Présentation de la plateforme Precursor pour la création d'appareils mobiles libres

Andrew Huang (Andrew Huang), un célèbre militant pour la promotion des idées de matériel libre, lauréat du EFF Pioneer Award 2012, présenté plateforme ouverte «Precursor« destinée à la création de concepts de nouveaux appareils mobiles. À l'instar de Raspberry Pi et Arduino qui permettent de créer des dispositifs pour l'Internet des objets, Precursor vise à offrir la possibilité de concevoir et d'assembler soi-même divers appareils mobiles pour répondre à ses besoins.

Contrairement à d'autres projets, Precursor n'offre pas seulement une carte, mais un prototype prêt à l'emploi d'un appareil portable avec un boîtier en aluminium mesurant 69 x 138 x 7,2 mm, un écran LCD (336×536), une batterie (1100 mAh Li-Ion), un clavier miniature, un haut-parleur, un moteur vibrant, un accéléromètre et un gyroscope. Le module de calcul n'est pas fourni avec un processeur prêt à l'emploi, mais avec un SoC défini par logiciel basé sur le FPGA Xilinx XC7S50, sur lequel est organisée l'émulation d'un CPU RISC-V 32 bits fonctionnant à 100 MHz. Il n'y a aucune limitation sur l'émulation d'autres composants matériels, par exemple, différents processeurs, allant de 6502 et Z-80 à AVR et ARM, ainsi que des puces sonores et divers contrôleurs. La carte comprend 16 Mo de SRAM, 128 Mo de Flash, Wi-Fi Silicon Labs WF200C, USB type C, SPI, I²C, GPIO.

Parmi les fonctionnalités liées à la sécurité, on note la présence de deux générateurs matériels de nombres pseudo-aléatoires. Fait intéressant, l'appareil est fondamentalement fourni sans microphone intégré — il est sous-entendu que la réception du son n'est possible qu'avec la connexion explicite d'un casque, et si le casque est déconnecté, il est physiquement impossible d'organiser une écoute, même si le logiciel de l'appareil a été compromis.

Le module de communication sans fil (Wi-Fi) est matériellement isolé du reste de la plateforme et fonctionne dans un environnement séparé. Pour se protéger contre les accès non autorisés, un boîtier verrouillable, un RTC séparé pour suivre l'intégrité et un suivi des mouvements en veille (accéléromètre et gyroscope toujours activés) sont également utilisés. Un circuit de destruction et d'effacement instantané de toutes les données, activé par une clé AES, est également prévu.

Le langage utilisé pour décrire les composants matériels est le langage FHDL Migen (Fragmented Hardware Description Language), basé sur Python. Migen fait partie du cadre LiteX, qui fournit l'infrastructure pour la création de circuits électroniques. Sur la base de Precursor, un SoC de référence a été préparé à l'aide de FPGA et de LiteX Betrusted, incluant un CPU VexRISC-V RV32IMAC à 100 MHz, ainsi qu'un contrôleur intégré
Betrusted-EC avec un cœur LiteX VexRISC-V RV32I à 18 MHz.

Le SoC Betrusted propose un ensemble intégré de primitives cryptographiques, telles que le générateur de nombres pseudo-aléatoires, AES-128, -192, -256 avec les modes ECB, CBC et CTR, SHA-2 et SHA-512, moteur cryptographique basé sur les courbes elliptiques Curve25519. Le moteur cryptographique est écrit en SystemVerilog et repose sur des cœurs cryptographiques du projet Google OpenTitan.

Precursor est positionné comme une plateforme pour la création et la vérification de prototypes, tandis que Betrusted représente l'un des appareils mobiles prêts à l'emploi, construit sur la base de Precursor. Les enclaves traditionnelles utilisées pour le stockage isolé des clés cryptographiques ne protègent pas contre les attaques de haut niveau, telles que la collecte de mots de passe par des keyloggers ou l'accès aux messages via des captures d'écran, c'est pourquoi Betrusted a intégré des éléments d'interaction utilisateur (HCI, Human-Computer Interaction), garantissant que les données secrètes qui peuvent être lues par un humain ne seront jamais stockées, affichées ou transmises en dehors de l'appareil sécurisé.

Betrusted ne cherche pas à remplacer un téléphone mobile, mais à former uniquement un enclave sécurisé avec des entrées et des sorties disponibles pour audit. Par exemple, un smartphone externe peut être utilisé via Wi-Fi comme un canal de données non fiable, mais les messages chiffrés transmis ne sont saisis que sur le clavier intégré de l'appareil Betrusted, et les messages reçus ne sont affichés que sur l'écran intégré.

Tous les composants de Precursor et de Betrusted sont ouverts et disponibles pour modification et expérimentation sous la licence Open Hardware Licence 1.2, qui exige que toutes les œuvres dérivées soient également ouvertes sous la même licence. La documentation de conception complète est également ouverte schémas y compris la documentation de projet principale et auxiliaire, la réalisation prête de SoC Betrusted et du contrôleur de gestion (EC). Des modèles sont disponibles pour l'impression 3D de boîtiers. Un ensemble de firmwares est également développé sous forme de projets ouverts et spécialisée Xous basé sur un micro-noyau. système d'exploitation Xous basé sur un micro-noyau.

Source : opennet.ru