Электронные ключи SenseLock EL4 изнутри

Основой ключей SenseLock служит микропроцессор, построенный на базе многослойного высокозащищенного ядра, используемого при производстве современных банковских смарт-карт, имеющий сертификат безопасности EAL5+.

Common Criteria (EAL5+) – наивысший из существующих на сегодня уровней сертификации аппаратных средств защиты.

Применённые при создании кристалла программные и аппаратно-технологические меры ограничения доступа, а также криптографическая защита информации с использованием современных стойких алгоритмов, исключают возможность получения несанкционированного доступа к данным, хранящимся в памяти кристалла и гарантированно защищают кристалл от копирования и эмуляции.

Процессор имеет внутри себя все необходимые компоненты, такие как:

• встроенный USB интерфейс;
• EEPROM емкостью от 32 до 64 килобайт памяти;
• RAM;
• ROM (c операционной системой ключа);
• Математический сопроцессор;
• Средства противодействия физическому взлому;
• Встроенный тактовый генератор.

Все ядро и периферия системы находятся в одном корпусе, что надежно защищает систему от декапсуляции, послойного спиливания и инвазивного вмешательства.

Противодействие физическому взлому, кристалла спроектированного изготовителем:

• Детекторы пониженного и повышенного напряжения питания, тактовой частоты, температуры;
• Самотестирование топологии кристалла;
• Очистка RAM при сбросе или срабатывании детекторов;
• Защита от высокочастотных помех;
• Генератор случайных тактов ожидания;
• Шифрование внутренних шин;
• Прозрачное шифрование RAM, ROM, EEPROM;
• Аппаратная защита чтения областей ROM, EEPROM, РRОM;
• Защита от использования в нештатных режимах работы;
• Шифрование или скремблирование внутренних RAM и EEPROM.

При производстве кристаллов применяются специальные технологические приемы, затрудняющие частичное или полное воссоздание топологии кристалла и получения секретной информации. Кристалл содержит более 30 слоев. Самые ответственные части схемы (ROM и EEPROM) находятся внутри слоёв и защищены дополнительным слоем металлизации, что защищает кристалл от методов оптического и электронного сканирования. Также данный метод обеспечивает разрушение кристалла при послойном спиливании. Дополнительные трудности при определении структуры кристалла добавляет отсутствие общей шины между функциональными блоками (CPU, FPU, RAM, ROM и EEPROM).

Память ключа выполнена в виде файловой системы, работающей с папками и файлами. Сами файлы могут быть трех видов:

• исполняемый модуль (часть программы перенесенной в ключ);
• файл данных;

Каталоги файловой системы защищены специальным PIN кодом для контроля доступа к ним.

Доступ к программированию ключа осуществляется посредством 24-значного PIN-кода, который задаётся разработчиком самостоятельно. Для вызова исполняемых в ключе модулей требуется 8-значный PIN-код пользователя, который также назначается разработчиком.

Операционная система ключа SenseLock EL предоставляет пользователю набор из более чем 100 функций разнообразного назначения, например:

• файловые операции ввода/вывода;
• операции для работы с коммуникационным буфером и блоками памяти;
• ряд математических операций, использующих встроенный математический сопроцессор;
• другие.

Модель ключа SenseLock EL-RTC имеет встроенный энергонезависимый таймер реального времени со своим собственным источником питания (литиевая батарейка). Время и дата таймера задаётся при производстве ключа. Возможности изменения показаний таймера у разработчика и пользователя отсутствуют. Текущее значение времени может быть только считано и не может быть изменено.

Ключ SenseLock EL взаимодействует с персональным компьютером посредством подключения через USB разъем. Возможна работа в двух режимах:

• USB 1.1 (необходима установка драйвера);
• USB HID режим. В этом случае нет необходимости устанавливать драйвер. Данный режим будет работать только на операционных системах со встроенной поддержкой HID устройств.

Драйвера ключа для OS Windows протестированы и имеют сертификат WHQL (Windows Hardware Quality Labs). Драйвера USB HID встроены в большинство современных операционных систем.

Категория	Тест	Время выполнения (msec)	Комментарий
Ввод-вывод	Пустой буфер	19	Никаких вычислительных процедур
	Буфер данных (250 байт)	51
Работа с блоками данных	Чтение буфера 8 кб	74	Блоки по 128 байт, 64 цикла
	Заполнение буфера 8 кб	1418
Запись блока данных из внешней программы	Буфер 8 кб	3535	Время заполнения буфера внутри ключа
Работа с 32-х битными целыми числами (с учетом передачи данных)	Операция сложения, 1000 циклов (DWORD)	52	Добавление к результату “1”
	Операция сложения, 1 млн. циклов (DWORD)	341
Работа с 64-х битными числами с плавающей точкой (double) (с учетом передачи данных)	Операция сложения, 1000 циклов	1286	С использованием функций языка Си
	Операция сложения, 1 млн. циклов	13109
	Извлечение косинуса, 50 циклов	1424
	Извлечение косинуса, 100 циклов	2813
	Извлечение квадратного корня, 1000 циклов	33608
	Извлечение квадратного корня, 10000 циклов	335643
Работа с 32-х битными числами с плавающей точкой (float) (с учетом передачи данных)	Операция сложения, 1000 циклов	545	С использованием математического сопроцессора
	Операция сложения, 1 млн. циклов	5106
	Извлечение косинуса, 50 / 1000 циклов	68 / 684
	Извлечение косинуса, 100 / 1 млн. циклов	111 / 6445
	Извлечение квадратного корня, 1000 циклов	634
	Извлечение квадратного корня, 10000 циклов	5942