Ataque a MCU Actel / Analog
Actel Corporation (anteriormente NASDAQ:ACTL) (ahora Microsemi) es un fabricante de matrices de puertas programables en campo (FPGA) no volátiles, de bajo consumo, FPGAs de señal mixta y soluciones lógicas programables. Tiene su sede en Mountain View, California, con oficinas en todo el mundo.
Actel se convirtió en una empresa que cotiza en bolsa en 1985 y se hizo conocida por sus FPGAs de alta fiabilidad y basados en antifusibles, dominando los mercados militar y aeroespacial.
En el año 2000, Actel adquirió GateField, lo que amplió su oferta de FPGAs antifusibles para incluir FPGAs basados en memoria flash. En 2004, Actel anunció que había enviado la unidad número un millón de su FPGA ProASICPLUS basado en flash.
En 2005, Actel introdujo una nueva tecnología conocida como Fusion para llevar la programabilidad de FPGA a soluciones de señal mixta. Fusion fue la primera tecnología en integrar capacidades analógicas de señal mixta con memoria flash y tejido FPGA en un dispositivo monolítico.
En noviembre de 2010, Actel Corporation fue adquirida por Microsemi Corporation.
Analog Devices es una empresa que diseña, fabrica y comercializa un portafolio de soluciones que aprovechan la tecnología de procesamiento de señales analógicas, mixtas y digitales, incluyendo circuitos integrados (IC), algoritmos, software y subsistemas. Ofrece productos convertidores de datos, que traducen señales analógicas del mundo real a datos digitales, así como convierten datos digitales a señales analógicas, amplificadores de alto rendimiento para acondicionar señales analógicas, y circuitos integrados de radiofrecuencia para soportar infraestructura celular. La compañía también proporciona soluciones de tecnología MEMS, incluyendo acelerómetros para detectar aceleración, giroscopios para detectar rotación y unidades de medición inercial para detectar múltiples grados de libertad.
- Ataque a MCU Actel / Analog
-
Serie RTAX MCU attack: RTAX2000D RTAX4000D RT3PE600L RT3PE3000L RTSX32SU RTSX72SU RTAX250S/SL RTAX1000S/SL RTAX2000S/SL RTAX4000S RTAX2000D
- Serie Actel RTAX-S/SL hack de MCU: RTAX250S/SL RTAX1000S/SL RTAX2000S/SL RTAX4000S
Serie RTAX-SU crack de MCU: RTSX32SU RTSX72SU
- Serie Actel RT ataque de MCU: RT1020 RT1280A RT1425A RT1460A RT14100A
- Serie Actel ProASIC plus hack de MCU: APA075 APA150 APA300 APA450 APA600 APA750 APA1000
- Serie Actel Axcelerator crack de MCU: AX125 AX250 AX500 AX1000 AX2000
- Serie Actel SX-A ataque de MCU: A54SX08A A54SX16A A54SX32A A54SX72A
- Serie Actel eX hack de MCU: eX64 eX128 256
- Serie Actel MX crack de MCU: A40MX02 A40MX04 A42MX09 A42MX16 A42MX24 A42MX36
- Serie Actel SX ataque de MCU: A54SX08 A54SX16 A54SX16P A54SX32
