ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT USCONTACT
ECF26 infobanner
37  #  square finsk sajt en vecka i maj
2026  # megabox

IN FOCUS

3D-piirit pakottavat suunnittelun huomioimaan lämmön, tehon ja mekaniikan

3D-IC-arkkitehtuureihin siirtyville suunnittelutiimeille suorituskyvyn ja luotettavuuden jatkuva parantaminen tuo mukanaan tuttuja mutta yhä monimutkaisempia haasteita: miten hallitaan tehonkulutusta, poistetaan lämpöä ja otetaan huomioon erilaisten fysikaalisten ilmiöiden monimutkainen vuorovaikutus pinotuissa rakenteissa?

Lue lisää...

ETNtv

 
ECF25 videos
  • Jaakko Ala-Paavola, Etteplan
  • Aku Wilenius, CN Rood
  • Tiitus Aho, Tria Technologies
  • Joe Hill, Digi International
  • Timo Poikonen, congatec
  • ECF25 panel
ECF24 videos
  • Timo Poikonen, congatec
  • Petri Sutela, Testhouse Nordic
  • Tomi Engdahl, CVG Convergens
  • Henrik Petersen, Adlink Technology
  • Dan Still , CSC
  • Aleksi Kallio, CSC
  • Antti Tolvanen, Etteplan
ECF23 videos
  • Milan Piskla & David Gustafik, Ciklum
  • Jarno Ahlström, Check Point Software
  • Tiitus Aho, Avnet Embedded
  • Hans Andersson, Acal BFi
  • Pasi Suhonen, Rohde & Schwarz
  • Joachim Preissner, Analog Devices
ECF22 videos
  • Antti Tolvanen, Etteplan
  • Timo Poikonen, congatec
  • Kimmo Järvinen, Xiphera
  • Sigurd Hellesvik, Nordic Semiconductor
  • Hans Andersson, Acal BFi
  • Andrea J. Beuter, Real-Time Systems
  • Ronald Singh, Digi International
  • Pertti Jalasvirta, CyberWatch Finland
ECF19 videos
  • Julius Kaluzevicius, Rutronik.com
  • Carsten Kindler, Altium
  • Tino Pyssysalo, Qt Company
  • Timo Poikonen, congatec
  • Wolfgang Meier, Data-Modul
  • Ronald Singh, Digi International
  • Bobby Vale, Advantech
  • Antti Tolvanen, Etteplan
  • Zach Shelby, Arm VP of Developers
ECF18 videos
  • Jaakko Ala-Paavola, Etteplan CTO
  • Heikki Ailisto, VTT
  • Lauri Koskinen, Minima Processor CTO
  • Tim Jensen, Avnet Integrated
  • Antti Löytynoja, Mathworks
  • Ilmari Veijola, Siemens

ETN

Sep # TME square
TMSNet  advertisement
ETNdigi
A la carte
AUTOMATION DEVICES EMBEDDED NETWORKS TEST&MEASUREMENT SOFTWARE POWER BUSINESS NEW PRODUCTS
ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT US CONTACT
Share on Facebook Share on Twitter Share on LinkedIn

Ajoneuvoista voidaan tehdä tietoturvallisia

Tietoja
Julkaistu: 11.01.2019
Luotu: 11.01.2019
Viimeksi päivitetty: 11.01.2019
  • Embedded
  • Software

Tulevaisuudessa V2I- (vehicle to infrastructure) ja V2V-yhteydet (vehicle to vehicle) saavat rinnalleen V2X-tietoliikenteen (vehicle to everything). Kyse on miljardin dollarin markkinoista, joka kiinnostaa kuluttajaakin yhä enemmän. Yksi tavoite V2X-yhteyksissä on vähentää onnettomuuksia informaation vaihdon avulla.

Artikkeli on kirjoittanut Rutronik Electronicsin tuotepäällikkö Hao Wang. Hän on valmistunut diplomi-insinööriksi Dresdenin teknisestä korkeakoulusta. Rutronikin palveluksessa hän on ollut syksystä 2015 lähtien. 

