Kernplattform
Der Embedded Security Testbench basiert auf einer Kernplattform, die Systemintegration, Steuerung und Rechenleistung in einer einzigen, kohärenten Umgebung vereint, die darauf ausgelegt ist, sich nahtlos zu integrieren und mit Ihren Anforderungen zu skalieren.
Diese Grundlage stellt sicher, dass jedes Instrument und Modul synchron arbeitet, was präzises Timing, zuverlässige Messungen und wiederholbare Ausführung bei komplexen Sicherheitstests ermöglicht. Wenn sich die Testanforderungen weiterentwickeln, lassen sich zusätzliche PXI-Module in dasselbe System integrieren, ohne den laufenden Betrieb zu stören.
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 Komplexitätsstufen anpasst.
Im Mittelpunkt dieser Plattform stehen zwei Kernkomponenten:
- M9046A PXIe-Chassis
- M9038A PXIe Embedded Controller
Die Grundlage des Teststands, die Stromversorgung, Kühlung und Systemintegration für alle Module bereitstellt. Es schafft eine stabile und skalierbare Umgebung, in der mehrere Instrumente in einem einzigen, synchronisierten System zusammenarbeiten können.
Die Steuerzentrale des Teststands, die die erforderliche Rechenleistung zur Verwaltung der Testausführung und zur Durchführung erweiterter Sicherheitsanalysen bereitstellt. Sie gewährleistet eine reibungslose Koordination zwischen den Instrumenten und eine effiziente Verarbeitung der Ergebnisse.
Das Zusammenspiel der Komponenten
Ein vollständiges Sicherheitstest-Setup besteht aus vier Teilen: dem Zielgerät unter Test, dem Teststand, der alles mit Strom versorgt und synchronisiert, der spezifischen Hardware für Ihre Testmethode und der Software, die die Kampagne ausführt. Im Mittelpunkt all dessen steht der DS1050A, das Chassis und der Controller, an das/den jedes andere Teil angeschlossen wird und von dem es abhängt.
Was an diesen Kern angeschlossen wird, ändert sich je nachdem, was Sie testen. Die Registerkarten unten erläutern die modularen Bausteine, die direkt in den DS1050A eingesteckt werden.
- Teststand-Architektur
- Auslösen
- Glitching
- Digitale Ein-/Ausgänge
- Kommende Module
Das PXIe-Chassis läuft nicht mit einer festen Konfiguration, sondern nimmt mehrere Module gleichzeitig auf, und welche Sie installieren, bestimmt, wozu der Teststand fähig ist.
- Fügen Sie einen Triggergenerator hinzu, und Sie können präzise auf ein Signal triggern.
- Fügen Sie einen Wellenformgenerator hinzu, und Sie können Glitches mit exaktem Timing und Amplitude formen.
- Fügen Sie ein digitales I/O-Modul hinzu, und Sie können mehrere Kanäle für komplexe, mehrstufige Kampagnen synchronisieren.
Dies macht die Plattform modular und erweiterbar statt fest: Dasselbe Chassis und derselbe Controller unterstützen gleichermaßen die Seitenkanal-Analyse und die Fehlerinjektion, einfach durch Ändern der installierten PXI-Karten.
Ein Team kann mit dem Minimum beginnen, das für einen einzelnen Testtyp erforderlich ist, und Module hinzufügen, wenn neue Anforderungen entstehen, ohne den Kern zu ersetzen.
DS1060A Muster‑basierter Triggergenerator
Präzises Timing für SCA und FI
Präzises Triggern ist unerlässlich für die Seitenkanal-Analyse (SCA) und die Fehlerinjektion (FI). Der DS1060A bietet präzises, wiederholbares Timing, um Messungen und Injektionen mit dem Verhalten des Prüflings abzugleichen.
Der DS1060A besteht aus dem M5200A Digitalisierer und der DS1003A Digitalisierer-Schnittstelle. Die Lösung kann als eigenständiges Oszilloskop betrieben werden oder je nach Aufgabe verschiedene Bitströme ausführen. Der musterbasierte Trigger-Generator ermöglicht mustergesteuertes Triggern, wobei zusätzliche Bitströme für Seitenkanalanalysen zur Verfügung stehen.
Wichtige Bausteine
M5200A PXIe-Digitalisierer
- Hochgeschwindigkeits-Datenerfassung mit FPGA-basiertem Triggern
- Mehrkanal-Erfassung mit tiefem Speicher
- Flexible Bitstrom-Optionen: Triggern, Analyse oder kundenspezifisch
DS1003A Digitalisierer-Schnittstelle
- Ermöglicht musterbasiertes Triggern und erweiterte Synchronisation
- Kombiniert die Eingänge des M5200A mit DC- und AC-Kopplung
- Zeitauflösung des Trigger-I/O von 200 ps
Welche Möglichkeiten sich daraus ergeben
- Ein Modul deckt sowohl die Nutzung als eigenständiges Oszilloskop als auch die dedizierte Trigger-Generierung ab, ohne dass separate Hardware für jede Funktion erforderlich ist.