- Serie Actel ACT hack de MCU: A1415A A14V15A A1425A A14V25A A1440A A14V40A A1460A A14V60A A14100A A14V100A A1225A A1240A A1280A A1010B A10V10B A1020B A1020B
- Serie Actel 1200XL crack de MCU: A1225XL A1225XLV A1240XL A1240XLV A1280XL A1280XLV
- Serie Actel 3200DX ataque de MCU: A3265DX A3265DXV A32100DX A32100DXV A32140DX A32140DXV A32200DX
- Serie Analog ADUCxx hack de MCU: ADUC836BSZ ADUC836BS ADUC836BCP ADUC836_02 ADUC836 ADUC834BSZ ADUC834BS ADUC834BCP ADUC834_02 ADUC834 ADUC832BS ADUC832BCP ADUC832 ADUC831BS ADUC831BCP ADUC831 ADUC824BSZ ADUC824BS ADUC824 ADUC816BS ADUC816 ADUC814BRUZ ADUC814BRU-REEL7 ADUC814BRU-REEL ADUC814BRU ADUC814ARUZ ADUC814ARU-REEL7 ADUC814ARU-REEL ADUC814ARU ADUC814_02 ADUC814 ADUC812BSZ-REEL ADUC812BSZ ADUC812BS ADUC812_03 ADUC845BS8-5 ADUC845BS8-3 ADUC845BS62-5 ADUC845BS62-3 ADUC845 ADUC843 ADUC842BS62-5 ADUC842 ADUC841BS62-3 ADUC841 ADUCRF101 ADUC848BS8-5 ADUC848BS8-3 ADUC848BS62-3 ADUC848BS32-5 ADUC848BS32-3 ADUC848BCP8-5 ADUC848BCP8-3 ADUC848BCP62-5 ADUC848BCP62-3 ADUC848 ADUC847BS8-5 ADUC847BS8-3 ADUC847BS62-5 ADUC847BS62-3 ADUC847BS32-5 ADUC847BS32-3 ADUC847BCP8-5 ADUC847BCP8-3 ADUC847BCP62-5 ADUC847BCP62-3 ADUC847 ADUC846BS62-5 ADUC846BS62-3 ADUC846BCP8-5 ADUC846BCP8-3 ADUC846BCP62-5 ADUC846BCP62-3 ADUC846BCP32-5 ADUC846BCP32-3 ADUC846 ADUC845BS8-5 ADUC845BS8-3 ADUC845BS62-5 ADUC845BS62-3 ADUC845BCP8-5 ADUC845BCP8-3 ADUC845BCP62-5 ADUC845BCP62-3 ADUC845 ADUC844BS62-5 ADUC844BS62-3 ADUC844BCP8-5 ADUC844BCP8-3 ADUC844BCP62-5 ADUC844BCP62-3 ADUC844BCP32-5 ADUC844BCP32-3 ADUC844 ADUC843BS62-5 ADUC843BS62-3 ADUC843BCP8-5 ADUC843BCP8-3 ...
Dispositivos ATF16V8 de 20 pines y 8 macrocélulas
ATF16V8, ATF16V8B, ATF16V8C
ATF16V8BQ, ATF16V8BQL, ATF16V8CZ
ATF16LV8, ATF16LV8C
ATF20V8 de 24 pines y 8 macrocélulas
ATF20V8, ATF20V8B, ATF20V8C
ATF20V8BQ, ATF20V8BQL
ATF20LV8, ATF20LV8C
ATF22V10 SPLD insignia de terminal variable
ATF22V10, ATF22V10B, ATF22V10C
ATF22V10CQ, ATF22V10CQZ
ATF22LV10, ATF22LV10C
SPLD extendidos de alta densidad
ATF28V12, ATF29M16
2. Dispositivos lógicos programables complejos (CPLD) ATF15xx con ISP JTAG
ATF1500 CPLD de entrada de 32 macrocélulas
ATF1500A, ATF1500AL
ATF1502 CPLD de densidad media de 32 macrocélulas
ATF1502AS, ATF1502ASL, ATF1502ASV, ATF1502ASVL
ATF1504 CPLD de densidad media de 64 macrocélulas
ATF1504AS, ATF1504ASL, ATF1504ASV, ATF1504ASVL
ATF1508 CPLD de alta densidad de 128 macrocélulas
ATF1508AS, ATF1508ASL, ATF1508ASV, ATF1508ASVL
CPLD de densidad media vintage
ATF750C, ATF750CL, ATF750LVC
ATF2500C, ATF2500CL, ATF2500LVC
3. Serie EPLD heredada borrable por UV ATV
ATV750, ATV750B
ATV2500, ATV2500B
Actel Fusion es la primera plataforma FPGA de señal mixta del mundo.
