Эрик Сивертсон обсуждает FPGA и безопасность роботов

Эрик Сивертсон, вице-президент по безопасности, Lattice

Эрик Сивертсон недавно обсуждал программируемые пользователем вентильные матрицы, или FPGA, в подкасте The Robot Report, эпизод 260.

Вице-президент подразделения безопасности компании Lattice Semiconductor рассказал, что FPGA являются важнейшим компонентом безопасности роботов. В ходе беседы были учтены некоторые аспекты угрозы безопасности и то, что FPGA может помочь заблокировать систему.

Где мы держим сегодня с физическим ИИ и робототехникой?

Сивертсон:Это хороший вопрос, и мне нравится использовать гуманоидов как знаменосцев на пересечении ИИ и физического мира. Вы также можете посмотреть на [руки] роботов, но гуманоиды действительно подчеркивают эту ситуацию. Мне нравится говорить, что нельзя доверять гуманоиду, если он одновременно не является безопасным и надежным.

Это действительно большой сдвиг парадигмы, который вот-вот поразил эту отрасль. Если вы посмотрите на роботов сегодня, вы увидите, что многие роботы находятся в клетках или прикованы к полу. Поэтому их мобильность ограничена.

Когда дело доходит до гуманоида, некоторые роботы тоже учитываются в этом аспекте. Вы можете думать о Тесле как о катящемся роботе. Поэтому, когда вы думаете об этих пересечениях того, что я бы назвал кибер-с физическим миром, используется еще один термин — «кибер-физические системы». Людям легко понять гуманоида, потому что он действительно является пересечением ИИ и физического мира.с>

И именно поэтому я, что оно должно быть одновременно безопасным и надежным. Другими словами, если он следует предельной парадигме безопасности и запускать функции операционной системы в пределах своих возможностей, это хорошо. У тебя это должно быть.

Мы хотим, чтобы гуманоид мог правильно определить силу и иметь возможность остановиться, когда он может сравниться с человеком, а также иметь какие-то ограждения, чтобы удержать его от плохого поведения.

Но поскольку он обычно управляет несколькими различными компонентами, — некоторые из них основаны на программном обеспечении, некоторые на основе FPGA или аппаратного обеспечения, или ASIC, специально программируемых — теперь в дело вступает часть безопасности, потому что злоумышленникам теперь очень легко прийти и атаковать эту программную структуру.

Итак, вы создаете все параметры безопасности, но если кто-то сможет сейчас ввести и скорректировать набор данных, которые параметры этой безопасности используют для принятия решений, это уже не совсем безопасно, потому что теперь это может быть использовано в плохих целях. Поэтому я думаю, что когда сегодня происходит кибератака на инфраструктуру, все думают о том, что моя система выйдет из строя, я теряю программу-вымогатель, я теряю свои данные, меня блокируют. Я имею в виду, что это не очень хорошо.

Но представьте, что теперь в этой области работают тысячи гуманоидов, и все их взломали, и теперь они начинают вести себя очень плохо. И они передвигают вещи весом от 50 до 100 кг, и теперь они превращаются в оружие.п>

Поэтому я думаю, что пересечение ИИ физическим образом обеспечит создание этой безопасной и надежной концепции. Принимая во внимание, что традиционно у нас были безопасные системы и безопасные системы. Но не все соглашения действительно ли эти два понятия. И я думаю, что новая парадигма, в которую мы собираемся войти, будет способствовать этому.

Какие проблемы необходимо учитывать разработчикам аппаратного обеспечения, когда речь идет о защите связи в современном мире?

Сивертсон: Я думаю, что необходимо реализовать пару ключевых функций безопасности. Аттестация – это большое дело. Имею ли я право?

Я думаю, что система работает и говорит: “Эй, это ПЛК, или это тот датчик, который, как мне кажется, ?» Итак, вы должны быть в состоянии надежно, что это доверенные объекты, и это также идет в другом направлении.

Этот датчик должен знать: “Я разговариваю с настоящим облаком этого производителя?” или: «Погодите, я не думаю, что это тот, кем я себя считаю». Я не могу с ними разговаривать.”

И затем следующий вопрос: на нижних концах использовались необходимые данные? Итак, здесь вы переходите к цифровым подпискам, и вот тут [вопрос] заключается в следующем: «Это правильный аутентифицированный код?»

Знаю ли я, с кем разговариваю? Я думаю об этом как о человеческом процессе, верно?

Вы входите, собираетесь сесть в самолет, и заходит парень, и он не похож на пилота. Он говорит: «Я твой пилот», а ты такой: «Подожди минутку, этот парень ни в коем случае не может быть пилотом этого самолета». Это та же самая концепция. Но давайте предположим: хорошо, теперь я знаю, что это пилот; Тогда следующая проблема, которую вам нужно знать, — правильно ли настроены все системы.

