Google esitleb Open Se Cura, tarkvara- ja riistvara kompleks, mille eesmärk on lihtsustada turvaliste kiipide loomist, mille ülesanne on masinõppe ja tehisintellekti ülesannete lahendamine. Projekt hõlmab operatsioonisüsteemi CantripOS ja riistvara, mis põhineb OpenTitani platvormil ja RISC-V arhitektuuril põhineval protsessorituumal. Open Se Cura ja CantripOS arendamise käigus olid projektid tuntud nimede Sparrow ja KataOS all, kuid teiste projektidega kattumise vältimiseks said lõpptooted uue nime. Projekti arendused, sealhulgas süsteemiteenuste lähtekood ja RTL- skeemid (Register Transfer Level), levitatakse Apache 2.0 litsentsi alusel.
Operatsioonisüsteem CantripOS põhineb seL4 mikrotuumal, mille peal töötab süsteemikeskkond, mis on kirjutatud Rust keeles. RISC-V süsteemides on seL4 mikrotuuma suhtes esitatud matemaatiline tõestus usaldusväärsuse kohta, mis näitab koodi täielikku vastavust spetsifikatsioonidele, mis on määratletud formaalses keeles. seL4 arhitektuuri iseloomustab tuumare Resource Management väljatoomine kasutajaruumi ja samade ligipääsude jagamise vahendite kasutamine nende ressursside jaoks, mis on kasutajate ressursside puhul.
Mikrotuum ei paku valmis kõrgtaseme abstraktsioone failide, protsesside, võrguühenduste jmt haldamiseks, vaid pakub vaid minimaalset mehhanismi juurdepääsu haldamiseks füüsilisele aadressiruumile, katkestustele ja protsessori ressurssidele. Kõrgtaseme abstraktsioonid ja draiverid riistvaraga suhtlemiseks teostatakse eraldi mikrotuuma peal kasutaja tasandil toimivate ülesannetena. Nende ülesannete ligipääs mikrotuuma ressurssidele korraldatakse reeglite määratlemise kaudu.
Kõik operatsioonisüsteemi komponendid, välja arvatud mikrotuum, on algselt kirjutatud Rust keeles, kasutades turvalisi programmeerimistehnikaid, mis vähendavad mäluhaiguste tekkimise võimalust. Rustis on muuhulgas kirjutatud seL4 keskkonnas rakenduste laadija, süsteemiteenused, rakenduste arendusraamistik, API süsteemi kutsete ligipääsuks, protsessihaldur ja dünaamilise mälu jagamise mehhanism.
Verifitseeritud kogumi jaoks kasutatakse CAmkES tööriistu, mida arendab seL4 projekt. Lõpprakenduste arendamiseks, mida saavad dünaamiliselt laadida süsteemiteenused, soovitatakse kasutada AmbiML SDK-d ning masinõppemudelite teostamiseks tööriistu IREE (Intermediate Representation Execution Environment). Rustis loodud komponente ja süsteemiteenuseid arendatakse Cantrip raamistikuga.
Platvormi rakendusalad hõlmavad spetsialiseeritud kiipe, mis vajavad erilist kaitsetaset ja tõendavat mehhanismi tõrgete puudumise kohta. Näiteks võib platvormi kasutada masinõppe toodetes, mis käsitlevad konfidentsiaalset teavet, nagu inimeste tuvastamise ja häälerekordi analüüsi süsteemid. Loogiliselt verifitseeritud operatsioonisüsteemi tuuma ja usaldusväärsete riistvarakomponentide (RoT, Root of Trust) ühendamine tagab, et tõrge ühe osa süsteemist ei levi ülejäänud süsteemi, sealhulgas tuumale ja kriitilistele osadele.
Lisaks Google'ile osales tööriistade ja infrastruktuuri elementide arendamises ka mittetulunduslik organisatsioon lowRISC, mis juhib avatud RISC-V arhitektuuril põhineva mikroprotsessori arengut, samuti ettevõtted Antmicro ja VeriSilicon. lowRISC-i arendatav protsessor on kasutatud usaldusväärsete riistvarakomponentide (RoT, Root of Trust) tuumana. Antmicro pakkus projektile simulatsiooni Renode, mis võimaldab testida CantripOS-i ja mikrokernelit seL4 ilma reaalse riistvara kasutamiseta. VeriSilicon jagas oma kogemusi kiipide loomisel ja BSP (Board Support Package) arendamisel.
Allikas: opennet.ru
