Защита данных FPGA, Кто подскажет где почитать? Опции

[prom]

Интересуют книги/статьи и т.п. по обеспечению защиты прошивки ПЛИС. Буду очень признателен также за дополнительные комментарии. Насколько слышал краем уха для защиты используется дополнительный CPLD. Я в этих вопросах новичок, так что просьба ногами не пинать

Заранее спасибо

[Shread]

Защитить содержимое FPGA от потокового считывания, при ее начальной инициализации, практически нереально(не считая батарейки), соответственно остается, одно-необходимо сделать так, чтоб считывание собственно самой прошивки не принесло ничего хорошего, т.е нужно использовать внешний мк, с возможностью защиты от копирования. Методов защитить свзяку FPGA+мк достаточно, тут, как и в в сигнализациях для авто, важно чтоб взломщик поменьше знал о том, как может быть защищена данная связка. Побольше разнообразия

Промелькнула еще здравая идея с частичным перепрограммированием ПЛИС, хотя непонятно, как это использовать (может ли ПЛИС программировать сама себя без участия внешних ног, например, через JTAG?).

Хотя, если подумать, даже если FLASH будет внутри корпуса, наверняка найдутся методы, как оттуда отковырять прошивку, все дело лишь в цене!

Как уже говорилось, не мы одни такие умные , еслиб изготовители могли сделать кристаллы хорошей емкости с flash, они бы это сделали, это вопросы техпроцесса.
Затраты на обход грамотной защиты превышают в десятки раз затраты на разработку устройства в целом, как правило. У мк MSP430 защита заключается в физическом отключении отладочного/программирующего интерфейса Jtag, соответственно если программист, не оставил в прошивке возможности считывать любой блок flash, то копирование становится практически невозможным(варианты восстановления топологии кристалла и прочий бред я не рассматриваю, рассматриваю лишь прогрммно-аппаратные решения, доступные рядовому разработчику).

[kas]

Тут уже мелькало подобное. У меня, например, сделано так: в прошивке есть возможность доконфигурировать ее из вне - не критичные к быстродействию, но несомненно, влияющие на работоспособность блоки. В общем, накладных расходов не так уж и много. Осталось только защитить обмен между ПЛИС и другим управляющим устройством. В соответствии с заданными требованиями к мерам по обеспечению секретности.

И еще, тут, по моему неучли человеческий фактор. Криптостойкость, скорее всего, будет расти. И очень скоро окажется что человека "сломать" окажется проще/дешевле.

P.S. Если вы хотите надежно защитить свой сервер, то отключите его от всего, спрячьте в сейф, поставте кучу охраны... и все равно сломают.

[makc]

Тут уже мелькало подобное. У меня, например, сделано так: в прошивке есть возможность доконфигурировать ее из вне - не критичные к быстродействию, но несомненно, влияющие на работоспособность блоки.  В общем, накладных расходов не так уж и много. Осталось только защитить обмен между ПЛИС и другим управляющим устройством. В соответствии с заданными требованиями к мерам по обеспечению секретности.

Не могли бы Вы рассказать по-подробнее, каким образом реализуется возможность доконфигурации ПЛИС?

[kas]

Тут уже мелькало подобное. У меня, например, сделано так: в прошивке есть возможность доконфигурировать ее из вне - не критичные к быстродействию, но несомненно, влияющие на работоспособность блоки.  В общем, накладных расходов не так уж и много. Осталось только защитить обмен между ПЛИС и другим управляющим устройством. В соответствии с заданными требованиями к мерам по обеспечению секретности.

Не могли бы Вы рассказать по-подробнее, каким образом реализуется возможность доконфигурации ПЛИС?

Все очень просто. Делаю схему с избыточными связями. Например, генератор ПСП. В генераторе предусмотрена возможность задавать любой полином, любое начальное состояние, любое состояние по достижению которого регистр примет начальное состояние и снимать ПСП с любого отвода регистра. После конфигурации кристала я прогружаю регистры которые отвечают за те или иные параметры. Тем самым получаю нужную мне ПСП. Которую, при необходимости, достаточно легко изменить.

