ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT USCONTACT
ECF26 infobanner

IN FOCUS

3D-piirit pakottavat suunnittelun huomioimaan lämmön, tehon ja mekaniikan

3D-IC-arkkitehtuureihin siirtyville suunnittelutiimeille suorituskyvyn ja luotettavuuden jatkuva parantaminen tuo mukanaan tuttuja mutta yhä monimutkaisempia haasteita: miten hallitaan tehonkulutusta, poistetaan lämpöä ja otetaan huomioon erilaisten fysikaalisten ilmiöiden monimutkainen vuorovaikutus pinotuissa rakenteissa?

Lue lisää...

ETNtv

 
ECF25 videos
  • Jaakko Ala-Paavola, Etteplan
  • Aku Wilenius, CN Rood
  • Tiitus Aho, Tria Technologies
  • Joe Hill, Digi International
  • Timo Poikonen, congatec
  • ECF25 panel
ECF24 videos
  • Timo Poikonen, congatec
  • Petri Sutela, Testhouse Nordic
  • Tomi Engdahl, CVG Convergens
  • Henrik Petersen, Adlink Technology
  • Dan Still , CSC
  • Aleksi Kallio, CSC
  • Antti Tolvanen, Etteplan
ECF23 videos
  • Milan Piskla & David Gustafik, Ciklum
  • Jarno Ahlström, Check Point Software
  • Tiitus Aho, Avnet Embedded
  • Hans Andersson, Acal BFi
  • Pasi Suhonen, Rohde & Schwarz
  • Joachim Preissner, Analog Devices
ECF22 videos
  • Antti Tolvanen, Etteplan
  • Timo Poikonen, congatec
  • Kimmo Järvinen, Xiphera
  • Sigurd Hellesvik, Nordic Semiconductor
  • Hans Andersson, Acal BFi
  • Andrea J. Beuter, Real-Time Systems
  • Ronald Singh, Digi International
  • Pertti Jalasvirta, CyberWatch Finland
ECF19 videos
  • Julius Kaluzevicius, Rutronik.com
  • Carsten Kindler, Altium
  • Tino Pyssysalo, Qt Company
  • Timo Poikonen, congatec
  • Wolfgang Meier, Data-Modul
  • Ronald Singh, Digi International
  • Bobby Vale, Advantech
  • Antti Tolvanen, Etteplan
  • Zach Shelby, Arm VP of Developers
ECF18 videos
  • Jaakko Ala-Paavola, Etteplan CTO
  • Heikki Ailisto, VTT
  • Lauri Koskinen, Minima Processor CTO
  • Tim Jensen, Avnet Integrated
  • Antti Löytynoja, Mathworks
  • Ilmari Veijola, Siemens

ETN

TMSNet  advertisement
ETNdigi
A la carte
AUTOMATION DEVICES EMBEDDED NETWORKS TEST&MEASUREMENT SOFTWARE POWER BUSINESS NEW PRODUCTS
ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT US CONTACT
Share on Facebook Share on Twitter Share on LinkedIn

TECHNICAL ARTICLES

Langattoman Qi-latauksen turvallisuus parani

Tietoja
Kirjoittanut Veijo Ojanperä
Julkaistu: 12.02.2024
  • Devices
  • Power

Langattoman Qi-latauksen 1.3 -standardi varmistaa pitkälle, että laturit ovat kuluttajille aiempaa turvallisempia. Täydellä teholla ladataan vain varmennettuja laitteita.

Artikkelin kirjoittaja Xavier Bignalet toimii tuotemarkkinoinnin päällikkönä Microchip Technologyn Secure Product Group -liiketoimintaryhmässä. 

Induktioon perustuvan Qi-latauksen läpilyönti kesti jonkin aikaa, koska markkinoilla oli useita uusia, vastakkaisia teknologioita, jotka kamppailivat tasaisesti. Vaikka Qi julkaistiin ensimmäisen kerran jo vuonna 2010, kesti viisi vuotta, ennen kuin se valtasi markkinat. Siitä lähtien Wireless Power Consortium on tehnyt merkittäviä parannuksia Qi:een, mutta vasta vuoden 2021 alussa konsortio lisäsi protokollan, jonka avulla Qi-yhteensopivien laitteiden valmistajat voivat varmistaa laturien identiteetin ja niiden yhteensopivuuden Qi:n kanssa.

