コアプラットフォーム
組み込みセキュリティテストベンチは、システム統合、制御、コンピューティングを単一のまとまりのある環境に統合するコアプラットフォーム上に構築されており、お客様のニーズに合わせてシームレスに統合し、拡張できるように設計されています。
この基盤により、すべての計測器とモジュールが同期して動作し、複雑なセキュリティテスト全体で正確なタイミング、信頼性の高い測定、および再現可能な実行が可能になります。テスト要件が進化するにつれて、追加のPXIモジュールを既存のシステムを中断することなく同じシステムに組み込むことができます。
このアプローチにより、チームは集中的なセットアップから開始し、時間とともに拡張して、新しいユースケース、方法論、複雑さのレベルに適応できる柔軟なテスト環境を構築できます。
このプラットフォームの中核には、2つの主要コンポーネントがあります。
- M9046A PXIeシャーシ
- M9038A PXIeエンベデッドコントローラ
テストベンチの基盤であり、すべてのモジュールに電源、冷却、システム統合を提供します。これにより、複数の計測器が単一の同期システムで連携して動作できる、安定したスケーラブルな環境が構築されます。
テストベンチの制御センターであり、テスト実行の管理と高度なセキュリティ解析の実行に必要な演算性能を提供します。これにより、計測器間の円滑な連携と結果の効率的な処理が保証されます。
各コンポーネントの連携
完全なセキュリティテストセットアップは、ターゲットとなる被試験デバイス、すべてに電源を供給し同期するテストベンチ、テスト方法に特化したハードウェア、およびキャンペーンを実行するソフトウェアの4つの要素で構成されます。これらすべての中核となるのがDS1050Aであり、他のすべてのコンポーネントが接続し、依存するシャーシおよびコントローラです。
その中核に接続するものは、テスト対象によって異なります。以下のタブでは、DS1050Aに直接接続するモジュラービルディングブロックについて説明します。
- テストベンチアーキテクチャ
- トリガ
- グリッチ
- デジタルI/O
- 今後のモジュール
PXIeシャーシは固定された構成で動作するのではなく、複数のモジュールを同時に受け入れ、どのモジュールをインストールするかによって、テストベンチの機能が決まります。
- トリガジェネレータを追加すると、信号に正確にトリガをかけることができます。
- 波形ジェネレータを追加すると、正確なタイミングと振幅でグリッチを形成できます。
- デジタルI/Oモジュールを追加すると、複雑な多段階キャンペーンのために複数のチャネルを同期できます。
これが、プラットフォームが固定ではなく、モジュラーで拡張可能である理由です。同じシャーシとコントローラは、インストールするPXIカードを変更するだけで、サイドチャネル解析とフォールトインジェクションの両方をサポートします。
チームは、単一のテストタイプに必要な最小限の構成から開始し、コアを交換することなく、新しい要件が発生するたびにモジュールを追加できます。
DS1060A パターンベーストリガジェネレータ
SCAおよびFI向けの精密なタイミング
サイドチャネル解析 (SCA) およびフォールトインジェクション (FI)には、精密なトリガが不可欠です。DS1060Aは、正確で再現性のあるタイミングを提供し、測定とインジェクションを被試験デバイスの動作に合わせます。
DS1060Aは、M5200AデジタイザとDS1003Aデジタイザインタフェースで構成されています。このソリューションは、スタンドアロンのオシロスコープとして動作することも、タスクに応じて異なるビットストリームを実行することもできます。パターンベーストリガジェネレータは、パターン駆動トリガを可能にし、サイドチャネル解析ワークフロー用の追加ビットストリームも利用できます。
主要な構成要素
M5200A PXIeデジタイザ
- FPGAベースのトリガリングによる高速データ収集
- ディープメモリによるマルチチャネルキャプチャ
- 柔軟なビットストリームオプション：トリガリング、解析、カスタム
DS1003A デジタイザインタフェース