Yhdysvaltain liikenneministeriön onnettomuuksia vuosina 2004-2008 tehdyn analyysin perusteella V2X-järjestelmät voivat estää 4,5 miljoonaa onnettomuuksista. Tämä on 81 prosenttia kaikista onnettomuuksista. (Lähde: 5G Americas -raportti)

Uhka

Tähän asti V2X ei ollut niin suosittu. Yksi syy tälle on se, että V2X-tietoliikenteen tietoturvaan liittyy paljon negatiivisia näkemyksiä. Potentiaalisesti suurin uhka liittyy kyberhyökkäyksiin. Mikäli ajoneuvon tietokone tai matkapuhelinjärjestelmä joutuu hakkeroiduksi, voi tämä johtaa omaisuusvahinkoihin ja jopa hengenvaarallisiin tilanteisiin, mikäli autoa ajetaan samaan aikaan. Vuonna 2015 kaksi tietoturvatutkijaa onnistui murtautumaan etänä Jeep Cherokeen CAN-väylään ja ottamaan ajoneuvon hallintaansa. He käyttivät Linux-pohjaisen viihdejärjestelmän haavoittuvuutta hyväkseen. Vuosi myöhemmin kaksi tutkijaa onnistui jälleen ohjaamaan Jeep Cherokeeta ajoneuvon OBD-väylään liitetyn kannettavan tietokoneen avulla.

Kun CAN-väylä kehitettiin vuosikymmeniä sitten, tietoturva ei ollut mikään iso kysymys. Sen mukaisesti CAN ei takaa datan luottamuksellisuutta ja signaalit siirretään broadcast-muodossa. Nyyaikaisissa ajoneuvoissa CAN-väylässä siirretään viestejä esimerkiksi ovien avaamiseksi ja moottorin käynnistämiseksi. Viestit vaihdetaan ajoneuvon sisällä olevan ECU-yksikön ja elektronisen avaimen välillä. Jos tähän järjestelmään murtauduttaisiin, varas voisi helposti varastaa auton.

Lisäksi langattomat standardit kuten Bluetooth, GPRS tai UMTS, joihin mobiilinettitoiminnot kuten sähköposti, SMS, videostriimaus, videopuhelut jne. perustuvat, ovat tuoneet hakkereille laajemman ”kohdealueen”. Tämän ansiosta hakkerit voivat paitsi ottaa ajoneuvon hallintaansa myös asentaa haittaohjelmia varastaakseen ajoneuvodataa kuten sijainnin, useimmin käytetyt reitit, ja puheluiden soittamiseen etänä. Koska ns. T-BOX-laite (Telematics Control Unit) vastaa nyt kaikista edellä mainituista tietoliikennetoiminnoista, tietoturva on noussut tiukasti kehityksen keskiöön.

Ratkaisu

Mitä toimintoja laitesuunnittelijan täytyy toteuttaa varmistaakseen, että ECU-yksiköt vastaavat vaativimpiin tietoturvavaatimuksiin ja että ne suojataan laitonta fyysistä puuttumista, auktorisoimattomia asennuksia, haittaohjelmistojen lataamista, troijalaisia ja vääriä päivityksiä vastaan. Datan salaaminen on tehokas tapa varmistaa datan eheys, käytettävyys ja luotettavuus ajoneuvon verkon sisäisessä tietoliikenneväylässä. Kryptograafisia menetelmiä voidaan siten käyttää estämään kyberhyökkäykset.

Viime vuosina on muodostettu useita intressiryhmiä ehdottamaan ohjenuoria sellaisten järjestelmien suunnitteluun ja verifiointiin, jotka kestävät hakkerihyökkäyksiä ja manipulointiyrityksiä.

Hyvä esimerkki tällaisesta on EU-rahoitettu EVITA-tutkimusprojekti, jossa oli mukana useita yrityksiä kuten BMW, Continental, Fujitsu, Infineon ja Bosch. EVITA tuotti joukon ohjeistuksia, joissa kuvattiin yksityiskohtaisesti eri ECU-yksiköiden tietoturva-arkkitehtuurien suunnittelua, verifiointia ja prototypointia. Lisäksi EVITA vaati, että kaikki kriittiset ECU-yksiköt varustetaan mikropiirillä, joka sisältää sekä dedikoidun tietoturvamoduulin (HSM, hardware security module), mutta myös prosessorin, johon on määritelty kolme erilaista vaatimusprofiilia: Full, medium ja light. Nämä moduulit salaavat ja purkavat kaiken datanvaihdon ECU-yksiköiden välillä.