- Die Bitstrom-Flexibilität bedeutet, dass derselbe Digitalisierer heute für musterbasiertes Triggern und, sobald diese Fähigkeit ausgereift ist, für Korrelations-/TVLA-Analysen neu konfiguriert werden kann.
- Die Unterstützung kundenspezifischer Bitströme lässt Raum, um eine Triggerlogik zu entwickeln, die spezifisch für ein Ziel ist, das nicht von den Standardoptionen abgedeckt wird.
DS1070A Basisband-AWG
Hochgeschwindigkeits-Wellenformsteuerung für Fehlerinjektion
Fehlerinjektionstests erfordern Geschwindigkeit, Genauigkeit und Flexibilität. Der DS1070A Basisband-AWG bietet alle drei.
Er kombiniert Hochgeschwindigkeits-Analogwellenformgenerierung mit flexibler Steuerung, was eine präzise Glitch-Injektion mit exaktem Timing und Amplitude ermöglicht, Essential für die Aufdeckung subtiler Schwachstellen in modernen eingebetteten Geräten.
Wichtige Bausteine
M5301A Basisband-Arbiträrsignalgenerator
- Generiert analoge Wellenformen von 0 bis 400 MHz
- Mehrkanalbetrieb mit Sub-Nanosekunden-Auflösung
- FPGA-Programmierbarkeit für erweiterte Glitch-Formung
DS1004A Schnittstellenkarte
- Wandelt AWG-Ausgang in Spannungspegelsignale um, die für die Fehlerinjektion geeignet sind
- Enthält einen für die Glitch-Generierung optimierten Bitstrom
Welche Möglichkeiten sich daraus ergeben
- Präzise Steuerung von Glitch-Timing und -Amplitude
- Unterstützt FI-Kampagnen für Spannung, Takt, EM und Laser.
- Ermöglicht Advanced, wiederholbare Fehlerinjektionsexperimente.
DS1071A PXIe Digital-I/O + Schnittstellenkarte
Steuerung, Koordination und Protokollbewusstsein
Die DS1071A Digital-I/O-Lösung bietet das Trigger- und Kommunikations-Backbone für komplexe Fehlerinjektionskampagnen.
Sie ermöglicht eine enge Koordination zwischen dem Prüfstand und dem Prüfling und stellt sicher, dass digitale Ereignisse, Protokolle und Trigger während zeitkritischer Angriffe synchronisiert bleiben.
Wichtige Bausteine
M5302A Digital-I/O-Modul
- Hochgeschwindigkeits-GPIO- und LVDS-Kanäle
- FPGA-basierte Steuerung für kundenspezifische Logik
- Unterstützung für gängige Debug- und Kommunikationsschnittstellen
DS1005A Schnittstellenkarte
- Wandelt LVDS-Signale in Single-Ended-Logikpegel um
- Optimiert für Glitch-Steuerung und Protokollinteraktion
Welche Möglichkeiten sich daraus ergeben
- Präzise Synchronisation über mehrere digitale Signale hinweg
- Essential für Multi-Glitch- und komplexe Timing-Szenarien.
- Flexibilität zur Anpassung an verschiedene Gerätearchitekturen
- Dieses Maß an digitaler Steuerung ist entscheidend für Advanced, koordinierte Fehlerinjektionstests.
Kommende PXI-Module
Neue PXI-Module werden kontinuierlich entwickelt, um die Fähigkeiten der Plattform zu erweitern. Diese Erweiterungen sind darauf ausgelegt, sich entwickelnde Testanforderungen, neue Sicherheitsmethodologien und Advanced Anwendungsfälle sowohl in der Seitenkanal-Analyse als auch bei der Fehlerinjektion zu unterstützen. Die Plattform ist so konzipiert, dass sie mit Ihren Anforderungen wächst, sodass Sie Ihr Test-Setup im Laufe der Zeit erweitern und anpassen können.
Bauen Sie Ihr eigenes Gerätesicherheitstestlabor
Alles auf dieser Seite basiert auf derselben Grundlage: Die DS1050A dient als Kern, auf dem jeder Test, jedes Modul und jede Kampagne aufbaut. Von dort aus erweitert sich der Prüfstand entsprechend Ihren Testanforderungen.
Im Wesentlichen läuft der Aufbau eines Labors für Gerätesicherheitstests auf vier Elemente hinaus: den Zielprüfling, den Prüfstand, der das System mit Strom versorgt und synchronisiert, die Hardware, die spezifisch für Ihre Testmethode ist (Takt, Strom, elektromagnetisch (EM) oder Laser), und Inspector, die Software, die Ihre SCA- oder FI-Kampagnen entwirft und ausführt.
