ניו-טק מגזין | אוקטובר 2026 | המהדורה הדיגיטלית

SoC, ASIC שילוב בתוך Chiplets ו- מסחריים רבים Secure Element רכיבי ממומשים כשבבים עצמאיים המחוברים למעבד הראשי. פתרון כזה מספק הפרדה פיזית ברורה יחסית בין סביבת האבטחה לבין סביבת היישום, ולעיתים מאפשר שימוש ברכיב שכבר עבר תהליכי הערכה והסמכה. אולם רכיב חיצוני מחייב מקום על גבי המעגל המודפס, ממשקי תקשורת נוספים ותכנון של שרשרת אספקה נפרדת. במערכות קומפקטיות או במוצרים המיוצרים בכמויות גדולות, שיקולים אלה עשויים להשפיע על העלות ועל מורכבות המוצר. מאפשרת לשלב את Fraunhofer הגישה של פונקציות האבטחה כחלק מתכנון השבב יכול להטמיע את ASIC או SoC עצמו. יצרן המימוש בתוך הארכיטקטורה הפנימית, ולהתאים את הממשקים ואת מדיניות האבטחה לצורכי המערכת. עם זאת, אינטגרציה כזאת מחייבת תכנון מדויק של גבולות האמון. כאשר סביבת האבטחה חולקת שבב עם מעבדים, בקרי זיכרון, מאיצים וממשקי תקשורת, יש לוודא שרכיבים אחרים אינם יכולים לגשת למידע מוגן או לעקוף מנגנוני בידוד. הדבר מחייב בין היתר בקרת הרשאות, הפרדת אזורי זיכרון, הגנה על ממשקי . גם תשתיות DMA ופיקוח על גישות Debug משותפות, כגון שעונים ואספקת מתח, עשויות להשפיע על עמידות המערכת בפני תקיפות. מתווסף אתגר נוסף. כאשר Chiplet במערכות פונקציות שונות ממומשות בפיסות סיליקון נפרדות בתוך מארז משותף, יש להגדיר כיצד מאומתים הרכיבים וכיצד מוגנת התקשורת ביניהם. מציג את המימוש כמתאים גם Fraunhofer , אך Chiplet לאינטגרציה בארכיטקטורות לא פרסם בהודעת ספטמבר הדגמה מלאה הכוללת את Chiplets של מערכת מרובת רכיב האבטחה. מדובר בשלב זה באפשרות אינטגרציה המוצעת ליצרנים. מה הוכיח האבטיפוס? השלמת האימות הפונקציונלי מעידה שהמימוש נבדק בסיליקון פיזי, מעבר לבדיקות סימולציה ואמולציה, ושהפעולות שנכללו בתהליך האימות פעלו בהתאם לתכנון.

זמינים בהכרח Fraunhofer פרטי המימוש של כקוד פתוח. גם השקיפות עצמה אינה ערובה לאבטחה. תכנון פתוח עשוי להכיל חולשות, וכל שינוי במבנה החומרה או בממשקיה מחייב בדיקה של השפעתו על מנגנוני ההגנה. עבור יצרני שבבים, היתרון המעשי הוא האפשרות להסתמך על בסיס ארכיטקטוני קיים ולשלב בו התאמות ייעודיות, במקום לפתח את כל תשתית האבטחה מראשיתה. קריפטוגרפיה פוסט-קוונטית במערכות ארוכות חיים הוא Fraunhofer אחד המרכיבים בפיתוח של Post - התמיכה בקריפטוגרפיה פוסט-קוונטית ( .) PQC , או Quantum Cryptography הצורך בכך משמעותי במיוחד במערכות תעשייתיות המתוכננות לפעול במשך שנים רבות. אלגוריתמים אסימטריים נפוצים, כגון , עלולים להיות פגיעים בעתיד ECC ו- RSA למחשבים קוונטיים בעלי יכולת מספקת. מכשיר המותקן כיום עשוי להידרש בעוד עשור לאמת חתימות דיגיטליות או לתקשר באמצעות אלגוריתמים חדשים. מציב אתגרים PQC אלא שהמעבר ל- . חלק Embedded בפני מפתחי מערכות מהאלגוריתמים דורשים מפתחות וחתימות גדולים יותר, נפחי זיכרון משמעותיים ומשאבי חישוב נוספים. במיקרו-בקרים בעלי מגבלות הספק וזיכרון, דרישות אלה משפיעות על זמני האתחול, על צריכת האנרגיה ועל שטח הסיליקון. מדווח כי הפלטפורמה תומכת Fraunhofer בקריפטוגרפיה קונבנציונלית ופוסט-קוונטית. במימוש AISEC במסגרת הפיתוח עוסק מכון ובהאצה של פעולות קריפטוגרפיות בחומרה, במטרה לאפשר שימוש באלגוריתמים מתקדמים גם במערכות בעלות משאבים מוגבלים. עם זאת, בפרסומים שנבדקו לא הוצגה טבלת ביצועים מלאה המפרטת את כלל האלגוריתמים שמומשו, זמני הביצוע וצריכת ההספק שלהם. לכן אין בסיס לקבוע שהאבטיפוס כבר הוכיח ML - ביצועים מסוימים עבור אלגוריתמים כגון . ML - DSA או KEM Secure שילוב יכולות פוסט-קוונטיות בתוך עשוי להפחית את העומס על מעבד Element היישום ולספק סביבת ביצוע מבודדת לפעולות רגישות. הערך ההנדסי יהיה תלוי בביצועים שיימדדו, במנגנוני ההגנה ובאפשרות לעדכן את המימוש לאורך חיי המוצר.