|
Actel Fusion® integra analógico configurable, grandes bloques de memoria flash, circuitos completos de generación y gestión de reloj, y lógica programable basada en flash de alto rendimiento en un dispositivo monolítico. La innovadora arquitectura Fusion de Actel puede utilizarse con el núcleo de microcontrolador (MCU) suave de Actel, así como con los núcleos ARM® Cortex™-M1 de 32 bits optimizados para el rendimiento. Los dispositivos Pigeon Point (con prefijo P1) se utilizan junto con los núcleos IP y firmware ATCA de Pigeon Point de Actel. Los dispositivos MicroBlade (con prefijo U1), diseñados en colaboración con MicroBlade, están orientados a diseños de tarjetas Advanced Mezzanine. Además de admitir dispositivos de temperatura comercial e industrial, Actel ahora ofrece FPGAs Fusion con screening especializado para aplicaciones militares de temperatura extendida. |
| Características |
- Analógico configurable en sistema soporta una amplia variedad de aplicaciones
- Hasta 1 MB de memoria flash de usuario
- Tejido flash
- Seguro
- Activo al encender (LAPU)
- Inmune a errores de firmware
- Un solo chip
- Bajo consumo
|
- Amplios recursos de reloj
- PLL analógicos
- Circuito oscilador de cristal
- Contador en tiempo real (RTC)
- Disponible en grado de temperatura extendida de -55°C a 100°C
- Inmune a pérdida de configuración debida a neutrones atmosféricos (errores de firmware)
|
El cementerio de FPGA está lleno de los lugares de descanso de chips que combinaban lógica programable con una CPU cableada. La causa de muerte más frecuente fue el desequilibrio: casi nunca era posible obtener la combinación justa de rendimiento de CPU, tamaño de memoria, periféricos y capacidad lógica para complacer a más de unos pocos clientes. La interfaz entre la CPU y el tejido lógico siempre fue problemática también. Simple de explicar para los usuarios a menudo significaba demasiado lenta; lo suficientemente rápida para conectar un coprocesador a menudo significaba increíblemente compleja. Peor aún, los FPGA integrados siempre terminaban costando más que los chips discretos que reemplazaban.
Pero la ley de Moore tiene una manera de superar los dilemas. Si se tiene un proceso rápido, denso y basado en flash, en principio se podría dar a la mayoría de los clientes un superconjunto de lo que su aplicación particular requiere—suficientemente rápido, suficiente memoria, todos los periféricos y suficientes celdas lógicas—con un coste total de propiedad competitivo con el puñado de chips que se necesitarían para hacer el mismo trabajo. Agregue una sección analógica configurable flexible, y podría tener un argumento bastante persuasivo. Esa es una descripción resumida del SmartFusion de Actel.
Los chips SmartFusion comprenden tres secciones principales: una FPGA, una MCU y una sección analógica. Explorando primero la FPGA, los miembros de la familia ofrecen desde 60K hasta 500K puertas equivalentes, sea lo que signifique esa cifra. Una medida más concreta de la capacidad lógica es que la familia ofrece desde 1536 hasta 11,520 flip-flops. Hay hasta 128 E/S digitales programables y de 32 a 96 Kbits (aproximadamente) de RAM en bloques. El tejido puede implementar diseños con relojes de sistema de hasta 350 MHz, según Actel. La tecnología de programación es el proceso Flash único de Actel, por lo que es compacta, de bajo consumo, no volátil y configurable en campo.
La sección del microcontrolador se centra en un núcleo ARM Cortex M3 de 100 MHz con el complemento habitual de periféricos MCU avanzados, hasta 512 KBytes de memoria flash de código y hasta 64 KBytes de SRAM, separada de la RAM en bloques de la sección FPGA. Además, hay un solo MAC Ethernet 10/100 en la mayoría de los chips de la familia.
La sección analógica es un poco más difícil de describir rápidamente. Si está familiarizado con los chips Fusion anteriores de Actel, esta sección analógica le resultará familiar. Incluye ADC de aproximación sucesiva de 12 bits y 600 Kmuestras/s y DAC sigma-delta de 12 bits (hasta tres de cada uno), hasta diez comparadores de 50 ns y una variedad de monitores de corriente, voltaje y temperatura. servicio de laboratorio fib focused ion beam En conjunto, los chips ofrecen hasta 32 entradas analógicas y tres salidas. Uno de los beneficios del proceso Flash, señala Actel, es que proporciona los transistores de alto voltaje necesarios para el diseño analógico sencillo.
