Kernplattform
Die Embedded Security Testbench basiert auf einer Kernplattform, die Systemintegration, Steuerung und Rechenleistung in einer einzigen, zusammenhängenden Umgebung vereint, die so konzipiert ist, dass sie sich nahtlos integrieren lässt und mit Ihren Anforderungen skaliert.
Diese Grundlage gewährleistet den synchronen Betrieb aller Instrumente und Module und ermöglicht so präzise Zeitmessung, zuverlässige Messungen und die reproduzierbare Durchführung komplexer Sicherheitstests. Bei sich ändernden Testanforderungen lassen sich zusätzliche PXI-Module nahtlos in dasselbe System integrieren, ohne den laufenden Betrieb zu beeinträchtigen.
Dieser Ansatz ermöglicht es Teams, mit einem fokussierten Setup zu beginnen und dieses im Laufe der Zeit zu erweitern, wodurch eine flexible Testumgebung entsteht, die sich an neue Anwendungsfälle, Methoden und Komplexitätsgrade anpasst.
Das Herzstück dieser Plattform bilden zwei Kernkomponenten:
- M9046A PXIe Chassis
- M9038A PXIe Embedded Controller
Das Fundament des Testaufbaus bildet die Stromversorgung, Kühlung und Systemintegration aller Module. Es schafft eine stabile und skalierbare Umgebung, in der mehrere Instrumente in einem einzigen, synchronisierten System zusammenarbeiten können.
Das Kontrollzentrum des Testsystems stellt die für die Testausführung und die Durchführung komplexer Sicherheitsanalysen erforderliche Rechenleistung bereit. Es gewährleistet die reibungslose Koordination der Instrumente und die effiziente Verarbeitung der Ergebnisse.
Wie die Teile zusammenpassen
Ein vollständiger Sicherheitstestaufbau besteht aus vier Komponenten: dem zu testenden Zielgerät, dem Testsystem zur Stromversorgung und Synchronisierung, der testspezifischen Hardware und der Testsoftware. Im Zentrum steht der DS1050A, das Gehäuse und der Controller, mit dem alle anderen Komponenten verbunden sind und von dem sie abhängen.
Die Anschlüsse an diesen Kern variieren je nach Testgegenstand. Die folgenden Registerkarten erläutern die modularen Bausteine, die direkt an den DS1050A angeschlossen werden.
- Testbench-Architektur
- Auslösen
- Glitches
- Digitale Ein-/Ausgänge
- Kommende Module
Das PXIe-Chassis hat keine feste Konfiguration, sondern akzeptiert mehrere Module gleichzeitig. Welche Module installiert werden, bestimmt die Leistungsfähigkeit des Testsystems.
- Fügt man einen Triggergenerator hinzu, kann man präzise auf ein Signal reagieren.
- Fügt man einen Wellenformgenerator hinzu, lassen sich Störungen mit exakter Zeitsteuerung und Amplitude formen.
- Mit einem digitalen I/O-Modul können Sie mehrere Kanäle für komplexe, mehrstufige Kampagnen synchronisieren.
Genau das macht die Plattform modular und erweiterbar statt fest: Das gleiche Chassis und der gleiche Controller unterstützen sowohl Side-Channel Analysis als auch Fault Injection , indem einfach die installierten PXI-Karten geändert werden.
Ein Team kann mit dem Minimum beginnen, das für einen einzelnen Testtyp erforderlich ist, und Module hinzufügen, sobald neue Anforderungen auftreten, ohne den Kern zu ersetzen.
DS1060A Musterbasierter Triggergenerator
Präzise Zeitsteuerung für SCA und FI
Präzise Triggerung ist für die Seitenkanalanalyse (SCA) und die Fehlereinspeisung (FI) unerlässlich. Der DS1060A liefert genaue und reproduzierbare Zeitmesswerte, um Messungen und Einspeisungen mit dem Verhalten des Prüflings abzustimmen.
Das DS1060A besteht aus dem Digitalisierer M5200A und der Digitalisiererschnittstelle DS1003A. Die Lösung kann als eigenständiges Oszilloskop betrieben werden oder je nach Aufgabe unterschiedliche Bitströme verarbeiten. Der musterbasierte Triggergenerator ermöglicht mustergesteuerte Triggerung; zusätzliche Bitströme für Workflows zur Seitenkanalanalyse sind verfügbar.
Wichtige Bausteine
M5200A PXIe-Digitalisierer
- Hochgeschwindigkeits-Datenerfassung mit FPGA-basierter Triggerung
- Mehrkanalaufnahme mit tiefem Speicher
- Flexible Bitstream-Optionen: Triggerung, Analyse oder benutzerdefiniert
DS1003A Digitalisiererschnittstelle
- Ermöglicht musterbasierte Auslösung und erweiterte Synchronisierung
- Kombiniert die Eingänge des M5200A mit DC- und AC-Kopplung
- Trigger-I/O-Zeitauflösung von 200 ps
Was dadurch freigeschaltet wird
- Ein Modul deckt sowohl die Nutzung eines eigenständigen Oszilloskops als auch die dedizierte Triggergenerierung ab, ohne dass separate Hardware für jedes Modul benötigt wird.
