Detail publikace
Hardening of Smart Electronic Lock Software against Random and Deliberate Faults
Pánek Richard, Ing. (UPSY FIT VUT)
Podivínský Jakub, Ing., Ph.D. (UPSY FIT VUT)
Čekan Ondřej, Ing., Ph.D. (UPSY FIT VUT)
Krčma Martin, Ing. (UPSY FIT VUT)
Kotásek Zdeněk, doc. Ing., CSc. (UPSY FIT VUT)
Elektronický zámek, krokový motor, odolnost proti poruchám, injekce poruch, hradlové pole, instrukční paměť, datová paměť, look-up tabulky
Tento článek se zabývá analýzou chování chytrého elektronického zámku za přítomnosti poruch v jeho řadiči. Typický elektronický zámek je složen z řadiče (obvykle implementovaného procesorem) a mechanické části (která zahrnuje např. krokový motor a případně mechanickou převodovku). Cílem tohoto článku je zkoumat následky chování řadiče v poruchovém stavu, přičemž na řadiči běží částečně zabezpečený program. Pro možnost ověření odolnosti pomocí injektáže poruch jsme implementovali elektroniku řadiče na hradlovém poli FPGA (Field Programmable Gate Array). V tomto článku se zaměřujeme na injektáž poruch do instrukční paměti (IMEM) a datové paměti (DMEM). Selhání logiky procesoru je ověřováno injektáží poruch do obsazených LUT tabulek (Look-up Table), jež na FPGA implementují logiku procesoru.
Výsledky ukazují, že aplikace jistých SIFT (Software Implemented Fault Tolerance) metod může odolnost celého systému naopak degradovat. Naše experimenty ukazují, že instrukční paměť (IMEM) je nejvíce citlivá na injektáž poruch, protože u ní není možnost eventuální opravy jejím přepsáním. V případě datové paměti (DMEM) mohou být chybné hodnoty přepsány v případě, že byly uloženy v logice procesoru, což lehce snižuje její citlivost na projev poruchy. Nejméně náchylná na projev poruchy se ukázala injekce poruch do samotné logiky procesoru. Ačkoliv byly poruchy injektovány pouze do využitých částí návrhu, jistá část nemusí plnit aktuálně prováděnou funkci procesoru, což přispívá ke snížení citlivosti.
@INPROCEEDINGS{FITPUB12256,
author = "Jakub Lojda and Richard P\'{a}nek and Jakub Podiv\'{i}nsk\'{y} and Ond\v{r}ej \v{C}ekan and Martin Kr\v{c}ma and Zden\v{e}k Kot\'{a}sek",
title = "Hardening of Smart Electronic Lock Software against Random and Deliberate Faults",
pages = "680--683",
booktitle = "Proceedings - Euromicro Conference on Digital System Design, DSD 2020",
year = 2020,
location = "Kranj, SI",
publisher = "Institute of Electrical and Electronics Engineers",
ISBN = "978-1-7281-9535-3",
doi = "10.1109/DSD51259.2020.00110",
language = "english",
url = "https://www.fit.vut.cz/research/publication/12256"
}