Otra característica interesante de la sección analógica es una MCU de 8 bits dedicada que Actel llama el Motor de Cómputo Analógico (ACE). Rajiv Nema, gerente senior de marketing de productos de Actel, dice que los usuarios programan el ACE a través de una GUI, y el núcleo a su vez establece parámetros shared maker club de la sección analógica, como las tasas de muestreo en los convertidores, recopila datos de los ADC y acciona los DAC. El ACE también sirve como interfaz entre la sección analógica y el resto del chip.
Las secciones FPGA, MCU y analógica están unidas a través de una estructura AMBA AHB convencional. La matriz AHB se conecta directamente al tejido FPGA, proporcionando un amplio ancho de banda para aceleradores o motores de preprocesamiento digital de baja latencia. Esto se vuelve particularmente snaileye importante, por ejemplo, en la referencia de diseño de control de motor de Actel, donde los bucles de control más lentos, con latencias superiores a 10 µs, pasan a través de los periféricos de la MCU y se manejan por software, y los bucles más rápidos pasan a través del hardware dedicado en el tejido FPGA.
El AHB llega a los periféricos de la MCU y al ACE a través de puentes APB. Así, todos los recursos del chip están unidos a través de la tecnología de interconexión ARM conocida.
El otro componente crítico de un SoC de este tipo es el entorno de desarrollo. Actel ofrece desarrollo de software a través de entornos de desarrollo de terceros como Keil, IAR y SoftConsole. El desarrollo RTL se realiza a través del entorno Libero de Actel. Una tercera herramienta, el MSS Configurator de Actel, permite configurar la MCU y las secciones analógicas.
La familia SmartFusion no será la respuesta para todas las aplicaciones de control de señal mixta y procesamiento de sensores. Pero si la aplicación requiere más potencia de procesamiento de la que se puede obtener de un núcleo ARM suave, puede vivir con el rendimiento analógico modesto y puede beneficiarse ingeniería inversa de microcontroladores de un tejido FPGA sustancial, la familia de chips podría ser bastante flexible. De hecho, la capacidad de empaquetar mucha lógica, una MCU sustancial y un kit capaz de bloques analógicos en un chip de precio moderado puede significar que el destino de SmartFusion será bastante diferente al destino que sufrieron las integraciones anteriores de MCU/FPGA cableadas.
Un antifusible es un dispositivo eléctrico que realiza la función opuesta a un fusible. Mientras que un fusible comienza con una resistencia baja y está diseñado para romper permanentemente una ruta conductora eléctrica (típicamente cuando la corriente a través de la ruta excede un límite especificado), un antifusible comienza con una resistencia alta y está diseñado para crear permanentemente una ruta conductora eléctrica (típicamente cuando el voltaje a través del antifusible excede un cierto nivel). Esta tecnología tiene muchas aplicaciones.
Los antifusibles son más conocidos por su uso en luces de Navidad de bajo voltaje de estilo mini (o miniatura). Normalmente (para operación desde voltajes de red), las lámparas están cableadas en serie. (Las luces más grandes, tradicionales, de estilo C7 y C9 están cableadas en paralelo y están clasificadas para operar directamente a voltaje de red.) Debido a que la cadena en serie quedaría inoperable obtener el código hexadecimal en recuperación de código fuente extraer encriptación copiar datos por una sola lámpara fundida, cada bombilla tiene un antifusible instalado dentro de ella. Cuando la bombilla se funde, todo el voltaje de red se aplica a través de la bombilla fundida. Esto hace que el antifusible se corte rápidamente, derivando la bombilla fundida, permitiendo que el circuito en serie reanude su funcionamiento, aunque con una proporción mayor del voltaje de red ahora aplicada a cada una de las lámparas restantes. El antifusible está hecho con un cable con un recubrimiento de alta resistencia y este cable está enrollado sobre los dos cables de soporte verticales del filamento copia de seguridad del código, recuperación del código fuente, ruptura de la seguridad, recuperación del código dentro de la bombilla. El aislamiento del cable antifusible soporta el bajo voltaje ordinario impuesto a través de una lámpara en funcionamiento, pero se rompe rápidamente bajo el voltaje total de red, dando la acción del antifusible. Ocasionalmente, el aislamiento no se rompe por sí solo, pero golpear la bombilla fundida suele terminar el trabajo. A menudo, una bombilla especial sin antifusible y bloqueo de bloqueo, duplicación, clonación de chip, lectura de código, copia protegida a menudo con una clasificación ligeramente diferente (para que se funda primero cuando el voltaje se vuelve demasiado alto) conocida como "bombilla fusible" se incorpora a la cadena de luces para proteger contra la posibilidad de sobrecorriente severa si demasiadas bombillas fallan.
