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NAND-Flash für Infotainment-Systeme

Ist sicher wirklich sicher?

21. April 2015, 11:19 Uhr | Von Hubertus Grobbel und David Raquet

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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

MLC-NAND-Flash-basierte SD- und Micro-SD-Memory-Karten

Für derartige Applikationen hat Swissbit die SD- und Micro-SD-Memory-Karten der S-40-Serie konzipiert. Mit dem optional erhältlichen industriellen Temperaturbereich von –40 bis +85 °C halten sie den extremen Bedingungen im Automotive-Bereich Stand (Bild 2). Selbst bei häufigem unerwarteten Ein- und Abschalten des Stroms garantiert ihre in internen Qualifikationstests erprobte Power-Fail- und Voltage-Drop-Stabilität den zuverlässigen Datenerhalt. Durch die Verwendung von MLC lassen sich sowohl höhere Speicherdichten (4 bis 32 GB) als auch ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis erreichen. Richtig parametrierte Maßnahmen ermöglichen auf diese Weise trotz technologischer Limitierungen den zuverlässigen Einsatz in den anspruchsvollen Automotive-Applikationen.

Langzeitverfügbarkeit garantieren

Zusätzlich zur umfassenden Applikationsberatung stellt Swissbit eine Reihe von Industrie- und Automotive-spezifischen ISO-Zertifizierungen zur Verfügung. Darüber hinaus sind die Produkte Langzeit-verfügbar und es gibt lange Übergänge in neue Produktversionen. Zudem ist die odnungsgemäße Wafer-Lagerung garantiert. Bei Bedarf sind auch Legacy-Produkte erhältlich.

Eine fixed Bill of Material (BOM) gewährleistet, dass alle Produkte mit der gleichen Teilenummer baugleich sind – sowohl in Bezug auf verwendete Komponenten als auch integrierte Firmware. Fallen Änderungen an, erstellt Swissbit eine neue Artikelbezeichnung und informiert Kunden frühzeitig. So haben die Anwender die Möglichkeit, die Änderungen zu bewerten oder zu testen, bevor sie das geänderte Produkt verbauen.

Datensicherheit gewährleisten

Die Wertschöpfung im Automotive-Bereich schließt zunehmend die Integration von vernetzten Mehrwertdiensten ein. Ein gutes Beispiel für den rasanten Wandel ist die Bluetooth-Anbindung im Infotainment-System des Autos. Anfänglich wurde diese lediglich für die Freisprecheinrichtung verwendet, kurz darauf jedoch auch als Zugang zum Multimediaspeicher des Mobiltelefons. Aber die jüngste Google-Idee „Android Auto“ zielt nicht auf eine noch tiefere Bindung zwischen Auto und Mobiltelefon, sondern das Auto – insbesondere das Infotainment-System selbst – wird zum Smartphone. Weitere interessante Zusatzfunktionen können dem Fahrer auf diese Weise schnell zugänglich gemacht werden.

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Der lange Lebenszyklus des Autos und die Schnelllebigkeit moderner Dienste erzeugen jedoch ein Spannungsfeld zwischen Innovation, Werterhalt, Zuverlässigkeit, Sicherheit und Attraktivität. Schon zu Beginn der Entwicklung eines Autos müssen weitreichende Entscheidungen getroffen werden über Funktionen und Dienste, die vielleicht erst zur Produktion oder später zur Nutzungszeit verfügbar sein werden. Eine Obsoleszenz, wie sie mittlerweile bei Smartphones üblich ist, können sich weder die Automobilindustrie noch deren Kunden leisten. Die letzten Jahre haben zudem gezeigt, wie schnell sich Smartphones rooten lassen und dann beliebige Software aufgespielt werden kann. Was bedeutet das aber für das Infotainment-System eines Autos, das zum Smartphone geworden ist? Wie kann der Automobilhersteller diese Innovation zulassen, ohne die Kontrolle zu verlieren und stets die Sicherheit des Autofahrers zu gewährleisten, sowie gleichzeitig am Wachstum der Zusatzdienste zu partizipieren? Den entscheidenden Unterschied wird hoch zertifizierte Kryptografie in einem Hardware-Sicherheitsanker ausmachen. Ein Konzept zur logischen und kryptografischen Absicherung ist in Bild 3 dargestellt.

Kryptografische Operationen

In einer sicheren SD-Karte wird Speicher mit einem Sicherheitsmodul (HSM) kombiniert. Schon vor Start eines sicheren Boot-Vorgangs kann durch Signaturen und Verschlüsselung geprüft werden, ob der Code auf der Speicherkarte überhaupt ausgeführt werden darf. Sobald das System fertig gebootet ist, können hochwertige Zusatzdienste ebenfalls abgesichert werden. Das Sicherheitsmodul ist dabei eine Smart Card, die in eine Speicherkarte integriert ist. Durch die Steckbarkeit und Austauschbarkeit kann jederzeit im langen Lebenszyklus des Autos auf gesetzliche, kundenspezifische oder geänderte sicherheitstechnische Anforderungen reagiert werden. Kryptografische Operationen zur Verschlüsselung von Speicherdaten, Authentisierung gegenüber Cloud-Diensten, Sprach- und Nachrichtenverschlüsselung, Lizenzierung von Medieninhalten sowie neue Bezahlfunktionen und mehr können auf sichere Weise problemlos per Speicherkarte integriert, gewartet und nachgerüstet werden. Die Kombination von zuverlässigem Datenspeicher und höchster Sicherheit schafft die solide Grundlage für zukunftssichere Infotainment-Systeme.

Die Autoren

Hubertus Grobbel
hat Elektrotechnik an der RWTH Aachen studiert. Seit April 2013 ist er in der Position Head of BU Security beim Schweizer Unternehmen Swissbit tätig. Zuvor war Grobbel bei Giesecke & Devrient und dessen Joint Venture G&D Secure Flash Solutions GmbH beschäftigt.

Hubertus.grobbel@swissbit.com

David Raquet
ist seit Ende 2013 Director of Marketing bei Swissbit. Zuvor war er über fünf Jahre bei Samsung Semiconductor Europe sowie Samsung Electronics in Korea im Bereich Memory Sales & Marketing für EMEA tätig. Weitere Karrierestationen: Rutronik Elektronische Bauelemente und Siemens VDO Malaysia.

David.raquet@swissbit.com