EVITA-standardin pohjalta kasvava joukko puolijohdeyrityksiä on toteuttamassa turvattuja alueita (joihin viitataan myös termillä luottamuksen ankkuri, ”trust anchor”) mikro-ohjaimissaan ja mikroprosessoreissaan. Esimerkiksi STMicroelectronics on integroinut HSM-moduulin molempiin Power-arkkitehtuuriin perustuviin SPC5-mikro-ohjainperheisiinsä ja Arm-ytimeen perustuviin prosessoreihinsa, esimerkiksi STA1385-telematiikkaohjausyksikköönsä.

Nämä HSM-piirit tarjoavat kattavan suojan kyberuhkia vastaan. HSM on eristetty alijärjestelmä, jossa on oma turvaprosessori, RAM-muistia ja flash-muistia (koodille ja datalle). Lisäksi HSM-moduulissa on laitetason kiihdytin salaukselle. ST:llä tämä on C3-salauskiihdytin, joka sisältää myös aidon TRNG-satunnaislukugeneraattorin. Data- ja keskeytyspyynnöt vaihdetaan HSM- ja sovellusprosessorin välillä laitetason liitännän kautta.

HSM-moduuli huolehtii pääsynohjauksesta (access control) mutta voi myös tuottaa aitoja satunnaislukuja salausavaimille ja suorittaa kaikki muut salaustoiminnot integroidun satunnaislukugeneraattorinsa ansiosta. Kuten edellä kävi ilmi, CAN-väylän tietoturva ei ole kovin korkeaa luokkaa, eikä se siksi voi taata siirretyn datan luottamuksellisuutta ja eheyttä. Asymmetriset ja symmetriset salausalgoritmi HASH-toiminnoin, MAC- ja CMAC-antentikointikoodit mahdollistavat datan luottamuksellisuuden, eheyden ja käytettävyyden, digitaaliset allekirjoitukset ja datan autentikoinnin. Kaikki koodaus- ja dekoodaustoiminnot toteutetaan laitetasolla, jolla varmistetaan se, ettei isäntäprosessoria rasiteta liikaa.

Tyypillisiä sovelluksia: turvakäynnistys

Turvakäynnistystoiminto validoi käynnistyslataimen eheyden. Ensiksi mikro-ohjaimen HSM-moduuli lataa käynnistyslataimen flash-muistista master-väylän kautta. Sovittua salaista avainta käyttämällä HSM-moduuli voi laskea MAC-koodin vastaanotetulle viestille. Mikäli laskettu MAC-koodi tallennettua käynnistys-MAC-koodia, datan eheys turvataan ja mikro-ohjain voi käyttää käynnistyslatainta.

Turvaviestintä

HSM mahdollistaa myös turvatun viestinnän. Tätä kuvaa seuraava esimerkki: ECU-keskusyksikkö kommunikoi anturin ECU-yksikön kanssa. Kuten selitettiin edellä, jokaisessa HSM-moduulissa on satunnaislukugeneraattori ja laitetason salausmoottori. ECU-keskusyksikkö generoi satunnaisluvun ja lähettää sen anturi-ECUlle. Anturi vastaanottaa satunnaisluvun, mittaa sen datan ja aktivoi oman HSM-moduulinsa salatakseen mittausdatan ECU:n satunnaisluvulla. Anturin ECU-yksikkö lähettää salatun datan takaisin ECU-keskusyksikölle. Tämä purkaa datan käyttämällä omaa satunnaislukuaan. Siirrettyä satunnaislukua verrataan vastaanotettuun datan eheyden ja autenttisuuden varmistamiseksi. Satunnaislukugeneraattori suojaa toistuvia hyökkäyksiä ja ”salakuuntelua” vastaan.