Tämä ominaisuus on kiistatta tärkein uusi ominaisuus Qi 3.1:ssä, koska se voi karsia pois latureita, jotka voivat vahingoittaa tai jopa tuhota ladattavan laitteen. Erityisesti Qi 1.3 -spesifikaatio edellyttää laturien valmistajien sisällyttävän julkisen avaimen infrastruktuurin kuuluvat "tuoteyksikkösertifikaatit". Ne on sulautettava langattomiin latureihin, jotta älypuhelin voi todentaa laitteen.

Avaintoiminto on sulautettu, koska se viittaa vahvimpaan tapaan tarjota todennusta. Tietoturvaelementit muodostavat holvin mikro-ohjaimen vieressä, ja siihen tallennetaan kriittisiä tietoja erillään laitteen pääprosessorista. Se tekee turvamekanismien ohittamisesta erittäin vaikeaa ja käyttää omaa ja itsenäistä prosessointitehoa ja muistia yhteisten, jaettujen resurssien sijaan.

Suojatut elementit eivät ole mikään uusi keksintö, ja niitä on käytetty IoT-laitteissa, luottokorteissa, maksujärjestelmissä ja kryptovaluuttakaupassa. Esimerkiksi NFC-yhteydet, joita nykyään käytetään laajalti älykkäissä maksuissa, on tukeutunut turvaelementteihin vuodesta 2009 lähtien. Lähes jokaisessa älypuhelimessa on vuodesta 2019 lähtien ollut integroitu suojattuja elementtejä, joten tämän tekniikan lisääminen langattomaan lataukseen ei tullut hetkeäkään liian aikaisin.

Miten se toimii?

Todennusprosessi on monimutkainen, mutta se tapahtuu kulissien takana ilman ihmisen väliintuloa alle sekunnissa. Puhelin on vastaanotin, joka makaa latausalustan päällä. Tätä kutsutaan standardissa lähettimeksi. Qi 1.3 edellyttää yksisuuntaista todennusta, mikä tarkoittaa, että lähettimen on todistettava kryptografisesti matkapuhelimelle, että se on luotettava ja tunnustettu WPC-ekosysteemin turvalliseksi jäseneksi.

Jos todennusta ei tapahdu, puhelin joko hylkää latauksen kokonaan tai tyypillisemmin rajoittaa hyväksytyn lataustehon 5 wattiin 15 watin sijaan, mikä johtaa hitaaseen lataukseen. Koska useimmat älypuhelimet käyttävät useita sovelluksia kerralla, seurauksena on huono käyttökokemus, joka voi vaikuttaa negatiivisesti laturin valmistajan maineeseen.

Latausalustan Qi-yhteensopivuus varmennetaan salausavainten avulla.

Jotta suojatun todennuksen saavuttaminen olisi tehokasta, siihen on sisällytettävä myös suojattu tuotanto, ja se on yhdistettävä prosessiin, jolla saavutetaan SSS-alijärjestelmä (Secure Storage Subsystem). Tätä kutsutaan yleisesti suojatuksi avainten tallennuslaitteeksi tai suojatuiksi elementeiksi. Qi 1.3 käyttää yksisuuntaista todennusta laturista puhelimeen, jonka aikana laturin on todistettava puhelimelle kryptografisesti, että siihen voi luottaa. Jos todennus epäonnistuu, puhelimella on kaksi vaihtoehtoa: se voi alentaa lataustasoa maksimitehosta 15 watista 5 wattiin tai hylätä laturin.

Jos prosessia katsoo tarkemmin, puhelin pyytää laturilta varmennetta ja allekirjoitusta varmistaakseen, että se on WPC-sertifioitu tuote yksityisellä avaimella. Sen jälkeen laturin pitää allekirjoittaa puhelimen lähettämä haaste, joka todistaa ettei avainta ole kompromettoitu. Qi 1.3 -standardi edellyttää, että yksityinen avain on tallennettu ja suojattu sertifioidulla SSS-algoritmilla. Sekä elliptisen käyrän digitaalisen allekirjoituksen algoritmin että yksityisen avaimen on oltava saman fyysisen suojatun rajan sisällä luotettavan todennuksen varmistamiseksi.