Antifusibles en circuitos integrados
Los antifusibles se utilizan ampliamente para programar permanentemente circuitos integrados (IC).
Ciertos dispositivos lógicos programables (PLD), como los ASIC estructurados, utilizan tecnología de antifusible para configurar circuitos lógicos y crear un diseño personalizado a partir de un diseño de IC estándar. Los PLD de antifusible son programables una sola vez, en contraste con otros PLD que son basados en SRAM y que pueden reprogramarse para corregir errores de lógica o agregar nuevas funciones. Los PLD de antifusible tienen ventajas sobre los basados en SRAM, ya que, como los ASIC, no necesitan ser configurados cada vez que se aplica energía. Pueden ser menos susceptibles a partículas alfa que pueden causar mal funcionamiento de los circuitos. Además, los circuitos código fuente, extraer código, leer su memoria, copiar esas EEPROM, obtener el código .bin, código protegido construidos a través de las rutas conductoras permanentes del antifusible pueden ser más rápidos que circuitos similares implementados en PLD que utilizan tecnología SRAM. QuickLogic Corporation se refiere a sus antifusibles como "ViaLinks" porque los fusibles activados crean una conexión entre dos capas de cableado que se cruzan en el chip, de la misma manera que una vía en una placa de circuito impreso crea una conexión entre capas de cobre.
Los antifusibles pueden usarse en memoria de solo lectura programable (PROM). Cada bit contiene tanto un fusible como un antifusible y se programa activando uno de los dos. Esta programación, realizada después de la fabricación, es permanente e irreversible.
Antifusibles dieléctricos
Los antifusibles dieléctricos emplean una barrera de óxido muy delgada entre un par de conductores. La formación del canal conductor se realiza mediante una ruptura dieléctrica forzada por un pulso de alto voltaje. Los antifusibles dieléctricos se emplean generalmente en procesos CMOS y BiCMOS, ya que el grosor de la capa de óxido requerido es menor que los disponibles en procesos bipolares.
Antifusibles de silicio amorfo
Un enfoque para los IC que utilizan tecnología de antifusible emplea una barrera delgada de silicio amorfo no conductor entre dos conductores metálicos. Cuando se aplica un voltaje suficientemente alto a través del silicio amorfo, se convierte en una aleación de silicio policristalino-metal con baja resistencia, que es conductora.
El polisilicio es un material que normalmente no se utiliza en procesos bipolares o CMOS y requiere un paso de fabricación adicional.
El antifusible se activa típicamente usando una corriente de aproximadamente 5 mA. Con un antifusible de polidifusión, la alta densidad de corriente genera calor, que funde una capa aislante delgada entre los electrodos de polisilicio y difusión, creando un enlace de silicio resistivo permanente.
Antifusibles Zener
Los diodos Zener pueden usarse como antifusibles. La unión emisor-base que sirve como tal diodo se sobrecarga con un pico de corriente y se sobrecalienta. A temperaturas superiores a 100 °C y densidades de corriente superiores a 105 A/cm², la metalización sufre electromigración y forma picos a través de la unión, cortocircuitándola; este proceso se conoce como "Zener zap" en la industria. El pico se forma en y justo debajo de la superficie del silicio, justo debajo de la capa de pasivación sin dañarla. Por lo tanto, el shunt conductor no compromete la integridad ni la fiabilidad del dispositivo semiconductor. Típicamente, un pulso de unos pocos milisegundos a 100-200 mA es suficiente para dispositivos bipolares comunes, para una estructura de antifusible no optimizada; las estructuras especializadas requerirán demandas de energía más bajas. La resistencia resultante de la unión está en el rango de 10 ohmios.
