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Apr 20, 2023

サイバー回復力と FPGA の統合

Il 5G e le reti di accesso radio aperto (ORAN) accelereranno l’emergere di nuove reti di accesso radio.

5G と Open Radio Access Network (ORAN) によって新しいエッジ コンピューティング デバイスとアプリケーションの出現が加速するにつれて、新たなセキュリティの課題が不足することはありません。 近年、ファームウェア攻撃が急増しており、モノのインターネット (IoT) デバイス接続の増加によりネットワークの攻撃対象領域が拡大しており、レガシー ネットワークのリスクは依然として悪用されています。 これらの脅威とコンプライアンス基準の高まりの間で、ネットワーク アーキテクトは、システムの安全性を確保するだけでなく、サイバー復元力を確保するというプレッシャーの高まりに直面しています。

サイバー回復力とは、システムを継続的に保護し、脅威を検出し、ファームウェア攻撃から回復する能力です。 ネットワークの分散化が進むにつれて、その攻撃対象領域は拡大し、攻撃者は脆弱性を悪用するより多くの方法を見つけます。 サイバー回復力を実現するために、ネットワーク アーキテクトはルート オブ トラスト (RoT) 基盤に注目し、RoT コンポーネントの保護、検出、回復機能のサイクルを自動化しています。

フィールド プログラマブル ゲート アレイ (FPGA) は、その固有の柔軟性、小型フォーム ファクター、低消費電力を考慮すると、ハードウェアの信頼のルート (HRoT) デバイスとして機能するのに特に有用であることが証明されています。 これらの特性により、FPGA は通信ベンダーだけでなく、急速にエッジに移行しているさまざまな業界にとっても理想的なセキュリティ エンジンとなっています。

5G IoT 接続の数が増加し続けるにつれて、セキュリティ、電力効率、およびシステム全体のパフォーマンスの重要性はどれだけ強調してもしすぎることはありません。 FPGA は、さまざまなアプリケーションでサイバー回復力のある未来を確保するのに役立ちます。

通信ハードウェアと同様に、データセンターもサイバー耐性を持たせるためには、データを保護するための事前の対策を講じる必要があります。 脅威を自動的に検出して回復できなければなりませんが、サービス レベルの要件を満たすのに十分な機能を維持するという追加のプレッシャーにも直面しています。 プラットフォーム ファームウェア復元力 (PFR) は、そのための「保護、検出、回復」のリアルタイム サイクルを提供し、FPGA などの HRoT デバイスを活用することから始まります。

FPGA は、マルウェアが直接存在するかどうか、またはシステムが積極的に攻撃を受けているかどうかを検出するだけではありません。 代わりに、システムの起動前と起動後を積極的に監視します。これは、悪意のある攻撃者がシステムが最も脆弱になる時期であることを理解しているため、これが重要です。 ファームウェアへの攻撃が成功した場合、FPGA 上のフラッシュ デバイスは、認可されたファームウェアのゴールデン イメージをロードし、認可されていないバージョンをオーバーライドして、システムを確実に回復できます。

FPGA は、内蔵のサイバー回復機能に加えて、ポスト量子暗号アルゴリズムなど、設計がロックされた後に新たなセキュリティ脆弱性が見つかった場合に、現場でアップグレードすることもできます。 システムアーキテクトは、FPGA の現場で再プログラムできる機能のおかげで、アップグレードのためにデバイスを持ち帰ったり、システム全体を交換したりする必要がなく、基本的に新しいハードウェア設計を「将来も保証」することができます。

自動車業界は、先進運転支援システム（ADAS）、車両接続性、自動運転を通じて車両の快適性と安全性を向上させるために大きな進歩を遂げてきましたが、その一方で、車両が新たにさまざまなセキュリティ上の脅威やサイバー攻撃を受けやすくなりました。 消費者は、物理的な車を保護するだけでなく、自分の車が遠隔からハッキングされたり改ざんされたりしないようにする必要もあります。

ここで、機能安全 (FuSa) がますます重要になります。 FuSa は、システムや機器が入力や障害に応じて正しく動作していることを保証します。 これはシステム全体の安全性にとって重要な部分です。 FPGA は、車両内の複数のディスプレイやカメラを接続するためによく使用され、安全上重要な情報が確実に再現されるようにすると同時に、ドライバーにエラーや障害を通知するのに役立ちます。

PFR などの実践は、消費者に安心感をもたらすために自動車分野に移行しており、FPGA は道路を走行する車両に HRoT 機能を提供しています。 物理的な高速道路とデジタル ネットワークの間の境界線が曖昧になり続ける中、FPGA はセキュリティのための理想的なプラットフォームを提供します。

家庭では、セキュリティ カメラ、スマート ドアベル、ホーム アシスタンス デバイス、スマート家電などのスマート デバイスが長年にわたって急増しています。 日常的な攻撃から保護するためのハードウェア セキュリティを超えて、設計者はセンサーの選択における柔軟性、強力なエッジ プロセッサ、および複数のソースからデータを集約して処理する機能を求めています。 FPGA はこれらの各要件を満たしているため、スマート ホーム デバイスは可能な限りスムーズに、つまり安全に機能できます。

さらに、スマート ホームの制御システムとセキュリティ システムは非常に高いレベルのデータ処理能力を必要とするため、セキュリティの脆弱性を防ぐためには可能な限り最小限の遅延で機能することが重要です。

上記のアプリケーションは、FPGA が業界全体に与えている影響の表面をなぞっただけです。 単一のテクノロジーがこれほどさまざまなアプリケーションで使用されているのを見るのは注目に値しますが、優れたセキュリティはすべての人の最大の関心事です。

ビジネスに関係なく、サイバーセキュリティの状況と、FPGA が私たち全員がよりデジタル的に安全な未来を生きるのにどのように役立っているかに細心の注意を払ってください。