Flash-muistin suojaus

Koska firmware- ja turvakonfiguraatiot kuten salasanat ja avaimet tallennetaan ohjaimen flash-muistiin, myös niiden suojaaminen on kriittisen tärkeää. ST:n SPC5-ohjaimet on siksi varustettu kahdella moduulilla, jotka ovat vastuussa erityisesti muistin suojaamisesta: TDM-moduuli pakottaa ohjelmiston kirjoittamaan datasarjan flash-muistin tiettyyn osaan ennen kuin yksi tai useampia lohkoja voidaan deletoida TDR-alueella (tamper detection region). Toisaalta PASS-moduuli tekee salasanojen vertailun ennen kuin flashiin voidaan kirjoittaa tai siltä voidaan poistaa dataa.

Järjestelmän turvakonfiguraatio

Varmistaakseen sen, että järjestelmän käynnistys tapahtuu turvallisesti sen resetoinnin eli nollauksen jälkeen, kaikkien tallennettujen laitekonfigurointiformaattien (DCF, device configuration formats) eheys tarkistetaan ennen uudelleenkäynnistystä, mikä estää auktorisoimattomien toimintojen ja muutosten tekemisen. Lisäksi useita turvatoimintoja voidaan tarkistaa. Tämä varmistaa sen, että mikä tahansa yritys muuttaa sisältöä tietyssä sijainnissa erilaisilla hyökkäysmenetelmillä tai haittakoodin lataaminen käynnistyksen aikana voidaan pysäyttää.

Johtopäätös

IT-tietoturvamenetelmät ovat olennaisen tärkeitä ajoneuvoissa. Uusimpien ja edistyneimpien puolijohdepiirien käyttäminen integroituine HSM-moduuleineen auttaa parantamaan turvaa ja tekemään toteutuksesta tehokkaampaa.

MORE NEWS

Satelliittiyhteys tulee yli sataan miljoonaan autoon

Satelliittiyhteydet ovat tulossa nopeasti osaksi autojen tietoliikennettä. Omdian ennusteen mukaan satelliitti-IoT-yhteydellä varustettujen ajoneuvojen määrä kasvaa vuoden 2023 vain 11 000 autosta yli 112 miljoonaan vuoteen 2035 mennessä.

Minikaiutin tarvitsee litran tuhannesosan ilmaa toimiakseen oikein

Minikaiuttimen suorituskyky ei riipu vain itse kaiutinelementistä. Jo yhden kuutiosenttimetrin eli litran tuhannesosan kokoinen ilmatila elementin takana voi ratkaista, saavutetaanko sille luvattu suorituskyky. Same Sky on tuonut tähän tarkoitukseen valmiit prototyyppikotelot.

Pikalatauskaapeli voi olla jopa 100 metrin mittainen

Saksalainen Vector on kehittänyt raskaan liikenteen DC-lataukseen ratkaisun, jossa ajoneuvon ja keskitetyn latauslaitteiston välinen kaapelointi voi olla jopa 100 metriä pitkä. Kyse ei ole siitä, että kuljettaja käsittelisi satametristä kaapelia, vaan latauspistoke voidaan sijoittaa kauas keskitetystä tehoelektroniikasta esimerkiksi bussi- tai kuorma-autovarikolla.

Trumpin politiikka näkyy jo siruvalmistuksessa

Donald Trumpin hallinnon voimakas pyrkimys palauttaa puolijohteiden tuotantoa Yhdysvaltoihin alkaa näkyä konkreettisina muutoksina siruteollisuuden toimitusketjuissa. Tehopuolijohteita kehittävä Navitas Semiconductor aloittaa tässä kuussa uusimpien GaN-piiriensä valmistuksen Globalfoundriesin tehtaalla Vermontissa.

SSD-valmistajat hylkäävät kuluttajia

NAND-valmistajat siirtävät tuotantokapasiteettia kuluttajien SSD-levyistä paremmin tuottaviin datakeskuslevyihin. AI-palvelimien kysyntä on nostanut enterprise-SSD-markkinan ennätykseen ja samalla kiristänyt kuluttajamarkkinan tarjontaa.