SSS:n on todistettava kykynsä suojata salausavaimia Joint Interpretation Libraryn (JIL) haavoittuvuuden pisteytysjärjestelmään perustuen, joka otettiin käyttöön ensimmäisen kerran 2000-luvun puolivälissä älykorttien tehokkuuden ja turvallisuuden parantamiseksi. Se on nyt vankka vertailukohta monille muille turvallisuutta vaativille sovelluksille. Se keskittyy arvioimaan suojatun elementin tallennuksen varmuutta tietylle JIL-tasolle, joka pisteytetään suorituskyvyn perusteella viidellä alueella:

  • Kuinka paljon aikaa tarvitaan algoritmin rikkomiseen?
  • Minkä tasoisia taitoja hyökkääjällä tulee olla?
  • Mitä tietoa arvioinnin kohteesta (TOE) vaaditaan onnistuneen hyökkäyksen saavuttamiseksi (TOE on tässä tapauksessa laturi)?
  • TOE-näytteiden saamisen vaikeus ja tarvittavien näytteiden määrä.
  • Millaisia laitteita tarvitaan onnistuneeseen hyökkäykseen?

Ennen kuin laturia voidaan tarjota myyntiin, tarvitaan muita toimenpiteitä, jotka suojaavat luottamustasoa laturia valmistettaessa. Tavoitteena on poistaa yksityisten avainten altistuminen. Luottamusketjun luomiseksi kaikkien yksityisten avainten on oltava laitteiston suojausmoduulissa (HSM) jo tehtaalla tai laturin SSS:ssä. Sitten on tarpeen määrittää, kuinka avaimet luodaan, säilytetään ja ketjutetaan yhteen. Tämä saavutetaan WPC:n avainseremoniaksi kutsumalla prosessilla. Tällöin luottamusketju on muodostettu kryptografisesti ilman ulkopuolisten sopimusvalmistajille tai kolmansille osapuolille altistumista. Tämän seurauksena WPC:n, puhelimen ja laturin välille syntyy luottamus, mikä tarkoittaa, että WPC voi luottaa puhelimeen ja päinvastoin.

Sertifiointiekosysteemi

Sertifiointiprosessi voi olla arveluttava kaikille mukana oleville yrityksille mikro-ohjainten valmistajista itse laturin valmistajaan, koska luottamusketju edellyttää jokaisen osallistumista. Korjatakseen tämän Microchip alkoi yhtenä ensimmäisistä yrityksist yhdistää kaikki tämän prosessin elementit auttamaan suunnittelijoita kehittämään tuotteita ilman, että joutuisi luottamaan useisiin eri lähteisiin. Yrityksen lähestymistapa, nimeltään Trust Platform, tarjoaa keinon sisällyttää suojatut elementit suoraan tuotteeseen sisällyttämisen markkinoille tulon nopeuttamiseksi.

Qi 1.3 -standardi edellyttää, että ladattava laite tunnistetaan.

Microchip on WPC-lisensoitu sertifioitu valmistuskumppani, joka tarjoaa valmiiksi määritettyjä suojattuja tallennusalijärjestelmäratkaisuja, jotka vähentävät monimutkaisuutta ja kehitysaikaa. Se myös vähentää teknisiä pääsyn esteitä käsittelemällä koko avainseremonian WPC-juurivarmentajan kanssa. Tämä toimii täydellisenä sertifioituna referenssisuunnitteluna, joka sisältää sovelluksen mikro-ohjaimen, Qi 1.3 -ohjelmistopinon, turvalliset tallennusalijärjestelmät niitä tukevalla salauskirjastolla sekä provisiointipalvelut sekä auto- että kuluttajasovelluksiin.

