НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА»
       СТУДЕНТСЬКЕ НАУКОВО-ТЕХНІЧНЕ ТОВАРИСТВО
                  ЗАХИСТУ ІНФОРМАЦІЇ




 Функціональні можливості тестових
плат на базі ПЛІС ALTERA та XILINX


                                                         Пуля П. А.
                              pulya.pa@gmail.com, snt-security.org.ua
Короткий огляд існуючих архітектур ПЛІС:

                          Програмована логіка
                          Програмована логіка


        Класичні (PLD)
         Класичні (PLD)                         Складні (СPLD)
                                                 Складні (СPLD)



PLA
PLA          PAL
             PAL           PLS
                           PLS        MACH
                                      MACH      MAX FLASH
                                                MAX FLASH         FLEX
                                                                   FLEX


PROM
 PROM                       GAL
                             GAL



                             Програмовані
                             Програмовані
                             користувачем
                             користувачем
                           вентильні матриці
                           вентильні матриці
                                (FPGA)
                                 (FPGA)
                                                                    2/8
Структура FPGA:



                    Блоки
                     Блоки
                  вводу/виводу
                   вводу/виводу



                     Поле
                     Поле
                  міжзв’язків
                  міжзв’язків



                    Матриці
                     Матриці
                    логічних
                     логічних
                   елементів
                    елементів




                          3/8
Порядок програмування ПЛІС:




                              4/8
Проектування структури ПЛІС:




                               10/13
XILINX 3E-500 FG320




- 200 тис. ключів;
- Робота із ISE/Webpack and EDK;
- 16MB fast Micron PSDRAM;
- 16MB Intel StrataFlash Flash R
- Xilinx Platform Flash ROM
- Високоефективні перетворювачі напруги;
 - Кварцевий резонатор 50 МГц,роз’єм для додаткового зовнішнього генератора імпульсів;
- 75 FPGA входів/виходів виведені на роз’єми розширення (один високошвидкісний Hirose FX2 із 43
сигнальними лініями та чотири 2x6 Pmod роз’єми);
 - Всі входи/виходи мають захист від статичної напруги та короткого замикання;
- 8 світлодіодів, чотири семи-сегментних індикатора, 4 кнопки, 8 перемикачів;                 6/13
- Програмування через інерфейс USB 2.0.
Різновиди ПЛІС ALTERA:
                 Різновиди ПЛІС ALTERA:



              FPGA
              FPGA                        СPLD
                                          СPLD
Cyclone
Cyclone       Stratix
              Stratix        Arria
                             Arria            MAX
                                              MAX

Cyclone V
Cyclone V     Stratix V
               Stratix V     Arria V
                             Arria V        MAX V
                                            MAX V

Cyclone IV
Cyclone IV    Stratix IV
               Stratix IV    Arria II
                             Arria II       MAX II
                                            MAX II

Cyclone III
Cyclone III   Stratix III
               Stratix III    Arria
                              Arria         MAX
                                            MAX

Cyclone II
Cyclone II    Stratix II
               Stratix II
Arria V GX Starter Kit




                         8
Cyclone III FPGA Starter Kit




Cyclone III EP3C25F324 FPGA
Конфігурація:
     - Підтримка програматора
       USB-Blaster™ (включаючи Altera EPM3128A CPLD) можливість завантаження конфігурації через USB
Пам’ять:
     - 256 Mb DDR SDRAM; 1 MB SRAM; 16 MB Intel P30/P33 flash;
Тактування:
     50 МГц резонатор
Перемикачі та індикатори:
     6 кнопок; 7 світлодіодів
Роз’єми:
                                                                                              9
     HSMC; USB типу B.
DE0-Nano




           10
Захист програмного коду у ПЛІС:




 - система захисту від зчитування (anti-tumper);
 - крипто захист (AES 256);
 - можливість розділення проекту всередині кристалу за допомого спеціальних
бар’єрів;
- активне онулення (Рис.1). Anti-tamper представляет собой защиту порта JTAG;
                                                                           11
- моніторинг спроб зчитування коду,контроль циклічним надлишковим кодом (CRC).
Дякую за увагу!


