SmartLX - Identifikationstechnologie [Original in Englisch: Advanced Secure Low Power Smart Card controller Platform]

  • Gera-Fornvald, Erik-Kristian, (Teilnehmer (Co-Investigator))
  • Steger, Christian (Teilnehmer (Co-Investigator))
  • Orehovec, Stefan, (Teilnehmer (Co-Investigator))

Projekt: Foschungsprojekt

Projektdetails

Beschreibung

Zwei entscheidende Erfolgsfaktoren im Bereich Identifikationstechnologie sind die technische
Differenzierung (Kosten, Sicherheit, Performance) und die Verfügbarkeit von Entwicklungswerkzeugen.
Beide Faktoren bestimmen die Produktionskosten. Diese Kosten können
jedoch durch effiziente Prozessorsysteme sowie IC-Architekturen reduziert werden. Durch
die Integration sicherheitsrelevanter Funktionen direkt in die CPU, ist es möglich eine Vielzahl
von Peripherie-Blöcke des digitalen Sub-Systems flächeneffizient zu implementieren.
Eine auf FLASH-Speicher basierte Speicherung von Software und Daten wurde auch die
Flexibilität in der Software-Entwicklung wesentlich verbessern, sowie ein Nachladen von
ausführbarem Code ermöglichen.
Um eine hohe Lebensdauer von FLASH-Speichern sicherzustellen, wurden verschiedene
wear-leveling Konzepte entwickelt. Die einzelen Blöcke eines FLASH-Speichers lassen nur
eine begrenzte Anzahl von Schreib/Löschzyklen zu bevor diese als unzuverlässig angesehen
werden. Die entwickelten Konzepte basieren auf der Idee, häufig verwendete Blocke
mit selten verwenden Blöcken auszutauschen und somit eine gleichmassige Verteilung der
FLASH-Speicher Abnutzung zu bewirken.
Die Funktionsweise von wear-leveling wird anhand eines Hardware-Kopierers für SystemC
simuliert. SystemC ist eine Bibliothek für C++ welche die Sprache um Makros und Funktionen
erweitert um Hardware zu modellieren. Die Implementierung besteht aus einer
Speichererweiterung für den 8051 C und dem Kopierer für FLASH-Speicher. Das XRAM
Modul wird als Managermodul verwendet und administriert den Zugriff auf EEPROM,
RAM, FLASH sowie den Kopierer.
Um den sicheren Austausch von System-Software bei bereits ausgelieferten Karten zu
gewährleisten, wurden zwei Konzepte für unterschiedliche Anwendungsfalle entwickelt.
Das erste Konzept basiert auf SmartCards wie sie bei Ausweiskarten zum Einsatz kommen.
Das zweite auf der Integration einer UICC in ein Mobiltelefon. Beide Konzepte sind
darauf ausgelegt die Vertraulichkeit, Authentizität sowie Integrität der übertragenen Software
sicherzustellen.
Aufgrund der vorliegenden Problemstellung wurde eine Literaturrecherche durchgeführt
welche den aktuellen Stand der Technik abbildet. Da bisherige wear-leveling Losungen
auf komplexeren Systemen (SSD, USB-Sticks) beruhen, mussten diese auf die geringen
Ressourcen der Smartcard-Plattform angepasst werden. Zur Realisierung der sicheren
Übertragung, zum Austausch von Code, existieren auf dem Smartcard-Sektor bereits mehrere
spezifizierte Konzepte, welche jedoch auf die aktuelle Problemstellung angepasst wurden.
StatusAbschlussdatum
Tatsächlicher Beginn/ -es Ende21/09/1130/11/13