Trust Platform on joukko esikonfiguroituja tai täysin mukautettavia suojattuja elementtejä. Tunnukset luodaan jokaisen suojatun elementin rajojen sisällä käyttämällä yrityksen Microchipin tehtaille asennettuja laitteistosuojattuja HSM-moduuleja (Hardware Secure Modules). Piirien kanssa tulevat myös laitteisto- ja ohjelmistokehitystyökalut, jotka tekevät prototyyppien tekemisestä helppoa ja nopeaa kehitystyötä.

Yhteenveto

Kaikki tämä saattaa tuntua yliampuvalta, kun kyse on näennäisen arkipäiväisestä laitteesta, kuten laturista. Markkinoilla on kuitenkin satoja erilaisia latureita, ja ennen Qi 1.3 -standardia ei ollut tehokasta tapaa vahvistaa, ovatko ne laatutuotteita vai sekundaa, joka voi vahingoittaa kohdelaitetta eli älypuhelinta tai aiheuttaa vielä tätäkin suurempia katastrofeja. Jos laturi on asennettu ajoneuvoon, virheellinen toiminta voi vaikuttaa älypuhelimen lisäksi johonkin ajoneuvon osaan. Tätä turvallisuustasoa on odotettu pitkään, mutta nyt se hyödyttää kaikkia asianosaisia ja erityisesti kuluttajia.

Lisätietoja Microchip Technologyn sivuilta.

MORE NEWS

Euro 7 tuo päästörajat sähköautoihin

Sähköautossa ei ole pakoputkea, mutta Euro 7 tuo myös sen päästörajoitusten piiriin. Marraskuun lopussa ensimmäisiin uusiin automalleihin sovellettava normi rajoittaa ensimmäistä kertaa myös jarruista ja renkaista syntyviä päästöjä. Samalla sähköautojen ajoakuille tulee uusia kestävyysvaatimuksia, muistuttaa komponenttijakelija Mouser Electronics.

IBM väittää saavuttaneensa kvanttiedun

IBM ja Chicagon yliopisto väittävät osoittaneensa kvanttiedun eli tilanteen, jossa kvanttitietokone pystyy suorittamaan laskennan käytännössä klassisten tietokoneiden ulottumattomissa. IBM:n kvanttikoneelta tehtävään kului noin 15 minuuttia.

Euroopan piirilevytuotanto kuihtuu

Eurooppa haluaa tuoda puolustuksen ja muun kriittisen elektroniikan tuotantoa lähemmäksi kotimarkkinoita. Samaan aikaan yksi elektroniikkateollisuuden tärkeimmistä lenkeistä heikkenee nopeasti, sillä Euroopan osuus maailman piirilevytuotannosta on pudonnut alle kahteen prosenttiin.

WordPress-kaappaajat sössivät – koko rikollisoperaatio paljastui

Kyberrikollisten omat tietoturvamokat ovat paljastaneet poikkeuksellisen tarkasti laajan StopAndProtect-operaation. Check Point Research pääsi käsiksi rikollisten infrastruktuuriin, lähdekoodiin, hallintatyökaluihin ja uhritietoihin. Jäljille päästiin operaattoreiden tekemien OPSEC-virheiden ansiosta.

5G-paikannus onnistuu nyt 30 sentin tarkkuudella

5G-verkon kautta välitettävä RTK-korjaustieto parantaa satelliittipaikannuksen tarkkuuden alle 30 senttimetriin tavallisella päätelaitteen antennilla. Ericssonin ja Mediatekin testissä ratkaisu toteutettiin kokonaan 3GPP standardoidulla tekniikalla kaupallisessa 5G-verkossa.

Tekoäly rakentaa mittalaitteen minuuteissa

Mittalaitteen rakentaminen tiettyä sovellusta varten on perinteisesti voinut vaatia kuukausien FPGA-kehitystyön. Liquid Instruments lupaa lyhentää työn minuutteihin. Uusi GenInst Studio muuttaa luonnollisella kielellä annetun kuvauksen suoraan Moku-laitteistolla toimivaksi mittalaitteeksi.