И поэтому мне нужна аутентификация. А если вы заметите пилота, он пройдёт контрольный список. Вы долго сидите у ворота, пока они просматривают целую официальный контрольный список. Они действительно проверяют подлинность самолета, чтобы убедиться, что все в нем настроено для нормальной работы.

Итак, вам нужно откалибровать этот процесс, а затем, когда у вас все это будет, вы сможете начать работу. И следующий уровень защиты запуска заключается в том, что мы действительно можем зашифровать эти данные.

Трудно перехватить эти данные или подделать их и войти в систему неверные данные. Поэтому нам нужно знать, какие явления управляют системой, или что именно то, что она запускает, должно там быть.

И затем, как только он заработает, мы будем уверены, что он работает правильно и безопасно. Итак, это концепция, на которую вы хотите обратить внимание. И прелесть этой FPGA в том, что она может вместить все части в систему.

Где можно помочь FPGA

Какова роль точки зрения конфигурации развертывания FPGA в различных подкомпонентах системы, таких как гуманоидный робот?

Сивертсон: Итак, в частности, Lattice, мы называем их нашим корнем доверия — РОТ — продукты. Итак, в каждой из наших основных линеек FPGA есть компоненты ROT. И один из главных отличий от главных наших конкурентов — у нас есть энергонезависимая память, содержащаяся внутри чипа, и она может быть устроена таким образом, что мы загружаемся с двумя разными образами флэш-памяти и блокируем эти образы флэш-памяти.

Таким образом, как только чип кинетического завода, вы сможете заблокировать его конфигурацию. Его можно перепрограммировать, но вы можете заблокировать его, чтобы он не был поврежден. И, поскольку у нас есть две, а затем такие сумки, вы получите заведомо хорошее, рабочее, защищенное и безопасное изображение. Он может контролировать обновление других изображений. И поэтому атаковать это очень сложно.

А теперь реакция на мою статью о киберустойчивости. Большинство основных процессоров или принципов искусственного интеллекта не имеют внутренней флэш-памяти. Очень сложно сделать это в таких очень маленьких нанометрах; у вас сегодня нет 3-нм флэш-памяти, правда? Но все графические процессоры и все процессоры с наибольшей производительностью переходят на эти 2- и 3-нм модели. Поэтому им невозможно установить флэш-память в ту же систему.

Посмотрите на происходящее в памяти войны. Память считается товаром, а графических процессоров, центральных процессоров и микроконтроллеров — нет. Они имеют свои возможности. Именно поэтому NVIDIA является тем, чем она является сегодня. Это не товарный продукт.п>

Они все должны пойти и получить свою инструкцию, потому что это команда набора архитектуры. Мне нужно запустить это программное обеспечение из внешней энергонезависимой памяти, обычно флэш-памяти, но она может быть получена из облаков в виде системной загрузки. Но этот процесс чрезвычайно уязвим для атак. Это то место, где вы можете сверкать по-крупному. Таким образом, графический процессор, MCU, ЦП могут безопасно загружаться, правда? Они могут создать то, что я не запущу код, который не был подписан для моего запуска.

Но злодей умен. Он такой: «Меня это не волнует». Давайте просто не позволим этому запуститься. Давайте убедимся, что эта штука не зарождается. Это наш классический вирус-вымогатель. Это ваш отказ в обслуживании. И вы же не хотите отказываться от обслуживания, когда ваша машина едет по дороге и автоматически поворачивается, и продолжает срываться со скалами, верно? Итак, любая идея с киберустойчивостью и почему, в частности, решетчатые FPGA могут быть очень полезны для этих систем. Мы можем это предотвратить.

Таким образом, мы можем отслеживать, как я говорил ранее, что графический процессор читает эти инструкции. И если мы увидим какую-либо поведенческую проблему, при которой возникает проблема, мы даже можем иметь канал к этому графическому процессору, поскольку он сможет безопасно загрузиться. Он может сказать нам: «Эй, я нахожусь в загруженном состоянии, но не могу работать, потому что больше не получаю аутентифицированный код».” Теперь мы можем действовать благодаря нашим FPGA.

И восстановите образ этого графического процессора и снова подключите его к сети. Таким образом, даже несмотря на то, что этот графический процессор намного сложнее, чем FPGA, и даже намного дороже, а некоторые из наших деталей ниже 10, вы можете использовать наши детали меньше 10, чтобы определить, что деталь стоимостью 100 или 1000 долларов всегда будет работать и делать то, что вы от нее хотите.

Примечание редактора: Этот разговор был отредактирован для ясности и удобочитаемости.

Зарегистрируйтесь сейчас и сэкономьте на пропуске в RoboBusiness 2026

Пост Эрика Сивертсона, обсуждающая FPGA и роботы безопасности, впервые появился в The Robot Report.

Источник