- Die Flexibilität des Bitstreams bedeutet, dass derselbe Digitalisierer heute für musterbasierte Triggerung und später, wenn diese Funktion ausgereifter ist, für Korrelations-/TVLA-Analysen neu konfiguriert werden kann.
- Die Unterstützung für benutzerdefinierte Bitstreams ermöglicht die Entwicklung von Triggerlogik, die spezifisch für ein Ziel ist und nicht von den Standardoptionen abgedeckt wird.
DS1070A Basisband AWG
Hochgeschwindigkeits-Wellenformsteuerung für Fehlereinspeisung
Fehlereinspeisungstests erfordern Geschwindigkeit, Genauigkeit und Flexibilität. Der DS1070A Baseband AWG bietet alle drei.
Es kombiniert die Erzeugung analoger Hochgeschwindigkeits-Wellenformen mit flexibler Steuerung und ermöglicht so die präzise Einspeisung von Störimpulsen mit exaktem Timing und Amplitude – unerlässlich für das Aufdecken subtiler Schwachstellen in modernen eingebetteten Systemen.
Wichtige Bausteine
M5301A Basisband-Arbiträrsignalgenerator
- Erzeugt analoge Wellenformen von 0 bis 400 MHz
- Mehrkanalbetrieb mit Subnanosekundenauflösung
- FPGA-Programmierbarkeit für fortschrittliches Glitch-Shaping
DS1004A Schnittstellenkarte
- Wandelt das AWG-Ausgangssignal in Spannungspegelsignale um, die für die Fehlereinspeisung geeignet sind.
- Beinhaltet einen für die Glitch-Erzeugung optimierten Bitstream.
Was dadurch freigeschaltet wird
- Präzise Steuerung von Glitch-Timing und -Amplitude
- Unterstützt Spannungs-, Takt-, EM- und Laser-FI-Kampagnen
- Ermöglicht fortgeschrittene, wiederholbare Fehlereinspritzungsexperimente
DS1071A PXIe Digitale E/A + Schnittstellenkarte
Kontrolle, Koordination und Protokollbewusstsein
Die digitale I/O-Lösung DS1071A bildet das Trigger- und Kommunikations-Backbone für komplexe Fehlereinspeisungskampagnen.
Es ermöglicht eine enge Abstimmung zwischen Testumgebung und Prüfling und gewährleistet so, dass digitale Ereignisse, Protokolle und Trigger während zeitkritischer Angriffe synchronisiert bleiben.
Wichtige Bausteine
M5302A Digitales E/A-Modul
- Hochgeschwindigkeits-GPIO- und LVDS-Kanäle
- FPGA-basierte Steuerung für kundenspezifische Logik
- Unterstützung für gängige Debug- und Kommunikationsschnittstellen
DS1005A Schnittstellenkarte
- Wandelt LVDS-Signale in unsymmetrische Logikpegel um.
- Optimiert für Fehlerkontrolle und Protokollinteraktion
Was dadurch freigeschaltet wird
- Präzise Synchronisierung mehrerer digitaler Signale
- Essential für Szenarien mit mehreren Störungen und komplexem Timing
- Flexibilität zur Anpassung an unterschiedliche Gerätearchitekturen
- Diese Art der digitalen Steuerung ist für fortschrittliche, koordinierte Fehlereinspeisungstests unerlässlich.
Zukünftige PXI-Module
Neue PXI-Module werden kontinuierlich entwickelt, um die Funktionalität der Plattform zu erweitern. Diese Erweiterungen unterstützen sich wandelnde Testanforderungen, neue Sicherheitsmethoden und fortgeschrittenere Anwendungsfälle sowohl in der Seitenkanalanalyse als auch in der Fehlereinspeisung. Die Plattform ist so konzipiert, dass sie mit Ihren Bedürfnissen wächst und Ihnen ermöglicht, Ihr Test-Setup im Laufe der Zeit zu erweitern und anzupassen.
Bauen Sie Ihr eigenes Gerätesicherheitstestlabor
Alles auf dieser Seite basiert auf derselben Grundlage: Die DS1050A bildet den Kern, auf dem jeder Test, jedes Modul und jede Kampagne aufbaut. Darauf aufbauend wird die Testumgebung entsprechend Ihren Testanforderungen erweitert.
Im Wesentlichen besteht der Aufbau eines Testlabors für Gerätesicherheit aus vier Elementen: dem zu testenden Zielgerät, dem Testsystem, das das System mit Strom versorgt und synchronisiert, der für Ihre Testmethode spezifischen Hardware (Taktgeber, Stromversorgung, elektromagnetische (EM) oder Laser-) und Inspector, der Software, die Ihre SCA- oder FI-Kampagnen entwirft und durchführt.
Ein typisches Labor wächst schrittweise und wird zunehmend komplexer. Je nach Bedarf gibt es verschiedene Stufen und Typen von Laboren, die jeweils um Komponenten oder Funktionen erweitert werden, wenn die Testanforderungen steigen. Jede Stufe basiert auf demselben Chassis, Controller und derselben Software; beim Wachstum des Labors wird nichts ausgetauscht.