[des00]

Тут уже мелькало подобное. У меня, например, сделано так: в прошивке есть возможность доконфигурировать ее из вне - не критичные к быстродействию, но несомненно, влияющие на работоспособность блоки.  В общем, накладных расходов не так уж и много. Осталось только защитить обмен между ПЛИС и другим управляющим устройством. В соответствии с заданными требованиями к мерам по обеспечению секретности.

Не могли бы Вы рассказать по-подробнее, каким образом реализуется возможность доконфигурации ПЛИС?

Все очень просто. Делаю схему с избыточными связями. Например, генератор ПСП. В генераторе предусмотрена возможность задавать любой полином, любое начальное состояние, любое состояние по достижению которого регистр примет начальное состояние и снимать ПСП с любого отвода регистра. После конфигурации кристала я прогружаю регистры которые отвечают за те или иные параметры. Тем самым получаю нужную мне ПСП. Которую, при необходимости, достаточно легко изменить.

а можно поподробнее ?? какова длина полинома, кол-во данных для его смены и т.д.? И ИМХО это те же яйца, только сбоку "Осталось только защитить обмен между ПЛИС и другим управляющим устройством" - чем это отличаеться от "осталось защитить обмен между конф. микросхемой и ПЛИС" ?

[kas]

"Осталось только защитить обмен между ПЛИС и другим управляющим устройством" - чем это отличаеться от "осталось защитить обмен между конф. микросхемой и ПЛИС" ?

ИМХО. Не совсем. В данном случае можно организовать шифрование/дешифрование информации уже с участием самой ПЛИС как готового устройства, а не конфигурируемого.

В случае обмена между ПЛИС и конф. микросхемой структура данных и контакты известны.

А в моем случае надо знать структуру управляющих кадров/контактов. Сложность получения этих данных многократно выше сложности получения "прошивки" ПЛИС.

[des00]

ИМХО. Не совсем. В данном случае можно организовать шифрование/дешифрование информации уже с участием самой ПЛИС как готового устройства, а не конфигурируемого.

Хмм а вот здесь можно поподробнее ?? Какий именно алгоритм и с какой длинной ключа вы собираетесь пользовать ? А прикидывали ли вы во что это выльеться ?

В случае обмена между ПЛИС и конф. микросхемой структура данных и контакты известны.
А в моем случае надо знать структуру управляющих кадров/контактов. Сложность получения этих данных многократно выше сложности получения "прошивки" ПЛИС.

Хмм может мы спорим о разных вещах, но если меня будет интеросовать копирование именно вашего устройства, то я солью прошивку вашей фпга и коды управления фпга., именно с этой прошивкой. И какая мне разница чем они закодированны и какой формат они имеют.
Или вы имеете в виду накинуть на все это еще и алгоритм динамической смены ключа ?? то собираетесь ли вы менять весь ключ ? как вы синхронизируете смену ключа в ФПГА и МК и т.д. ?

[kas]

Хмм может мы спорим о разных вещах, но если меня будет интеросовать копирование именно вашего устройства, то я солью прошивку вашей фпга и коды управления фпга., именно с этой прошивкой. И какая мне разница чем они закодированны и какой формат они имеют.
Или вы имеете в виду накинуть на все это еще и алгоритм динамической смены ключа ?? то собираетесь ли вы менять весь ключ ? как вы синхронизируете смену ключа в ФПГА и МК и т.д. ?

Вы сможете слить прошивку ПЛИС, возможно, разберетесь куда что пишется, но полноценно управлять данной пршивкой Вы не сможете (что сводит на нет все потраченные усилия). Я забыл раньше отметить, что у моего устройства значительная часть обработки информации происходит в программной части. И обмен м/у ПЛИС и программной частью зависит от данных приходящих (сигнал+шум) на ПЛИС из вне. И поэтому коды управления ПЛИС полученные в какой-то определенный отрезок времени Вам скорее всего ничего не дадут.

