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Smart Display Controller

Sicherheit geht vor

20. Februar 2020, 15:25 Uhr | Von Nobutaka Yamagishi, Manager Technical Coordination, HW Development Automotive Business Unit von Socionext

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Sicherstellung der korrekten Bilddarstellung

Neben der bitgenauen Signaturprüfung in einem frei definierbaren Bereich mittels eines CRC-Wertes können mit der Funktion „Kontrastberechnung“ auch Farbunterschiede zwischen Bildhintergrund und Bildvordergrund ermittelt werden. Mit diesem ermittelten Kontrast kann dann entschieden werden, ob dieser zu gering für das menschliche Auge ist. Falls das der Fall ist, kann der Fahrer darüber informiert und somit die Gefahr gebannt werden, dass er aufgrund des zu geringen Kontrasts wichtige Informationen übersieht. Weiter wird die Funktion „Evaluation Cluster“ für die Freeze-Detection-Anwendungen zur Verfügung gestellt, in der – wie bereits erwähnt – ein nicht sichtbarer Frame-Zähler eingebettet und überprüft werden kann.

Jedoch sind in manchen Fällen Toleranzen bei den Farbwerten erlaubt, die nicht sofort ein Sicherheitsrisiko nach sich ziehen, da das menschliche Auge trotz Abweichung die Information noch sicher erkennen kann. Dafür steht die Funktion „Identity Hash“ des Smart Display Controllers zur Verfügung. Hierbei kann ein Toleranzbereich definiert werden, in dem geringfügige und ohnehin nicht wahrnehmbare Abweichungen des Bildinhalts ignoriert werden.

Diese Toleranz ist wichtig, denn ein bitgenauer CRC-Wert funktioniert beispielsweise nicht bei der Übertragung von komprimierten Inhalten, wie etwa bei dekodierten VESA-DSC-Bildinhalten. Die Signatureinheit würde sofort einen Fehler melden, obwohl dies eigentlich akzeptiert werden könnte. Auch Farbkalibrierungen oder -anpassungen sollten nicht sofort als Fehler gewertet werden. Wohingegen klare Nichtübereinstimmungen, wie etwa ein falsches oder beschädigtes Icon, als solche erkannt werden müssen.

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Bei der Implementierung der erforderlichen Sicherheitsmaßnahmen reicht es aber nicht aus, allein auf dedizierte Hardware-Blöcke wie Signatureinheit und Identity Hash zurückzugreifen. Um ein Gerät „intelligent“ zu machen, ist ein integrierter programmierbarer Command Sequencer eine wesentliche Zusatzkomponente, welcher die vorhandene Hardware optimal ausnutzen kann. Mit ihm können aber nicht nur die Sicherheitskonzepte unterstützt werden, sondern es werden auch Anwendungen möglich, die eine komplexere Verarbeitung benötigen.

Für eine Touch-Panel-Anwendung beispielsweise empfiehlt sich etwa folgende Vorgehensweise:

1. Das Signal des Touch Controllers wird über I2C oder SPI an eine Peripherie-Schnittstelle des Controllers gesendet.

2. Zeitgleich wird ein dazugehöriger Interrupt an den Command Sequencer gesendet.

3. Der Command Sequencer bereitet die Informationen für den Rückkanal des Videolinks (z.B. Ethernet, I2C, UART) auf und startet die Übertragung.

4. Diese Daten werden nun an die Head Unit gesendet, die entsprechend reagiert und bei Bedarf Inhalte aktualisiert.

Alle derartigen Szenarios sind mit den von Codico entwickelten Software Tools programmierbar und können im integrierten Flash-Speicher abgelegt werden.

Das Sicherheitskonzept

Alle bislang betrachteten Sicherheitsfunktionen sind unabhängig davon, für welchen Video-Link sich der Kunde letztlich entscheidet. Jedoch kann beim Einsatz des integrierten APIX-Empfängers das Sicherheitskonzept des Systems zusätzlich verbessert werden.

APIX verfügt über umfangreiche integrierte Diagnosefunktionen für die durchgängige Überwachung der Datenübertragung und die Verfolgung und Speicherung möglicher Fehler. Die Daten werden über die APIX Automotive Shell (ASHELL) mit integrierter CRC-Prüfung sicher übertragen. Im Fehlerfall wird die Übertragung wiederholt. Über einen eingebauten Fehlerzähler kann das SoC den Videolink kontrollieren und gegebenenfalls eingreifen. Das Video-Timing wird dabei sender- und empfängerseitig überwacht. Unabhängig davon, ob Bilddaten übertragen werden, wird die APIX-Frame-Struktur hier fortlaufend beobachtet und jeder Fehlerfall angezeigt. Tritt ein Fehler auf, werden entsprechende Flags im Registersatz gespeichert.