5G:n peitto paranee ilman uusia tukiasemia

5G-verkon peittoa voidaan parantaa etenkin solujen reuna-alueilla ja sisätiloissa ilman tukiasemien lähetystehon kasvattamista tai uuden verkkoinfrastruktuurin rakentamista. Anritsu ja Mediatek ovat nyt verifioineet tähän tarkoitetut 3GPP Release 17 -ominaisuudet.

Puolijohteiden valmistuslaitteiden myynti kiihtyy Euroopassa

Puolijohteiden valmistuslaitteiden markkinat kasvavat nyt nopeasti, ja Euroopassa vauhti on selvästi maailman keskiarvoa kovempaa. SEMI:n mukaan laitemyynti kasvoi Euroopassa toisella neljänneksellä peräti 70 prosenttia vuodentakaisesta.

16 gigabitin avoin linkki vie grafiikan auton näytölle

Marelli ja Microchip ovat toteuttaneet auton keskuslaskennan ja näyttöjen välisen videoyhteyden avoimella ASA Motion Link -standardilla. Ratkaisu siirtää grafiikkaa ja videota jopa 16 gigabitin sekuntinopeudella.

EU:n uusi kybervelvoite iskee siruvalmistajiin viikon päästä

EU:n kyberkestävyyssäädöksen eli CRA:n (Cyber Resilience Act) ensimmäiset käytännön velvoitteet tulevat voimaan 11. syyskuuta. Viikon päästä valmistajien on alettava raportoida aktiivisesti hyväksikäytetyistä haavoittuvuuksista ja vakavista tietoturvapoikkeamista. Velvoite koskee myös EU:n ulkopuolisia puolijohdeyrityksiä, jos niiden tuotteita myydään unionin markkinoilla.

Uusi SiC-transistori avaa tien 600 asteen elektroniikkaan

Kioton yliopiston tutkijat ovat kehittäneet piikarbidista transistorin, joka toimii jopa 600 celsiusasteen lämpötilassa. Uusi SiC-rakenne voisi mahdollistaa integroidut piirit ympäristöihin, joissa tavallinen piielektroniikka ei enää selviä.

Suprajohtava transistori vie kvanttikoneet seuraavaan kokoluokkaan

VTT:ltä ponnistanut suomalainen startup S-Transistors kehittää suprajohtavaa transistoria, jonka avulla kvanttitietokoneiden ohjauselektroniikkaa voidaan siirtää lähemmäs itse kvanttiprosessoria. Yhtiö keräsi teknologian kehittämiseen 2,6 miljoonan euron siemenrahoituksen.

Uusi vahvistin testaa 200 gigabitin optisia kaistoja

Japanilainen Anritsu on tuonut markkinoille 140 gigabaudin lineaarisen vahvistimen, joka on tarkoitettu uuden sukupolven 200 gigabitin optisten siirtokaistojen komponenttien testaukseen. AH15203A/B:n kaistanleveys yltää 125 gigahertsiin.

AI-agentti murtautuu yritykseen neljällä dollarilla

Tekoälyagentit ovat muuttamassa myös kyberrikollisuutta. Cybernewsin tutkijat löysivät palvelimen, jolla AI-agentti automatisoi lähes koko kiristyshyökkäyksen kohteen tiedustelusta datan varastamiseen ja lunnaiden määrittämiseen. Tekoälyn käyttökustannukset jäivät halvimmillaan 40 senttiin yritystä kohti.

USB4 tuplaa kannettavan SSD:n nopeuden

Samsung tuo kannettaviin SSD-asemiin USB4-liitännän. Uusi P9 yltää parhaimmillaan 4 000 megatavun sekuntinopeuteen, eli noin kaksinkertaiseen suorituskykyyn yhtiön aiempaan USB 3.2 Gen 2x2 -asemaan verrattuna.

Tutkijoiden kehittämä GaN-transistori kestää 3,5 kilovolttia

Sveitsiläisen EPFL:n tutkijat ovat kehittäneet uuden galliumnitriditransistorin, joka kestää jopa 3,5 kilovoltin jännitteen. Uusi rakenne vie GaN-tehoelektroniikkaa selvästi nykyisten kaupallisten 600–650 voltin komponenttien yläpuolelle.