[des00]

Хмм может мы спорим о разных вещах, но если меня будет интеросовать копирование именно вашего устройства, то я солью прошивку вашей фпга и коды управления фпга., именно с этой прошивкой. И какая мне разница чем они закодированны и какой формат они имеют.
Или вы имеете в виду накинуть на все это еще и алгоритм динамической смены ключа ?? то собираетесь ли вы менять весь ключ ? как вы синхронизируете смену ключа в ФПГА и МК и т.д. ?

Вы сможете слить прошивку ПЛИС, возможно, разберетесь куда что пишется, но полноценно управлять данной пршивкой Вы не сможете (что сводит на нет все потраченные усилия). Я забыл раньше отметить, что у моего устройства значительная часть обработки информации происходит в программной части. И обмен м/у ПЛИС и программной частью зависит от данных приходящих (сигнал+шум) на ПЛИС из вне. И поэтому коды управления ПЛИС полученные в какой-то определенный отрезок времени Вам скорее всего ничего не дадут.

Ну в таком случае, ваш вариант за уши притянут к теме обсуждения )
Т.к. в вашем случае вопрос стоит не о в защите прошивки ПЛИС, а в защите всего програмно аппаратного блока. Так стоит ли огород городить ??
А тема взлома мк это отдельный разговор.....

[kas]

Ну в таком случае, ваш вариант за уши притянут к теме обсуждения )
Т.к. в вашем случае вопрос стоит не о в защите прошивки ПЛИС, а в защите всего програмно аппаратного блока.  Так стоит ли огород городить ??
А тема взлома мк это отдельный разговор.....

Вопрос стоял о защите интелектуальной собственности. В какой-то степени мне удалось защитить свою систему от простого копирования.
Если попытаться развивать дальше данное направление, но уже в сторону защиты исключительно аппаратной части (прошивки ПЛИС), то неисключено, что можно найти способ, который в значительной степени усложнит жизнь так называемым "копирам". В конечном итоге все будет определяться ценой и временем затраченными на подготовку к копированию продукта.

В принципе можно вообще залить всю плату "эпоксидкой" или чем-нибудь покрепче, тогда копировать даже прошивку ПЛИС станет несколько сложнее.

[des00]

Вопрос стоял о защите интелектуальной собственности. В какой-то степени мне удалось защитить свою систему от простого копирования.
Если попытаться развивать дальше данное направление, но уже в сторону защиты исключительно аппаратной части (прошивки ПЛИС), то неисключено, что можно найти способ, который в значительной степени усложнит жизнь так называемым "копирам". В конечном итоге все будет определяться ценой и временем затраченными на подготовку к копированию продукта.

В принципе можно вообще залить всю плату "эпоксидкой" или чем-нибудь покрепче, тогда копировать даже прошивку ПЛИС станет несколько сложнее.

хмм вопрос стоял " Защита данных FPGA. ...". Я конечно понимаю что это входит во множество "защита интелектуальной собственности", но тем не менее согласитесь что это разные вещи.
Вам удалось защитить свою систему как говориться "от дурака", т.е. от грубого, не интелектуального копирования,причем ценой не нужного усложнения и использования ресурсов ПЛИС и МК. (почему я уже говорил).
Начет заливки платы чем нибудь - это пройденый этап, не работает.

А насчет цен так давно известно что основное правило взлома :
"Стоимость взлома информации должна быть много меньше стоимости самой информации " , иначе это не имеет комерческого смысла
)

[kas]

Вам удалось защитить свою систему как говориться "от дурака", т.е. от грубого, не интелектуального копирования,причем ценой не нужного усложнения и использования ресурсов ПЛИС и МК. (почему я уже говорил).
Начет заливки платы чем нибудь - это пройденый этап, не работает.

Вы считаете что можно защитить систему без усложнения программной и/или аппаратной части?