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Apr 20, 2023

Integración de la resiliencia cibernética con FPGA

A medida que 5G y Open Radio Access Network (ORAN) aceleran la aparición de nuevos

A medida que 5G y Open Radio Access Network (ORAN) aceleran la aparición de nuevos dispositivos y aplicaciones informáticas de vanguardia, no han faltado nuevos desafíos de seguridad. Los ataques de firmware han proliferado en los últimos años, el aumento de las conexiones de dispositivos de Internet de las cosas (IoT) está ampliando la superficie de ataque de la red y los riesgos heredados de la red aún se están explotando. Entre estas amenazas y el aumento de los estándares de cumplimiento, los arquitectos de redes se enfrentan a una presión cada vez mayor para garantizar que sus sistemas no solo sean seguros, sino también cibernéticos.

La resiliencia cibernética es la capacidad de proteger continuamente los sistemas, detectar amenazas y recuperarse de los ataques de firmware. A medida que la red se vuelve más descentralizada, su superficie de ataque se vuelve más grande y los malos actores encuentran más formas de explotar las vulnerabilidades. Para lograr la resiliencia cibernética, los arquitectos de redes están analizando las bases de la raíz de confianza (RoT) y automatizando el ciclo de funciones de protección, detección y recuperación en los componentes de RoT.

Los arreglos de compuertas programables en campo (FPGA) han demostrado ser particularmente útiles para servir como un dispositivo de raíz de confianza (HRoT) de hardware, dada su flexibilidad inherente, factor de forma pequeño y bajo consumo de energía. Estas características hacen de los FPGA un motor de seguridad ideal no solo para los proveedores de telecomunicaciones, sino también para una variedad de industrias que se están moviendo rápidamente hacia el borde.

A medida que la cantidad de conexiones 5G IoT continúa aumentando, no se puede subestimar la importancia de la seguridad, la eficiencia energética y el rendimiento general del sistema. Los FPGA están ayudando a garantizar un futuro resistente a la cibernética en una variedad de aplicaciones.

Al igual que el hardware de telecomunicaciones, los centros de datos deben contar con medidas proactivas para proteger sus datos si quieren ser resistentes cibernéticamente. Deben poder detectar amenazas y recuperarse automáticamente, pero enfrentan la presión adicional de mantener suficiente funcionalidad para cumplir con sus requisitos de nivel de servicio. La resiliencia del firmware de la plataforma (PFR) proporciona el ciclo en tiempo real "proteger, detectar, recuperar" para hacerlo, y comienza con el aprovechamiento de un dispositivo HRoT, como un FPGA.

Los FPGA no solo detectan si el malware está directamente presente o si un sistema está siendo atacado activamente. En su lugar, monitorean de manera proactiva los sistemas antes y después del arranque, lo cual es vital porque los malhechores entienden que es cuando un sistema es más vulnerable. Si un ataque al firmware logra tener éxito, los dispositivos flash en la FPGA pueden cargar una imagen dorada del firmware autorizado, anular la versión no autorizada y garantizar la recuperación del sistema.

Más allá de sus funciones integradas de resiliencia cibernética, los FPGA también se pueden actualizar en el campo si se encuentran nuevas vulnerabilidades de seguridad después de bloquear un diseño, incluso con algoritmos criptográficos poscuánticos. Básicamente, los arquitectos de sistemas pueden "preparar para el futuro" sus nuevos diseños de hardware gracias a la capacidad de los FPGA para reprogramarse en el campo, en lugar de tener que llevar los dispositivos a casa para actualizarlos o reemplazar todo el sistema.

Aunque la industria automotriz ha hecho grandes avances para mejorar la comodidad y la seguridad de los vehículos a través de sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS), conectividad de vehículos y conducción autónoma, también ha hecho que los vehículos sean recientemente susceptibles a diversas amenazas de seguridad y ataques cibernéticos. Más allá de proteger sus automóviles físicos, los consumidores ahora también deben asegurarse de que sus vehículos no sean pirateados o manipulados de forma remota.

Aquí es donde la seguridad funcional (FuSa) cobra cada vez más importancia. FuSa garantiza que los sistemas o equipos funcionen correctamente en respuesta a entradas o fallas; es una parte crucial de la seguridad general de un sistema. Los FPGA a menudo se usan para conectar múltiples pantallas y cámaras en un vehículo y pueden ayudar a garantizar que la información crítica para la seguridad se reproduzca de manera confiable, al mismo tiempo que notifican al conductor sobre un error o falla.

Prácticas como PFR se están moviendo hacia el ámbito automotriz para brindar tranquilidad a los consumidores, y los FPGA brindan capacidades HRoT a los vehículos en la carretera. A medida que la línea entre la autopista física y la red digital continúa desdibujándose, los FPGA ofrecen una plataforma ideal para la seguridad.

En el hogar, los dispositivos inteligentes, como cámaras de seguridad, timbres inteligentes, dispositivos de asistencia para el hogar y electrodomésticos inteligentes, han proliferado a lo largo de los años. Más allá de la seguridad del hardware para protegerse de ataques mundanos, los diseñadores buscan flexibilidad en las opciones de sensores, procesadores de borde potentes y la capacidad de agregar datos de múltiples fuentes para su procesamiento. Los FPGA cumplen con cada uno de estos requisitos para que los dispositivos domésticos inteligentes puedan funcionar de la manera más fluida y, por lo tanto, segura posible.

Además, dado que los sistemas de seguridad y control del hogar inteligente exigen niveles tan altos de potencia de procesamiento de datos, es fundamental que funcionen con las latencias más bajas posibles para evitar vulnerabilidades de seguridad.

Las aplicaciones anteriores solo arañan la superficie del impacto que los FPGA están teniendo en todas las industrias. Es notable ver que una sola tecnología se utilice en una variedad de aplicaciones, pero una buena seguridad es lo mejor para todos.

Independientemente de su negocio, preste mucha atención al panorama de la ciberseguridad y cómo los FPGA nos están ayudando a todos a vivir en un futuro más seguro digitalmente.