                  12

Пуля П.А. - Функціональні можливості тестових плат на базі ПЛІС ALTERA та XILINX

  • 1.
    НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКАПОЛІТЕХНІКА» СТУДЕНТСЬКЕ НАУКОВО-ТЕХНІЧНЕ ТОВАРИСТВО ЗАХИСТУ ІНФОРМАЦІЇ Функціональні можливості тестових плат на базі ПЛІС ALTERA та XILINX Пуля П. А. pulya.pa@gmail.com, snt-security.org.ua
  • 2.
    Короткий огляд існуючихархітектур ПЛІС: Програмована логіка Програмована логіка Класичні (PLD) Класичні (PLD) Складні (СPLD) Складні (СPLD) PLA PLA PAL PAL PLS PLS MACH MACH MAX FLASH MAX FLASH FLEX FLEX PROM PROM GAL GAL Програмовані Програмовані користувачем користувачем вентильні матриці вентильні матриці (FPGA) (FPGA) 2/8
  • 3.
    Структура FPGA: Блоки Блоки вводу/виводу вводу/виводу Поле Поле міжзв’язків міжзв’язків Матриці Матриці логічних логічних елементів елементів 3/8
  • 4.
  • 5.
  • 6.
    XILINX 3E-500 FG320 -200 тис. ключів; - Робота із ISE/Webpack and EDK; - 16MB fast Micron PSDRAM; - 16MB Intel StrataFlash Flash R - Xilinx Platform Flash ROM - Високоефективні перетворювачі напруги; - Кварцевий резонатор 50 МГц,роз’єм для додаткового зовнішнього генератора імпульсів; - 75 FPGA входів/виходів виведені на роз’єми розширення (один високошвидкісний Hirose FX2 із 43 сигнальними лініями та чотири 2x6 Pmod роз’єми); - Всі входи/виходи мають захист від статичної напруги та короткого замикання; - 8 світлодіодів, чотири семи-сегментних індикатора, 4 кнопки, 8 перемикачів; 6/13 - Програмування через інерфейс USB 2.0.
  • 7.
    Різновиди ПЛІС ALTERA: Різновиди ПЛІС ALTERA: FPGA FPGA СPLD СPLD Cyclone Cyclone Stratix Stratix Arria Arria MAX MAX Cyclone V Cyclone V Stratix V Stratix V Arria V Arria V MAX V MAX V Cyclone IV Cyclone IV Stratix IV Stratix IV Arria II Arria II MAX II MAX II Cyclone III Cyclone III Stratix III Stratix III Arria Arria MAX MAX Cyclone II Cyclone II Stratix II Stratix II
  • 8.
    Arria V GXStarter Kit 8
  • 9.
    Cyclone III FPGAStarter Kit Cyclone III EP3C25F324 FPGA Конфігурація: - Підтримка програматора USB-Blaster™ (включаючи Altera EPM3128A CPLD) можливість завантаження конфігурації через USB Пам’ять: - 256 Mb DDR SDRAM; 1 MB SRAM; 16 MB Intel P30/P33 flash; Тактування: 50 МГц резонатор Перемикачі та індикатори: 6 кнопок; 7 світлодіодів Роз’єми: 9 HSMC; USB типу B.
  • 10.
  • 11.
    Захист програмного кодуу ПЛІС: - система захисту від зчитування (anti-tumper); - крипто захист (AES 256); - можливість розділення проекту всередині кристалу за допомого спеціальних бар’єрів; - активне онулення (Рис.1). Anti-tamper представляет собой защиту порта JTAG; 11 - моніторинг спроб зчитування коду,контроль циклічним надлишковим кодом (CRC).
  • 12.