VTT mittasi Donut Labin kennon tiheyden: 409,3 Wh/kg

Donut Labin akkukenno ylitti VTT:n mittauksissa 400 wattitunnin energiatiheyden kilogrammaa kohti. Tulos on kiinnostava, sillä testattu V1.5-kenno perustuu yhtiön ensimmäisen sukupolven akkukemiaan. Donut Labin kehitys on nyt siirtymässä toisen sukupolven kennoihin, yhtiön toimitusjohtaja Marko Lehtimäki kertoi uusimmalla I Do Not Believe -videolla.

5G:n uusi virransäästötoiminto etenee kohti puhelimia

5G-puhelimien virrankulutusta pienentävä uusi toiminto on ottanut askeleen kohti käytännön laitteita. Rohde & Schwarz ja Qualcomm ovat ensimmäisinä verifioineet 3GPP:n Release 17 -standardiin kuuluvan SSSG-virransäästötoiminnon konformanssitestin.

40 prosenttia pienempi SMARC mahtuu ahtaisiin laitteisiin

Sulautettujen järjestelmien tietokonemoduuleja valmistava espanjalainen Somdevices tuo pienikokoiset μSMARC-moduulinsa osaksi Celusin elektroniikan suunnittelualustaa. Moduulien pinta-ala on 40 prosenttia tavallista SMARC-moduulia pienempi.

Mikroprojektoriin pohjaavat AR-lasit vihdoin markkinoille

AR-laseihin kehitetty erittäin pieni laserprojektori on ottamassa ratkaisevan askeleen prototyypeistä massatuotantoon. Itävaltalainen Trilite on solminut AAC Technologiesin kanssa pitkäaikaisen sopimuksen, jonka tavoitteena on saada yhtiön LBS-näyttötekniikka suuren volyymin kuluttajatuotteisiin.

Linux-ydin paisuu yli 41 miljoonaan riviin

Linux-ytimen lähdekoodin koko lähestyy 41 miljoonan rivin rajaa. Linux 7.3-rc1 yltää jo 40,98 miljoonaan riviin, ja kasvusta huomattava osa tulee AMD grafiikkatuesta.

Sep # puffbox mobox till tme native
37  #  mobox för square
2026  # mobox för megabox
Sep  # puffbox mobox till square
TMSNet  advertisement

© Elektroniikkalehti

 
 

TECHNICAL ARTICLES

Suojattu flash suojaa kaikki nettiin liitetyt laitteet

ETN - Technical articleSuojattu flash-muisti tarjoaa verkkoon liitetyille laitteille ja järjestelmille laitteistopohjaisen suojauskerroksen ja täyttää NIST SP800-193 -ohjeistuksen mukaiset häiriönsietovaatimukset. Muistipiireihin erikoistuneen Winbondin kehittämä suojattu flash-piiri on myös suoraan korvaava ja täysin yhteensopiva tavanomaisten NOR-flash-piirien kanssa.

Lue lisää...

OPINION

CRA voi tehdä tuotteesta yhdessä yössä vanhentuneen

EU:n kyberkestävyyssäädös CRA tuo yrityksille lisää työtä, mutta muuttaa samalla perusteellisesti sitä, miten digitaalisten tuotteiden elinkaarta pitää ajatella, kirjoittaa Schneider Electricin asiantuntija Marko Latvasalo.

Lue lisää...

 

LATEST NEWS

  • Satelliittiyhteys tulee yli sataan miljoonaan autoon
  • Minikaiutin tarvitsee litran tuhannesosan ilmaa toimiakseen oikein
  • Pikalatauskaapeli voi olla jopa 100 metrin mittainen
  • Trumpin politiikka näkyy jo siruvalmistuksessa
  • SSD-valmistajat hylkäävät kuluttajia

NEW PRODUCTS

  • Mediatekin uusin tuo kielimallit kodinkoneisiin
  • Bluetooth haastaa UWB:n etäisyysmittauksessa
  • 6 watin DC/DC-muunnin mahtuu tuuman koteloon
  • Lisäkortilla 10 megabitin 4G-yhteys IoT-laitteisiin
  • Yksi anturi korvaa neljä mikrokytkintä autossa
 
 

Section Tapet