Ein typisches Labor wächst in Stufen und Komplexität. Je nach Ihren Anforderungen gibt es verschiedene Stufen und Arten von Laboren, wobei jede Stufe Komponenten oder Funktionen hinzufügt, wenn die Testanforderungen steigen. Jede Stufe baut auf demselben Chassis, Controller und derselben Software auf; nichts wird ersetzt, wenn das Labor wächst.
Prüfling
Der zu analysierende und zu validierende Chip, das eingebettete System oder das Secure Element.
PXI Embedded Security Testbench
Eine synchronisierte Plattform, die alle Instrumente in Ihrer Konfiguration mit Strom versorgt, steuert und verbindet.
Testwerkzeuge
Spezialisierte Hardware, einschließlich Takt-, Leistungs-, elektromagnetischer (EM)- oder Laserwerkzeuge, die zur Durchführung spezifischer Testmethoden verwendet wird.
Inspector Software Suite
Eine einheitliche Umgebung zum Entwerfen, Ausführen und Analysieren von Side-Channel-Analyse (SCA)- und Fault-Injection (FI)-Kampagnen.
Schulung & Expertise
Kontinuierliche Schulungen stellen sicher, dass Teams mit sich entwickelnden Angriffstechniken Schritt halten und effektive SCA- und FI-Methodologien anwenden können.
Häufig gestellte Fragen
Die DS1050A ist die PXIe-basierte Kernplattform, bestehend aus Chassis und Controller, die Side-Channel-Analyse (SCA)- und Fault-Injection (FI)-Tests mit Strom versorgt und synchronisiert.
Zusätzliche Module und testspezifische Hardware werden je nach Testanforderungen an diesen Kern angeschlossen.
- Die Side-Channel-Analyse beobachtet das physikalische Verhalten eines Geräts, wie Stromverbrauch, elektromagnetische Emissionen, Timing und mehr, um interne Vorgänge zu verstehen und Leckagen kryptografischer Operationen auszunutzen.
- Fault Injection stört dieses normale Verhalten bewusst, indem das Gerät so manipuliert wird, dass es auf eine Weise fehlschlägt, die eine Schwachstelle offenbart.
Die DS1050A Testbench und die Inspector Software unterstützen beides.
Einige Module, wie der DS1060A Triggergenerator, werden für beide verwendet. Andere, wie der DS1070A Glitchgenerator und die DS1071A digitale E/A, sind spezifisch für Fault Injection. Die Testbench selbst bleibt gleich; was sich ändert, ist, welche Module angeschlossen sind.
Ja. Chassis und Controller bilden eine feste Grundlage, und Module, Triggergenerierung, Glitchgenerierung, digitale E/A oder testspezifische Hardware für Leistung, Takt, EM oder Laser werden hinzugefügt, wenn die Testanforderungen wachsen, ohne das bereits Vorhandene zu ersetzen.
Die Inspector Software ist die Softwaresuite, die Side-Channel-Analyse (SCA)- und Fault-Injection (FI)-Kampagnen unter Verwendung der Testbench definiert, konfiguriert und ausführt.
Während die Hardware die physikalischen Aktionen ausführt, wie das Erfassen von Signalen oder das Injizieren von Fehlern, verwandelt die Inspector Software diese Fähigkeiten in einen vollständigen, strukturierten Test. Sie ermöglicht die Einrichtung des Ziels, die Definition von Angriffsparametern, die Automatisierung von Messungen und die Verwaltung von Ergebnissen auf kontrollierte und wiederholbare Weise.
In der Praxis ist die Inspector Software immer dann erforderlich, wenn Sie über die manuelle Interaktion hinausgehen und eine echte Testkampagne durchführen möchten. Sie führt die verschiedenen Hardwarekomponenten zusammen, orchestriert den Workflow und stellt sicher, dass Tests konsistent, skalierbar und nachvollziehbar sind, sei es bei einer frühen Evaluierung, Validierung oder Zertifizierungsarbeit.
Der DS1050A ist so konzipiert, dass er für alle Testanforderungen skalierbar ist, von fokussierten Einzeltechnik-Setups bis hin zu vollständig integrierten Laboren mit mehreren Techniken.
Sie können mit einem gezielten Setup beginnen, wie z. B. Leistungs- oder elektromagnetischen (EM) Seitenkanalanalysen, und dieses im Laufe der Zeit um zusätzliche Funktionen wie Advanced Fehlerinjektionstechniken mittels Laser erweitern. Unabhängig vom Umfang bleiben die Kernplattform, das Chassis, der Controller und die Software konsistent.
Das bedeutet, dass Sie Ihr Setup nicht neu gestalten müssen, wenn sich Ihre Anforderungen weiterentwickeln. Stattdessen können Sie Ihr Labor schrittweise erweitern, indem Sie neue Instrumente und Funktionen hinzufügen, alles innerhalb derselben einheitlichen Umgebung. Das Ergebnis ist ein flexibler Prüfstand, der alles von der Evaluierung in der Frühphase bis hin zu komplexen Validierungs- und Zertifizierungsworkflows unterstützt.