Toshiba siirtää moottorinohjauksen suoraan mikro-ohjaimelle

Toshiba on aloittanut uuden TXZ+ M4L -mikro-ohjainsarjansa massatuotannon. Cortex-M4-piireissä moottorin vektorisäädön raskaimpia tehtäviä hoidetaan erillisillä laitteistokiihdyttimillä, mikä vapauttaa prosessoritehoa muulle sovellukselle.

AWS tuo agenttikoodarinsa kaikkien käyttöön

Amazon Web Services avaa Kiro Crew -tekoälytyökalunsa lähdekoodin kaikkien käyttöön. Amazonin sisäisenä sivuprojektina syntynyt järjestelmä vie tekoälyavusteista ohjelmistokehitystä jälleen askeleen pidemmälle: yksittäisen koodausagentin sijaan kehittäjä voi nyt antaa kokonaisia, pitkään jatkuvia työtehtäviä useiden agenttien hoidettavaksi.

800 volttia ei tuo suurempaa valokaaririskiä datakeskuksiin

AI-palvelimien kasvava tehontarve ajaa datakeskuksia kohti 800 voltin tasajännitejakelua. Korkeampi jännite ei kuitenkaan Schneider Electricin tutkimuksen mukaan välttämättä kasvata valokaaririskiä. Räkkitason simulaatiossa vikavirta nousi hetkellisesti 36 kiloampeeriin, mutta piikki vaimeni niin nopeasti, että valokaaren energia jäi selvästi turvarajan alapuolelle.

Näin pieni anturi tietää, onko kuuloke korvassa

Vishay on kutistanut puettavien laitteiden lähestymisanturin 1,6 × 1,0 × 0,35 millimetrin kokoon ja pudottanut sen lepovirran viiteen mikroampeeriin. Uusi VCNL36829UM on tarkoitettu erityisesti langattomiin nappikuulokkeisiin, älylaseihin sekä VR- ja AR-laseihin.

Mediatekin uusin tuo kielimallit kodinkoneisiin

Mediatek tuo generatiivisen tekoälyn yhä pienempiin sulautettuihin laitteisiin. Yhtiön Genio 420 -alusta tarjoaa 7,2 TOPSin AI-suorituskyvyn ja pystyy ajamaan kielimalleja paikallisesti ilman jatkuvaa pilviyhteyttä.

Kondensaattorista tuli kriittinen komponentti

Tekoälypalvelimien voimakas kysyntä on muuttanut osan aiemmin helposti saatavista kondensaattoreista kriittisiksi komponenteiksi. Ruotsalaisen komponenttimyyjän J2 Sourcingin mukaan suurikapasitanssisten MLCC-kondensaattorien toimitusajat ovat venyneet pahimmillaan jopa 40 viikkoon.

Tekoälyvahti estää liikesalaisuudet väärältä kielimallilta

Advania tuo yritysten kielimallien eteen tarkastuskerroksen, joka analysoi käyttäjän syötteen ja käsiteltävän datan ennen niiden lähettämistä tekoälymallille. – Ilman tällaista ratkaisua tekoäly on liiketoimintariski, Advania Finlandin toimitusjohtaja Janne Ahonen sanoo.

Ethernet korvaa kamerakaapelit edge-tekoälyssä

Verkon reunalla sijaitsevat tekoälyä hyödyntävät kamerat ja muut anturit voidaan kytkeä laskentajärjestelmään tavallisen Ethernet-verkon kautta erillisten kaapelointien sijaan. Microchipin uusi PolarFire FPGA -pohjainen silta välittää jopa neljän kameran datan 10 gigabitin Ethernetillä Nvidian Jetson- ja IGX-alustoille.

Tesla voitti Ruotsin työtaistelun – lakkoilijat ostettiin ulos

Teslan lähes kolme vuotta jatkunut työtaistelukiista päättyy Ruotsissa ilman työehtosopimusta. – Olemme tukeneet IF Metallia konfliktin alusta lähtien. Nyt kun IF Metall on vetänyt työtaistelutoimensa pois, myöskään meidän tukitoimillemme ei enää ole edellytyksiä, sanoo sähköliitto Elektrikernan neuvottelupäällikkö Mikael Pettersson.

