Die Precursor-Plattform für die Entwicklung freier mobiler Geräte wurde vorgestellt.

Andrew Huang (Andrew Huang), ein bekannter Aktivist für die Förderung von freier Hardware, wurde mit dem EFF Pioneer Award 2012, den ausgezeichnet und hat die offene Plattform „Precursor“ ins Leben gerufen, die dazu dient, Konzepte neuer mobiler Geräte zu entwickeln. Ähnlich wie Raspberry Pi und Arduino es ermöglichen, Geräte für das Internet der Dinge zu erstellen, zielt Precursor darauf ab, die Möglichkeit zu bieten, verschiedene mobile Geräte selbst zu entwerfen und zusammenzustellen, um spezifische Anforderungen zu erfüllen.

Im Gegensatz zu anderen Projekten bietet Precursor Enthusiasten nicht nur ein Board, sondern einen kompletten Prototyp eines tragbaren Geräts mit einem Aluminiumgehäuse in der Größe von 69 x 138 x 7,2 mm, einem LCD-Bildschirm (336×536), einem Akku (1100 mAh Li-Ion), einer Miniaturtastatur, einem Lautsprecher, einem Vibrationsmotor, einem Beschleunigungssensor und einem Gyroskop. Der Rechenmodul wird nicht mit einem fertigen Prozessor geliefert, sondern mit einem softwaredefinierten SoC auf Basis des FPGA Xilinx XC7S50, auf dessen Grundlage eine Emulation einer 32-Bit-RISC-V-CPU mit einer Taktfrequenz von 100 MHz ermöglicht wird. Dabei gibt es keine Einschränkungen bei der Emulation anderer Hardwarekomponenten; es können verschiedene Prozessoren emuliert werden, von 6502 und Z-80 bis hin zu AVR und ARM, sowie Soundchips und verschiedene Kontroller. Das Board beinhaltet 16 MB SRAM, 128 MB Flash, Wi-Fi Silicon Labs WF200C, USB Typ C, SPI, I²C, GPIO.

Zu den Sicherheitsmerkmalen gehören zwei hardwarebasierte Zufallszahlengeneratoren. Interessant ist, dass das Gerät grundsätzlich ohne integriertes Mikrofon geliefert wird – es wird vorausgesetzt, dass die Audioaufnahme nur durch den Anschluss eines Headsets möglich ist, und wenn das Headset entfernt wird, ist es physisch unmöglich, ein Abhören zu organisieren, selbst wenn die Software des Geräts kompromittiert wurde.

Der Chip für die drahtlose Kommunikation (Wi-Fi) ist hardwareseitig von der restlichen Plattform isoliert und arbeitet in einer separaten Umgebung. Zum Schutz vor unbefugtem Zugriff wird auch ein verriegelbares Gehäuse eingesetzt, sowie ein separater RTC zur Überwachung der Integrität und die Überwachung von Bewegungen im Standby-Modus (immer aktive Beschleunigungsmesser und Gyroskop). Außerdem gibt es eine Selbstzerstörungskette und eine sofortige Datenlöschung, die durch einen AES-Schlüssel aktiviert werden kann.

Für die Beschreibung der Hardwarekomponenten wird die FHDL-Sprache verwendet. Migen (Fragmented Hardware Description Language), die auf Python basiert. Migen ist Bestandteil des Frameworks LiteX, der Infrastruktur für die Erstellung elektronischer Schaltungen bereitstellt. Auf Basis von Precursor wurde mithilfe von FPGA und LiteX ein Referenz-SoC vorbereitet. Betrusted, das einen 100 MHz CPU VexRISC-V RV32IMAC sowie einen eingebetteten Controller umfasst.
Betrusted-EC mit einem 18 MHz LiteX VexRISC-V RV32I-Kern.

Im SoC Betrusted ist ein integriertes Set von kryptografischen Primitiven verfügbar, darunter ein Pseudozufallszahlengenerator, AES-128, -192, -256 in den Modi ECB, CBC und CTR, SHA-2 und SHA-512, Krypto-Engine basierend auf elliptischen Kurven Curve25519. Die Krypto-Engine ist in SystemVerilog geschrieben und basiert auf den Kryptokernen des Projekts Google OpenTitan.

Precursor wird als Plattform für die Erstellung und Verifizierung von Prototypen positioniert, während Betrusted eines der fertigen mobilen Geräte darstellt, die auf Basis von Precursor entwickelt wurden. Da traditionelle Enklaven, die für die isolierte Speicherung von Kryptoschlüsseln verwendet werden, nicht vor hochgradigen Angriffen schützen, wie etwa dem Sammeln von Passwörtern über Keylogger oder dem Zugriff auf Nachrichten durch Screenshots, wurden in Betrusted Elemente zur Benutzerinteraktion in die Enklave implementiert (HCI, Human-Computer Interaction), die garantieren, dass geheime Daten, die von Menschen gelesen werden können, niemals gespeichert, angezeigt oder außerhalb des geschützten Geräts übertragen werden.

Betrusted ersetzt nicht das Mobiltelefon, sondern bildet lediglich eine sichere Umgebung, in der Eingaben und Ausgaben für Audits zugänglich sind. Zum Beispiel kann ein externes Smartphone über Wi-Fi als untrusted Datenübertragungskanal verwendet werden, jedoch werden die übermittelten verschlüsselten Nachrichten nur über die integrierte Tastatur des Betrusted-Geräts eingegeben, und empfangene Nachrichten sind nur auf dem integrierten Bildschirm sichtbar.

Alle Komponenten von Precursor und Betrusted sind offen und unter der Lizenz Open Hardware Licence 1.2, die erfordert, dass alle abgeleiteten Arbeiten unter derselben Lizenz veröffentlicht werden. Auch die Schaltungen und die vollständige Projektdokumentation der Haupt- und Ergänzungsplatinen, die zur Umsetzung SoC Betrusted und des Steuercontrollers (EC). Modelle für den 3D-Druck des Gehäuses sind verfügbar. In Form von Open-Source-Projekten werden auch Firmware-Sets und eine spezialisierte Betriebssystem Xous auf Mikrokernel-Basis entwickelt.

Quelle: opennet.ru