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MICROELETTRONICA
approfondimenti
Automazione e Strumentazione
n
Luglio/Agosto 2015
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scale integrano tecnologie di protezione e acce-
lerazione di rete. Tra queste tecnologie figura il
micro Quicc Engine programmabile che supporta
protocolli RS485 e Fieldbus quali Profibus (sia
master che slave) nonché i protocolli di comu-
nicazione legacy HDLC e TDM. Supportando
la connettività Ethernet, ciascuno degli avanzati
controller Ethernet a tripla velocità virtualizzati
(Vetsec) supporta “time stamping” IEEE 1588 sia
in ingresso che in uscita oltre all’implementazione
di timer e impulsi a livello hardware. L’hardware
supporta anche code gestite via software il che,
abbinato al parsing (analisi sintattica) in ingresso
fino al livello 4 Iso e all’assegnazione di priorità a
livello hardware in uscita, consente un’implemen-
tazione semplice ed efficace delle code. Questi
controller Ethernet da tempo sperimentati sono
inseriti anche in altri processori Freescale utiliz-
zati in applicazioni industriali e sono supportati da
un’ampia gamma di software driver maturi, com-
presi stack di software per Ethernet industriale
(EtherCat Master), Profinet (RT), EtherNet/IP e
PRP.
Evoluzione delle reti aziendali
Il processore QorIQ LS1021A è stato progettato
da zero per soddisfare le esigenze di
applicazioni
di networking avanzate e robuste
. A tal fine la
tecnologia ECC di rilevazione e correzione degli
errori è stata incorporata in tutte le memorie, com-
prese le memorie cache Livello 1 e 2, la Sram e
la memoria DDR esterna, per ottenere il massimo
grado di affidabilità e sono stati previsti watchdog
timer. L’affidabilità raggiunta grazie alle memo-
rie protette dalla tecnologia ECC è ulteriormente
incrementata da un motore di sicurezza ad alte
prestazioni che supporta una serie completa di
meccanismi di protezione dei dati, compresi boot
sicuro, architettura trust, Arm TrustZone e prote-
zione dell’attività produttiva che congiuntamente
consentono di raggiungere la punta massima in
termini di
nodi fidati
. Le suddette caratteristiche
sono fondamentali in tutte le applicazioni IoT
dove numerosi apparati e sensori periferici inter-
cettano e trasmettono dati specifici dell’utente da
un nodo all’altro. Poiché tali dati possono essere
messi direttamente in relazione con un singolo
utente, la loro cifratura è di fondamentale impor-
tanza, un aspetto che è sempre più monitorato e
regolamentato da normative che stabiliscono
anche i protocolli e gli standard crittografici da
utilizzare. Ne conseguirà inevitabilmente che,
a norma di legge, i processori di comunicazione
utilizzati nelle applicazioni M2M o IoT dovranno
essere in grado di eseguire
operazioni critto-
grafiche
quali hashing, firma e cifratura dei dati
e disporre di un’unità di memoria sicura basata
sull’uso di chiavi.
Devono essere protetti anche i link di comuni-
cazione industriale
, non solo contro lo snooping
di dati ma anche contro un controllo
non autorizzato che potrebbe provocare
eventi costosi come, per esempio, l’arre-
sto di una linea di produzione. Malgrado
la cifratura dei dati trasmessi tra i link
di comunicazione della rete, l’appa-
rato fisico potrebbe restare vulnerabile
a fronte di eventuali attacchi a seguito
della modifica non autorizzata del sof-
tware di programmazione. Di conse-
guenza, un dispositivo non deve limi-
tarsi a garantire la sicurezza delle comu-
nicazioni ma essere anche in grado di
fungere da nodo fidato. Un nodo fidato è
un dispositivo totalmente affidabile non
solo in termini di protezione dei dati ma
anche nel senso che esegue esclusivamente sof-
tware autentico creato dall’utente per quel dispo-
sitivo. Nel mondo reale generalmente la fiducia
viene accordata e lo
stesso concetto vale
anche per il mondo
digitale. Se si ricevono
informazioni (dati o
un comando) da una
fonte fidata, è lecito
supporre che si tratti
di informazioni atten-
dibili e valide. L’av-
vio di un dispositivo
fidato richiede una
“root of trust” (punto
di partenza fidato) che può essere un dispositivo
esterno, generalmente piuttosto costoso, come un
FPGA o Asic, oppure essere integrata nello stesso
SoC (system-on-chip) come avviene nella fami-
glia di prodotti QorIQ LS1. Nel caso del proces-
sore QorIQ LS1021A l’autenticazione viene effet-
Schema a blocchi del processore QorIQ LS1021A
Un gateway wireless (nodo fidato)
basato su QorIQ LS1021A