Pohjoismaiden sirumarkkina kasvoi lähes 50 prosenttia

Pohjoismaiden puolijohdejakelu kasvoi vuoden toisella neljänneksellä peräti 49,4 prosenttia vuodentakaisesta. Kasvu oli selvästi koko Euroopan markkinoita nopeampaa, vaikka myös Euroopassa komponenttikauppa piristyi voimakkaasti.

Yksi laser tuottaa jopa 32 kanavaa AI-datakeskukseen

AI-datakeskusten kasvavat datamäärät pakottavat siirtämään yhä enemmän liikennettä sähköisistä yhteyksistä optisiin linkkeihin. Sveitsiläinen Enlightra kehittää tähän micro comb- eli mikrokampatekniikkaa, jossa yhdestä laserista muodostetaan jopa 32 erillistä optista kanavaa.

Tekoäly kuulee paremmin optisella mikrofonilla

Puhetta tunnistavan tekoälyn suorituskyky riippuu myös siitä, millaista ääntä sille syötetään. Norjalaisen SensiBelin optinen MEMS-mikrofoni ja Aizipin reunalla toimiva tekoälyratkaisu parantavat puheen erottelua erityisesti meluisissa ympäristöissä. Testeissä Aizipin beamforming-ratkaisu pienensi puheentunnistuksen merkkivirhettä yli 30 prosenttia.

Suomessa tekoälyosaajien kysyntä kasvaa USA nopeammin

Tekoälyosaajien rekrytointi kasvaa Suomessa suhteessa muuhun rekrytointiin nopeammin kuin Yhdysvalloissa. Kansainvälisessä vertailussa Suomi sijoittuu tekoälyosaamisessa maailman jaetulle 11. sijalle Saksan kanssa.

Uusi kiinalaisakku yltää 12C-lataukseen

Kiinalainen Hongqi on saanut uuden sähköautoakun latausnopeuden hetkellisesti 12C-tasolle. Valmistajan mukaan tulos perustuu uudenlaiseen anodimateriaaliin, elektrolyyttiin ja 15 prosenttia pienempään sisäiseen vastukseen.

TMSNet  advertisement

© Elektroniikkalehti

 
 

TECHNICAL ARTICLES

Varateho voi pahentaa datakeskuksen lämpöongelmaa

ETN - Technical articleTekoälypalvelinten kasvava tehotiheys tekee datakeskusten varmistamisesta aiempaa monimutkaisempaa. Ylimääräiset teholähteet voivat parantaa käyttövarmuutta, mutta samalla ne lisäävät lämpökuormaa ja häiritsevät ilmavirtoja. Siksi tehonsyöttö, varmennus ja jäähdytys on suunniteltava yhtenä kokonaisuutena.

Lue lisää...

OPINION

Agentit muuttavat PC:n jatkuvasti ajattelevaksi työkaluksi

Qualcomm Technologiesin tuotehallinnan päällikkö Mallika Gattala arvioi, että generatiivisen tekoälyn seuraava suuri harppaus on agenttipohjainen tekoäly. Hänen mukaansa PC on nousemassa keskeiseksi alustaksi, jossa tekoäly ei enää pelkästään vastaa kysymyksiin, vaan työskentelee jatkuvasti käyttäjän rinnalla.

Lue lisää...

 

LATEST NEWS

  • Euro 7 tuo päästörajat sähköautoihin
  • IBM väittää saavuttaneensa kvanttiedun
  • Euroopan piirilevytuotanto kuihtuu
  • WordPress-kaappaajat sössivät – koko rikollisoperaatio paljastui
  • 5G-paikannus onnistuu nyt 30 sentin tarkkuudella

NEW PRODUCTS

  • Mediatekin uusin tuo kielimallit kodinkoneisiin
  • Bluetooth haastaa UWB:n etäisyysmittauksessa
  • 6 watin DC/DC-muunnin mahtuu tuuman koteloon
  • Lisäkortilla 10 megabitin 4G-yhteys IoT-laitteisiin
  • Yksi anturi korvaa neljä mikrokytkintä autossa
 
 

Section Tapet