Procesador de doble núcleo con retardo variable en bloqueo sincronizado (VDCLS) para aplicaciones de seguridad y fiabilidad
Autores: Marcinek, Krzysztof; Pleskacz, Witold A.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Procesador de doble núcleo con retardo variable en bloqueo sincronizado (VDCLS) para aplicaciones de seguridad y fiabilidad
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Dual-core en paralelo
Nodos de proceso de semiconductores
Seguridad funcional
Variable retardado
Consumo de energía
Aplicaciones de seguridad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 39
Citaciones: Sin citaciones
La técnica de DCLS (Dual-Core Lockstep) es una de las técnicas más comúnmente utilizadas en aplicaciones que requieren seguridad funcional. A medida que los nodos de proceso semiconductores siguen disminuyendo, la técnica de DCLS se ve cada vez más frecuentemente en la electrónica industrial e incluso en la electrónica de consumo. El documento presenta un enfoque novedoso de la técnica de DCLS. Mientras que el enfoque típico es establecer el retraso del núcleo esclavo como un número fijo de ciclos de reloj, permitimos que el núcleo de verificación se ejecute libremente detrás del núcleo principal dentro de los límites restringidos de los ciclos de reloj. Esto aumenta la diversidad temporal necesaria para la mitigación de fallos en modo común. La integridad del sistema proporcionada por DCLS también puede ser utilizada en el área de aplicaciones de seguridad. En este documento, mostramos que la técnica de DCLS de Retraso Variable de Doble Núcleo puede igualar la correlación de consumo de energía entre los núcleos en funcionamiento, esencial para una amplia gama de ataques. La técnica propuesta se implementó en el núcleo del procesador RISC-V y se verificó en la plataforma FPGA Xilinx VCU108.
Descripción
La técnica de DCLS (Dual-Core Lockstep) es una de las técnicas más comúnmente utilizadas en aplicaciones que requieren seguridad funcional. A medida que los nodos de proceso semiconductores siguen disminuyendo, la técnica de DCLS se ve cada vez más frecuentemente en la electrónica industrial e incluso en la electrónica de consumo. El documento presenta un enfoque novedoso de la técnica de DCLS. Mientras que el enfoque típico es establecer el retraso del núcleo esclavo como un número fijo de ciclos de reloj, permitimos que el núcleo de verificación se ejecute libremente detrás del núcleo principal dentro de los límites restringidos de los ciclos de reloj. Esto aumenta la diversidad temporal necesaria para la mitigación de fallos en modo común. La integridad del sistema proporcionada por DCLS también puede ser utilizada en el área de aplicaciones de seguridad. En este documento, mostramos que la técnica de DCLS de Retraso Variable de Doble Núcleo puede igualar la correlación de consumo de energía entre los núcleos en funcionamiento, esencial para una amplia gama de ataques. La técnica propuesta se implementó en el núcleo del procesador RISC-V y se verificó en la plataforma FPGA Xilinx VCU108.