אבטיפוס הסיליקון של : תמונת שער « שפיתח RISC-V Secure Element , על גבי לוח בדיקה ייעודי. Fraunhofer ומיועד OpenTitan המימוש מבוסס על .Chiplet ו- SoC, ASIC לשילוב במערכות .Fraunhofer AISEC © קרדיט: הוא Secure Element תפקיד חשוב נוסף של הגנה על מפתחות הצפנה. במקום לשמור מפתחות פרטיים בזיכרון הנגיש למעבד הראשי, ניתן לבצע פעולות קריפטוגרפיות בתוך סביבת האבטחה, מבלי לחשוף את המפתח עצמו לתוכנת היישום. הפרדה זו חשובה במיוחד בהתקנים המותקנים באתרים מרוחקים, שבהם לתוקף עשויה להיות גישה פיזית למכשיר. עם זאת, רמת ההגנה תלויה גם במנגנוני הבידוד, בתכנון הפיזי וביכולת להתמודד עם תקיפות חומרה. : OpenTitan ו- RISC-V בסיס פתוח לארכיטקטורת אבטחה וב- RISC - V ב- Fraunhofer הבחירה של משקפת גישה המבוססת על OpenTitan ארכיטקטורות פתוחות, אך לשני המרכיבים תפקידים שונים. היא ארכיטקטורת סט פקודות פתוחה RISC - V ), המגדירה את הממשק בין התוכנה ISA ( למעבד. היא מאפשרת לפתח מימושי מעבד המותאמים ליישומים שונים, לרבות מעבדים קטנים המשולבים בתתי-מערכות אבטחה. אינו מבטיח כשלעצמו RISC - V השימוש ב אבטחה, אך מאפשר גמישות בתכנון ובשילוב פונקציות ייעודיות. הוא פרויקט קוד פתוח לפיתוח OpenTitan ברמת הסיליקון. הארכיטקטורה Root of Trust כוללת סביבת עיבוד ייעודית, רכיבים קריפטוגרפיים, מנגנוני ניהול מפתחות ותשתיות התומכות באתחול מאובטח ובהפרדה בין פונקציות רגישות לבין יתר המערכת. השילוב מאפשר לבנות סביבת אבטחה שבה המעבד אינו פועל לבדו, אלא כחלק ממערך חומרתי הכולל מנגנוני הגנה ובקרה ייעודיים. יתרונה של ארכיטקטורה פתוחה הוא האפשרות לבחון את התכנון, לנתח את מנגנוני האבטחה ולהתאים אותם לצרכים הנדסיים שונים. עם זאת, יש להבחין בין פרויקט הפתוח לבין המימוש המסוים OpenTitan . עצם IP ומוצע ברישוי Fraunhofer שפיתח אינה מעידה שכל OpenTitan ההסתמכות על

New-Tech Magazine l 54