Gerät unter
Prüfen
Der zu analysierende und zu validierende Chip, das eingebettete System oder das Sicherheitselement.
PXI Embedded Security Testbench
Eine synchronisierte Plattform, die alle Instrumente in Ihrem Setup mit Strom versorgt, steuert und miteinander verbindet.
Testwerkzeuge
Spezialisierte Hardware, einschließlich Taktgeber, Stromversorgungs-, elektromagnetische (EM) oder Lasergeräte, die zur Durchführung spezifischer Testmethoden verwendet werden.
Inspector Software Suite
Eine einheitliche Umgebung zum Entwerfen, Ausführen und Analysieren von Side-Channel Analysis (SCA)- und Fault Injection (FI)-Kampagnen.
Schulung & Expertise
Kontinuierliche Schulungen gewährleisten, dass die Teams mit den sich ständig weiterentwickelnden Angriffstechniken Schritt halten und effektive SCA- und FI-Methoden anwenden können.
Häufig gestellte Fragen
Der DS1050A ist die zentrale PXIe-basierte Plattform, das Chassis und der Controller, der die Side-Channel Analysis (SCA)- und Fault Injection (FI)-Tests ermöglicht und synchronisiert.
Je nachdem, was Sie testen, werden zusätzliche Module und testspezifische Hardware an diesen Kern angeschlossen.
- Bei der Seitenkanalanalyse wird das physikalische Verhalten eines Geräts beobachtet, beispielsweise Stromverbrauch, elektromagnetische Emissionen, Zeitablauf und mehr, um zu verstehen, was intern vor sich geht, und um mögliche Sicherheitslücken bei kryptografischen Operationen auszunutzen.
- Bei der Fehlereinspeisung wird dieses normale Verhalten absichtlich gestört, indem das Gerät so manipuliert wird, dass es ausfällt und dadurch eine Sicherheitslücke offengelegt wird.
Der DS1050A-Prüfstand und die Inspector-Software unterstützen beides.
Einige Module, wie der Triggergenerator DS1060A, werden in beiden Anwendungen verwendet. Andere, wie der Glitchgenerator DS1070A und die digitalen I/O-Module DS1071A, sind speziell für die Fehlereinspeisung vorgesehen. Der Testaufbau selbst bleibt unverändert; lediglich die angeschlossenen Module ändern sich.
Ja. Chassis und Controller bilden eine feste Grundlage, und Module, Triggergenerierung, Glitchgenerierung, digitale Ein-/Ausgänge oder testspezifische Hardware für Stromversorgung, Takt, EM oder Laser werden je nach wachsendem Testbedarf hinzugefügt, ohne die bereits vorhandenen Komponenten zu ersetzen.
Inspector Software ist die Software-Suite, die mithilfe der Testumgebung Seitenkanalanalysen (SCA) und Fehlereinspeisungskampagnen (FI) definiert, konfiguriert und ausführt.
Während die Hardware die physikalischen Aktionen ausführt, wie das Erfassen von Signalen oder das Einbringen von Fehlern, wandelt die Inspector-Software diese Fähigkeiten in einen vollständigen, strukturierten Test um. Sie ermöglicht die Einrichtung des Ziels, die Definition von Angriffsparametern, die Automatisierung von Messungen und die kontrollierte und reproduzierbare Ergebnisverwaltung.
In der Praxis ist die Inspector-Software immer dann erforderlich, wenn Sie über die manuelle Interaktion hinausgehen und eine umfassende Testkampagne durchführen möchten. Sie integriert die verschiedenen Hardwarekomponenten, orchestriert den Workflow und gewährleistet konsistente, skalierbare und nachvollziehbare Tests – unabhängig davon, ob es sich um eine frühe Evaluierung, Validierung oder Zertifizierung handelt.
Das DS1050A ist so konzipiert, dass es sich an alle Testanforderungen anpassen lässt, von fokussierten Setups mit einer einzigen Technik bis hin zu vollständig integrierten Laboren mit mehreren Techniken.
Sie können mit einer zielgerichteten Konfiguration beginnen, beispielsweise mit der Analyse von Leistungs- oder elektromagnetischen (EM) Seitenkanälen, und diese im Laufe der Zeit um zusätzliche Funktionen wie fortgeschrittene Fehlereinspeisungstechniken mittels Laser erweitern. Unabhängig vom Umfang bleiben die Kernplattform, das Gehäuse, der Controller und die Software unverändert.
Das bedeutet, dass Sie Ihre Infrastruktur nicht an veränderte Anforderungen anpassen müssen. Stattdessen können Sie Ihr Labor schrittweise erweitern, indem Sie neue Instrumente und Funktionen hinzufügen – alles innerhalb derselben einheitlichen Umgebung. Das Ergebnis ist eine flexible Testumgebung, die von der ersten Evaluierung bis hin zu komplexen Validierungs- und Zertifizierungsprozessen alles unterstützt.