Los antifusibles Zener pueden fabricarse sin pasos de fabricación adicionales con la mayoría de los procesos CMOS, BiCMOS y bipolares; de ahí su popularidad en circuitos analógicos y de señal mixta. Históricamente se utilizan especialmente con procesos bipolares, donde el óxido delgado necesario para los antifusibles dieléctricos no está disponible. Su desventaja, sin embargo, es una menor eficiencia de área en comparación con otros tipos.
Una estructura de transistor NPN estándar se utiliza a menudo en procesos bipolares comunes como el antifusible. Se puede emplear una estructura especializada optimizada para el propósito donde el antifusible es una parte integral del diseño. Los terminales de los antifusibles son generalmente accesibles como almohadillas de enlace y el proceso de ajuste se realiza antes del enlace de alambre y el encapsulado del chip. Dado que obtener el firmware, leer la memoria, obtener el programa, leer datos de la EEPROM el número de almohadillas de enlace es limitado para un tamaño dado del chip, se utilizan varias estrategias de multiplexación para un mayor número de antifusibles. En algunos casos, se puede usar un circuito combinado con zeners y transistores para formar una matriz de zapping; con zeners adicionales, el ajuste (que utiliza voltajes más altos que el voltaje operativo normal del chip) puede realizarse incluso después de encapsular el chip.
El Zener zap se emplea frecuentemente en circuitos de señal mixta para ajustar valores de componentes analógicos. Por ejemplo, se puede fabricar una resistencia de precisión formando varias resistencias en serie con Zeners en paralelo (orientados para ser no conductores durante la operación normal del dispositivo) y luego cortocircuitar selectivamente los Zeners para derivar las resistencias no deseadas. Con este enfoque, solo es posible reducir el valor de la resistencia resultante. Por lo tanto, es necesario desplazar las tolerancias de fabricación extracción del código, ruptura del código de protección, copia de un IC encriptado, dúplex de PCB, recuperación y lectura de datos, recuperación del programa, extracción del programa del microcontrolador, recuperación del código fuente hexadecimal, copia bloqueada por bloqueo, código fuente bloqueado, lockbits activados de modo que el valor más bajo típicamente fabricado sea igual o mayor que el valor deseado. Las resistencias en paralelo no pueden tener un valor demasiado bajo, ya que eso hundiría la corriente de zapping; se emplea una combinación serie-paralelo de resistencias y antifusibles en tales casos.
Alumbrado público (obsoleto)
De manera similar a la de las luces de Navidad, antes de la llegada de las lámparas de descarga de alta intensidad, los circuitos de alumbrado público que utilizaban bombillas incandescentes a menudo operaban como circuitos en serie de alto voltaje. Cada farola individual estaba equipada con un cortador de película; un pequeño disco de película aislante que separaba dos contactos conectados a los dos cables que llevaban a la lámpara. De la misma manera que con las luces de Navidad descritas anteriormente, si la lámpara fallaba, todo el voltaje del circuito de alumbrado público (miles de voltios) se imponía a través de la película aislante en el cortador, extracción de software exacto, descifrado de este volcado de memoria, recuperación de código de un encriptado, hacking de archivo hex, lectura de un protegido causando que se rompiera. De esta manera, la lámpara fallida era derivada y la iluminación restaurada en el resto de la calle. A diferencia de las luces de Navidad, el circuito generalmente contenía un dispositivo automático para regular la corriente eléctrica que fluía en el circuito, evitando que la corriente aumentara a medida que más lámparas se quemaban. Cuando la lámpara fallida finalmente se cambiaba, también se instalaba una nueva pieza de película, separando nuevamente los contactos eléctricos en el cortador. Este estilo de alumbrado público era reconocible por el gran aislador de porcelana que separaba la lámpara y el reflector del brazo de montaje de la luz; el aislador era necesario porque los dos contactos en la base de la lámpara podían operar rutinariamente a un potencial de varios miles de voltios por encima de tierra.
.