CC BY
44Решетневскце чтения
УДК 004.045
А. В. Шахматов
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Россия, Красноярск
ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОНФИГУРИРУЕМОГО 1Р-ЯДРА МАРШРУТИЗАТОРА SPACEWIRE*
Рассматривается структура, отличительные особенности реализации IP-блока маршрутизатора для сетей SpaceWire. Приведены данные по используемым ресурсам ПЛИС Altera EP4CE115F29C7 при синтезе 4-, 8-, 16- и 32-портовых маршрутизаторов.
Для построения разветвленных сетей SpaceWire используются маршрутизаторы. В настоящее время существуют несколько различных реализаций маршрутизаторов SpaceWire, выполненных в виде законченных микросхем или конфигурируемых IP-ядер. Но применение этих решений в небольшом проекте затруднено из-за их высокой стоимости, к тому же не все реализации поддерживают такие функции, как адаптивную маршрутизацию и широковещательные пакеты. Поэтому было решено создать свою реализацию IP-блока маршрутизатора SpaceWire.
Структурная схема маршрутизатора с настраиваемым количеством портов SpaceWire от 2 до 31 представлена на рисунке.
Все порты соединяются друг с другом с помощью неблокируещей коммутационной матрицы, которая позволяет установить прямой канал между ними. Причем уже установленные соединения не препятствуют созданию новых, если коммутируемые порты свободны.
Для коммутации пакетов с логической адресацией используется таблица маршрутизации и две таблицы приоритетов, доступ к которым производится после-
довательно с учетом приоритета запрашивающего порта (чем меньше номер порта, тем выше его приоритет). Это позволяет иметь только одну копию таблицы маршрутизации, но поскольку на определение адреса порта уходит всего три системных такта, то на производительность это существенно не влияет. Две таблицы приоритетов позволяют реализовать три уровня приоритета для каждого порта, что используется при адаптивной маршрутизации.
Реализованный алгоритм адаптивной маршрутизации имеет установку, разрешающую или запрещающую использовать порты с наименьшим приоритетом, в случае если имеются активные занятые порты с высоким приоритетом. В общем случае из таблицы маршрутизации будет выбран активный незанятый порт с наивысшим приоритетом (при нескольких свободных портах одного приоритета будет выбран с наименьшим номером).
Использование регионально-логической адресации предусматривает необходимость удаления первого байта пересылаемого пакета. Для этого используется регистр, в котором устанавливаются номера региональных портов.
&
и S
Структурная схема маршрутизации SpaceWire
*Работа выполнена в рамках реализации конкурса научно-технических исследований, разработок, инновационных программ и проектов для обеспечения конкурентных преимуществ экономики Красноярского края (Дополнительное соглашение от 05.07.2012 г. № 03/12 к Соглашению № 5 от 06.08.2009 г.).
Методы и средства защиты информации
Результаты синтеза IP-ядра маршрутизатора SpaceWire
Количество портов маршрутизатора Полученная логическая емкость Полученный объем кристальной памяти
4 3628 ЛЭ < 3 % ресурсов 8 896 бит < 1 % ресурсов памяти
8 6600 ЛЭ < 6 % ресурсов 16 576 бит < 1 % ресурсов памяти
16 14027 ЛЭ < 12 % ресурсов 31 936 бит < 1 % ресурсов памяти
32 36233 ЛЭ < 32 % ресурсов 62 656 бит < 1 % ресурсов памяти
Дополнительно SpaceWire маршрутизатор поддерживает функцию широковещательного распространения пакета по сети. Эта функция может быть установлена для одного или нескольких логических адресов. При приходе пакета он будет отправлен на все порты, указанные в таблице маршрутизации для данного логического адреса.
Для конфигурирования используется внутренний нулевой порт, который поддерживает протокол КМЛР в соответствии со стандартом ECSS-E-ST-50-52С. КМЛР позволяет читать и записывать данные непосредственно в регистры маршрутизатора.
Опционально хранение конфигурации и таблиц маршрутизации возможно во внешней ЕЕРЯОМ па-
мяти. Это позволяет маршрутизатору перейти в рабочее состояние сразу после включения питания.
Также маршрутизатор позволяет собирать статусную информацию о количестве ошибок, связанных с ошибками маршрутизации пакета, превышением времени ожидания порта, разрывами SpW соединения. Кроме того, каждый порт имеет свой статусный регистр, в котором отражается более детальная информация о его состоянии.
Для оценки ресурсов ПЛИС, требуемых для размещения спроектированного IP-ядра, маршрутизатор был синтезирован в нескольких конфигурациях. В качестве ПЛИС была выбрана Altera EP4CE115F29C7. Результаты синтеза приведены в таблице.
A. V. Shahmatov
Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev, Russia, Krasnoyarsk
DESIGNING A CONFIGURABLE IP-CORE ROUTER SPACEWIRE
This paper describes the structure and peculiarities of the SpaceWire network Router IP core implementation and presents data on the usage of FPGA Altera EP4CE115F29C7 resources after synthesis of 4-, 8-, 16- and 32-port router.
© Шахматов А. В., 2012
УДК 004.056
М. О. Шудрак, Т. С. Хеирхабаров
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Россия, Красноярск
АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ ПОИСК УЯЗВИМОСТЕЙ В БИНАРНОМ КОДЕ
Рассматривается проблема поиска уязвимостей в бинарном коде программного обеспечения. Проводится анализ существующих методов и подходов к поиску и автоматическому обнаружению уязвимостей в бинарном коде, подробно рассматривается методика поиска при помощи фаззинга.
На сегодняшний день процесс разработки программного обеспечения, невозможен без тех или иных ошибок в программном коде, которые, в свою очередь, могут создавать серьезные уязвимости в программных продуктах. Таким образом, цель данной статьи заключается в анализе существующих методик автоматизированного поиска уязвимостей в бинарном коде различного программного обеспечения и выбора наиболее эффективной.
Для обнаружения уязвимостей используется несколько методик, рассмотрим каждую из них.
1. Ручной поиск. В рамках данной методики исследователь опирается на свой опыт, анализируя клю-
чевые места в бинарном коде, уязвимости в которых присутствуют чаще всего [1].
2. Поиск уязвимостей по шаблону - автоматизированный метод, основанный на сравнении некоторых характеристик исследуемого ПО с заранее подготовленными описаниями (сигнатурами) уязвимых мест [2].
3. Методология обнаружения ошибок в программном обеспечении путем передачи непредвиденных данных и мониторинга исключительных ситуаций их обработки, чаще употребляется термин «фаззинг».
Необходимо отметить, что метод ручного поиска на сегодняшний день является низкоэффективным
