Platformen Precursor til opbygning af frie mobile enheder er præsenteret

Anders Huang (Andrew Huang), en anerkendt aktivist for fremme af ideer om fri hardware, modtager af EFF Pioneer Award 2012, den den åbne platform «Precursor«, designet til at skabe koncepter for nye mobile enheder. På samme måde som Raspberry Pi og Arduino muliggør oprettelse af enheder til Internet of Things, sigter Precursor mod at give mulighed for at designe og samle sine egne mobile enheder til at løse sine opgaver.

I modsætning til andre projekter tilbyder Precursor entusiaster ikke bare et kredsløb, men en færdig prototype af en bærbar enhed med et aluminiumskabinet i størrelsen 69 x 138 x 7,2 mm, LCD-skærm (336×536), batteri (1100 mAh Li-Ion), mini-tastatur, højttaler, vibrationsmotor, accelerometer og gyroskop. Beregningsmodulet leveres ikke med en færdig processor, men med en programmerbart defineret SoC baseret på FPGA Xilinx XC7S50, som muliggør emulering af en 32-bit RISC-V CPU, der arbejder ved 100 MHz. Der er ingen begrænsninger for emulering af andre hardwarekomponenter; emulering af forskellige processorer fra 6502 og Z-80 til AVR og ARM, samt lydchips og forskellige controllere er muligt. Kretskortet inkluderer 16 MB SRAM, 128 MB Flash, Wi-Fi Silicon Labs WF200C, USB type C, SPI, I²C, GPIO.

Blandt sikkerhedsmulighederne nævnes tilstedeværelsen af to hardwarebaserede tilfældige talgeneratorer. Interessant nok leveres enheden principielt uden indbygget mikrofon — det antages, at lydoptagelse kun er mulig ved eksplicit tilslutning af et headset, og hvis headsettet er frakoblet, er det fysisk umuligt at organisere aflytning, selvom enhedens software er blevet kompromitteret.

Chippet til trådløs forbindelse (Wi-Fi) er hardwareisoleret fra resten af platformen og fungerer i et separat miljø. For at beskytte mod uautoriseret adgang anvendes også et låst kabinet, separat RTC til at overvåge integriteten, overvågning af bevægelse i standbytilstand (accelerometeret og gyroskopet er altid aktive). Der er også en selvdestruktionskæde og hurtig sletning af alle data, aktiveret ved hjælp af en AES-nøgle.

Til beskrivelse af hardwarekomponenterne anvendes FHDL-sproget Migen (Fragmented Hardware Description Language), baseret på Python. Migen er en del af rammeværket LiteX, der giver infrastrukturen til at skabe elektroniske kredsløb. Baseret på Precursor og ved hjælp af FPGA og LiteX er der udviklet en reference SoC Betrusted, som inkluderer en 100 MHz CPU VexRISC-V RV32IMAC samt en indbygget controller
Betrusted-EC med en 18 MHz LiteX VexRISC-V RV32I-kerne.

I SoC Betrusted findes der et indbygget sæt af kryptografiske primitiv, såsom en genererer af pseudoforægnede tal, AES-128, -192, -256 med ECB, CBC og CTR tilstande, SHA-2 og SHA-512, kryptoenhed baseret på elliptiske kurver Curve25519. Kryptoenheden er skrevet i SystemVerilog og er baseret på kryptokernene fra projektet Google OpenTitan.

Precursor markedsføres som en platform til opbygning og verifikation af prototyper, mens Betrusted er et af de klarte mobile enheder, der er bygget på Precursor. Da traditionelle enclaves, der anvendes til isoleret opbevaring af kryptografiske nøgler, ikke beskytter mod højniveauangreb som passwordindsamling ved hjælp af keyloggere eller adgang til meddelelser gennem skærmfangst, er der i Betrusted implementeret interaktionselementer med brugeren (HCI, Human-Computer Interaction), der sikrer, at hemmelige data, som en person kan læse, aldrig vil blive gemt, vist eller sendt udenfor den beskyttede enhed.

Betrusted forsøger ikke at erstatte en mobiltelefon, men danner blot en beskyttet enclave med ind- og uddata, der er tilgængelige for revision. For eksempel kan en ekstern smartphone bruges via Wi-Fi som en usikker datakanal, men de overførte krypterede beskeder indtastes kun på den indbyggede tastatur på Betrusted-enheden, mens modtagne beskeder kun vises på den indbyggede skærm.

Alle komponenter i Precursor og Betrusted er åbne og tilgængelige for modificering og eksperimentering under licensen Open Hardware Licence 1.2, som kræver, at alle afledte værker offentliggøres under den samme licens. Derudover er skemaer og den fulde projekt dokumentation af hoved- og hjælpeboards, den færdige implementering SoC Betrusted og kontrolenhed (EC). Modeller til 3D-print af kabinetterne er tilgængelige. I form af åbne projekter udvikles også en række firmware og specialiseret operativsystem Xous baseret på et mikrokerne.

Kilde: opennet.ru