Розробка та дослідження апаратних закладок у комп’ютерних системах

Abstract

Однією із найважливіших наукових і практичних задач комп’ютерної інженерії є забезпечення надійної роботи програмних, апаратних та мережевих компонентів і систем. Це пов’язано із зростанням їхнього впливу на надійність і безпеку комп’ютеризованих комплексів об’єктів критичного застосування (аерокосмічні комплекси, підприємства енергетичної галузі, підприємства із небезпечним виробництвом, об’кти транспорту). Також, неможливо вирішувати задачу безвідмовності таких систем без мониторінгу середовища, в якому вони функціонують та наслідків відмов. Необхідність досліджень в даній області обумовлюється такими факторами як масштабність різних типів комп’ютерних і телекомунікаційних систем; невизначеність і змінність характеристик їх компонентів; розподіленість архітектури та динамізм процесів функціонування; агресивність середовища і розширення переліку причин, що призводять до повного або часткового невиконання передбачених специфікацією функцій внаслідок дефектів їхніх апаратних, програмних або мережевих засобів, помилок персоналу, а особливо, інформаційних атак та загроз від дій зловмисників. Забезпечення заданого рівня надійності і безпеки використання об'єктів критичного застосування залежить від рівня безвідмовності апаратних компонент, досконалості архітектурних рішень, використовуваних методів і засобів стійкості до відмов, що викликані різними факторами. Застосування ефективних методів та спеціальних архітектурно-структурних рішень в системах моніторингу стану критичних об’єктів дозволяє вирішити ряд проблем завдяки, в тому числі, і застосування програмованих логічних інтегральних схем (середовищ) (ПЛІС) для практичної реалізації таких систем. Однак, багатий досвід використання ПЛІС сучасного рівня складності вимагає більш детального дослідження загроз та врахування можливих ризиків, які мають місце при використанні цих ПЛІС-технологій із дотриманням вже відомих базових принципів забезпечення надійності, функціональної та інформаційної безпеки. Крім того, самі пристрої на ПЛІС мають можливість змінювати свою конфігурацію, що дозволяє реалізувати гнучкі засоби їх інтеграції. Саме тому дане дослідження спрямовано на пошук шляхів підвищення ефективності функціонування спеціалізованих систем на ПЛІС для моніторингу об’єктів критичного застосування.