- パターンベースのトリガリングと高度な同期を実現
- M5200Aの入力とDC/ACカップリングを組み合わせる
- 200 psのトリガI/O時間分解能
これが実現するもの
- 1つのモジュールで、スタンドアロンオシロスコープとしての使用と専用トリガ生成の両方に対応し、それぞれに個別のハードウェアは不要です。
- ビットストリームの柔軟性により、同じデジタイザを、今日はパターンベースのトリガリングに、将来的に機能が成熟すれば相関/TVLA解析に再構成できます。
- カスタムビットストリームのサポートにより、標準オプションではカバーされないターゲットに特化したトリガロジックを構築する余地が生まれます。
DS1070A ベースバンドAWG
故障注入用高速波形制御
故障注入テストには、速度、精度、柔軟性が必要です。DS1070A ベースバンドAWGは、これら3つすべてを提供します。
高速アナログ波形生成と柔軟な制御を組み合わせることで、正確なタイミングと振幅での精密なグリッチ注入が可能になり、最新の組み込みデバイスにおける微妙な脆弱性を発見するために不可欠です。
主要な構成要素
M5301A ベースバンド任意波形発生器
- 0～400 MHzのアナログ波形を生成
- サブナノ秒分解能でのマルチチャネル動作
- 高度なグリッチ波形整形のためのFPGAプログラマビリティ
DS1004A インタフェースカード
- AWG出力を故障注入に適した電圧レベル信号に変換
- グリッチ生成用に最適化されたビットストリームを搭載
これが実現するもの
- グリッチのタイミングと振幅を精密に制御
- 電圧、クロック、EM、レーザーFIキャンペーンをサポート
- 高度で再現性のある故障注入実験を実現
DS1071A PXIeデジタルI/O + インターフェースカード
制御、協調、プロトコル認識
DS1071AデジタルI/Oソリューションは、複雑なフォールトインジェクションキャンペーンのトリガおよび通信バックボーンを提供します。
これにより、テストベンチと被試験デバイス間の緊密な協調が可能になり、タイミングに敏感な攻撃中にデジタルイベント、プロトコル、トリガが同期を維持することが保証されます。
主要な構成要素
M5302AデジタルI/Oモジュール
- 高速GPIOおよびLVDSチャネル
- カスタムロジック用FPGAベース制御
- 一般的なデバッグおよび通信インターフェースのサポート
DS1005Aインターフェースカード
- LVDS信号をシングルエンドロジックレベルに変換
- グリッチ制御とプロトコル相互作用に最適化
これが実現するもの
- 複数のデジタル信号間での高精度な同期
- マルチグリッチおよび複雑なタイミングシナリオに不可欠
- 異なるデバイスアーキテクチャへの適応性
- このレベルのデジタル制御は、高度で協調的なフォールトインジェクションテストに不可欠です。
今後のPXIモジュール
新しいPXIモジュールは、プラットフォームの機能を拡張するために継続的に開発されています。これらの追加機能は、進化するテスト要件、新しいセキュリティ手法、およびサイドチャネル解析とフォールトインジェクションの両方におけるより高度なユースケースをサポートするように設計されています。このプラットフォームは、お客様のニーズに合わせて成長するように構築されており、時間の経過とともにテストセットアップを拡張および適応させることができます。
独自のデバイスセキュリティテストラボを構築する
このページのすべては、同じ基盤から始まります。DS1050Aは、すべてのテスト、モジュール、キャンペーンが構築されるコアとして機能します。そこから、テストベンチはお客様のテストニーズに基づいて拡張されます。
大まかに言えば、デバイスセキュリティテストラボの構築は、4つの要素に集約されます。ターゲットとなる被試験デバイス、システムに電力を供給し同期させるテストベンチ、クロック、電源、電磁気(EM)、またはレーザーといったテスト方法に特化したハードウェア、そしてSCAまたはFIキャンペーンを設計および実行するソフトウェアであるInspectorです。
