Abschlussbericht

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Trusted Sensor Node
TSN-MMU
Die LEON2-CPU des TSN verfügt über keine Memory Management Unit (MMU), so dass
eine Implementierung von Security Compartments auf dieser Hardware nicht möglich ist.
Eine MMU ist für die Übersetzung von virtuellen Adressen in physikalische Adressen verantwortlich
und ermöglicht die Bereitstellung von virtuellen Adressräumen. Damit kann
jedem Prozess ein einheitlicher virtueller Adressraum bereitgestellt werden. Es existiert
jedoch ein Referenzdesign in VHDL für eine MMU der SPARC-V8-Architektur [49], die unter
anderem über einen User- und einen SuperVisor-Modus sowie über Zugriffsflags für
Speicherseiten verfügt.
Es ist somit ohne größeren Implementierungsaufwand möglich den TSN um eine MMU zu
erweitern. Es bleibt zu prüfen, in wieweit die Integration der MMU Auswirkungen auf den
Platz- und den Energiebedarf des Chips hat. Beides kann bereits durch die Integration in
die Simulationsumgebung des TSN bzw. in einen Field programmable Gate Array (FPGA)
evaluiert werden.
6.1.2 Trusted Computing
Trusted Computing (TC) ist eine Technologie, die von der Trusted Computing Group (TCG)
entwickelt und beworben wird [53]. TC bedeutet, dass die im Computersystem verwendete
Hard- und Software sicher kontrolliert werden kann. Hierzu werden die Systeme mit einem
zusätzlichen Sicherheitsmodul ausgestattet, welches mittels kryptographischer Verfahren
die Authentizität, Integrität und die Vertrauenswürdigkeit der Hard- und der Software nachprüfbar
macht. Für die Umsetzung ist ein sicheres Betriebssystem zwingend erforderlich,
da die Überprüfung des Systems nicht vom Sicherheitsmodul sondern vom Betriebssystem
initiiert werden muss.
Sicherheitsmodul des TSN
Das Sicherheitsmodul bietet mittels eines One Time Programmable (OTP)-Speicher einen
sicheren Anker (Root Key) für eine vertrauenswürdige Authentifizierung, Identifizierung
und Überprüfbarkeit des Systems. Es befindet sich zwischen dem AMBA-Bus und dem
internen Flash und überwacht alle Zugriffe auf den Flashspeicher und hat Zugriff auf den
Programmzähler des LEON2-Kerns. Damit besteht die Möglichkeit festzustellen, von welchem
Programmmodul aus auf den Flashspeicher zugegriffen wird. Unerlaubte Zugriffe
auf den Flash und den OTP können blockiert werden.
Durch die Sicherung des internen Flashspeichers mittels des Sicherheitsmoduls kann dieser
als Trusted Code Base verwendet werden. Der OTP-Speicher wird für die Speicherung
von eindeutigen Identifikatoren verwendet. Eine genauere Beschreibung hierzu erfolgt in
den nächsten Abschnitten.
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