一般的なラボは、段階的に複雑さが増していきます。お客様のニーズに応じて、さまざまな階層と種類のラボがあり、テスト要件の拡大に伴ってコンポーネントや機能が追加されます。各段階は同じシャーシ、コントローラ、ソフトウェアに基づいて構築されており、ラボが成長しても何も置き換えられることはありません。
被試験
デバイス
解析および検証されるチップ、組み込みシステム、またはセキュアエレメント。
PXI組み込みセキュリティテストベンチ
セットアップ内のすべての機器に電力を供給し、制御し、接続する同期プラットフォーム。
テストツール
クロック、電源、電磁（EM）、またはレーザーツールを含む、特定のテスト手法を実行するために使用される特殊なハードウェア。
Inspector Software Suite
サイドチャネル解析（SCA）およびフォールトインジェクション（FI）キャンペーンの設計、実行、および解析のための統合環境。
研修・専門知識
継続的なトレーニングにより、チームは進化する攻撃手法に対応し、効果的なSCAおよびFI手法を適用できるようになります。
よくあるご質問
DS1050Aは、サイドチャネル解析（SCA）およびフォールトインジェクション（FI）テストに電力供給し、同期させるPXIeベースのコアプラットフォーム、シャーシ、およびコントローラです。
テスト内容に応じて、追加モジュールやテスト専用ハードウェアがこのコアに接続されます。
- サイドチャネル解析は、デバイスの消費電力、電磁放射、タイミングなどの物理的挙動を観察し、内部で何が起こっているかを理解し、暗号操作の漏洩を悪用しようとします。
- フォールトインジェクションは、デバイスにグリッチを発生させて脆弱性を露呈させる方法で、この通常の動作を意図的に妨害します。
DS1050AテストベンチとInspector Softwareは両方をサポートしています。
DS1060Aトリガジェネレータのような一部のモジュールは両方で使用されます。DS1070AグリッチジェネレータやDS1071AデジタルI/Oのような他のモジュールは、フォールトインジェクションに特化しています。テストベンチ自体は同じままで、接続されるモジュールが変わるだけです。
はい。シャーシとコントローラは固定された基盤を形成し、テストニーズの増加に応じて、モジュール、トリガ生成、グリッチ生成、デジタルI/O、または電源、クロック、EM、レーザー用のテスト専用ハードウェアが追加されます。既存のものを交換する必要はありません。
Inspector Softwareは、テストベンチを使用してサイドチャネル解析（SCA）およびフォールトインジェクション（FI）キャンペーンを定義、構成、実行するソフトウェアスイートです。
ハードウェアが信号の捕捉やフォールトの注入といった物理的な動作を実行する一方で、Inspector Softwareはそれらの機能を完全で構造化されたテストに変えます。これにより、ターゲットの設定、攻撃パラメータの定義、測定の自動化、および結果の管理を、制御された再現可能な方法で行うことができます。
実際には、手動操作を超えて実際のテストキャンペーンを実行したい場合は常にInspector Softwareが必要です。これは、さまざまなハードウェアコンポーネントを統合し、ワークフローを調整し、初期評価、検証、または認証作業のいずれであっても、テストの一貫性、スケーラビリティ、およびトレーサビリティを保証します。
DS1050Aは、集中的な単一手法のセットアップから、完全に統合された多手法のラボまで、あらゆるテストニーズに対応できるようスケーラブルに設計されています。
電源または電磁（EM）サイドチャネル解析のようなターゲットを絞ったセットアップから開始し、時間とともにレーザーを使用した高度なフォールトインジェクション技術などの追加機能を含めるように拡張できます。範囲に関わらず、コアプラットフォーム、シャーシ、コントローラ、およびソフトウェアは一貫しています。
これは、要件の変化に応じてセットアップを再設計する必要がないことを意味します。その代わりに、同じ統合環境内で新しい計測器や機能を追加することで、ラボを段階的に拡張できます。その結果、初期段階の評価から複雑な検証および認証ワークフローまで、あらゆるものをサポートする柔軟なテストベンチが実現します。