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        電子對抗告警分機毀鑰評估分析

        2021-04-11 14:56:18西安航空計算技術(shù)研究所王志強左清清
        電子世界 2021年6期
        關(guān)鍵詞:分機管腳存儲器

        西安航空計算技術(shù)研究所 王志強 劉 陶 左清清

        江西洪都航空工業(yè)集團有限責任公司 黃子露

        在航空機載領(lǐng)域,飛行任務(wù)系統(tǒng)中存在大量的關(guān)鍵性數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)一旦被敵方截獲,會對戰(zhàn)場態(tài)勢產(chǎn)生重大影響。針對復(fù)雜戰(zhàn)場態(tài)勢下機載數(shù)據(jù)安全的需求,本文以電子對抗告警分機為例,通過對毀鑰電路采用硬件損毀的方式對FLASH芯片進行毀傷,并對毀傷結(jié)果進行分析,評估毀鑰技術(shù)的效果,從根本上消除數(shù)據(jù)恢復(fù)條件,防止數(shù)據(jù)被截獲。

        在航空機載領(lǐng)域,飛行任務(wù)系統(tǒng)中存在各種關(guān)鍵數(shù)據(jù)。為保證數(shù)據(jù)的安全性,在某一些特殊情況下,需要將保密信息、涉密工作參數(shù)等關(guān)鍵信息進行擦除和破壞,以免關(guān)鍵數(shù)據(jù)信被敵方截獲。

        本文針對某型電子對抗告警分機關(guān)鍵數(shù)據(jù)安全需求,采用硬件損毀方式對存儲載體進行物理銷毀,通過對毀傷結(jié)果的分析,驗證毀鑰電路可以從根本上消除數(shù)據(jù)恢復(fù)條件,防止數(shù)據(jù)泄露。

        1 毀鑰電路

        告警計算機內(nèi)存在關(guān)鍵的涉密信息,在特殊情況下,需要對存儲體中的保密信息進行毀鑰,存儲體采用FLASH進行關(guān)鍵信息的存儲,因此毀鑰對象為LASH及其存儲信息。毀鑰電路做法是將28V接入FLASH的供電管腳,進行物理銷毀。系統(tǒng)毀鑰的具體實現(xiàn)電路見圖1。

        圖1 毀鑰電路圖

        當系統(tǒng)毀鑰信號“浮空”時,繼電器管腳2連接4,6連接8,正向輸出3.3V電源給FLASH_VCC并提供GND地回路,F(xiàn)LASH正常工作;當系統(tǒng)毀鑰信號“有效”時,系統(tǒng)毀鑰信號同時進入告警計算機處理器模塊內(nèi)部和延時繼電器。其中模塊識別毀鑰信號后觸發(fā)最高級中斷,中斷程序完成對FLASH芯片的“寫0”覆蓋;毀鑰信號進入延時進電器后,延遲特定時間(“寫0”覆蓋時間+時間余量),待FLASH完成數(shù)據(jù)覆蓋后,管腳2連接8,7連接1,繼電器管腳2連接5,6連接1,輸出+28V及28VGND信號,燒毀FLASH。

        圖2 Flash存儲器代碼

        圖3 芯片43端口金相形貌

        2 毀傷分析

        毀鑰試驗完成后,在常溫條件下,告警計算機加電后通過超終端窗口未觀察到任何打印信息,告警計算機沒有啟動工作。正常情況下,告警計算機啟動后運行自檢測試(PUBIT),并通過串口輸出測試結(jié)果。自檢測試等程序代碼(應(yīng)用程序、密鑰等)位于Flash存儲器中。通過仿真器連接CPU模塊,觀察Flash存儲器中的代碼。圖2為引導(dǎo)Flash存儲器代碼區(qū)域的截圖。通過圖2可以看到,F(xiàn)lash存儲器中代碼均為0,說明Flash存儲器區(qū)域無法讀取有效的代碼。

        為了更進一步分析Flash存儲器內(nèi)部的毀傷情況,將存儲芯片進行失效分析。分析過程包括外觀檢查、I-V特性測試、X光檢查、開封檢查等項目。Flash存儲器芯片表面標識清晰無異常。I-V特性測試發(fā)現(xiàn)電源地之間存在短路或異常漏電。X光檢查發(fā)現(xiàn)43端口(43端口對應(yīng)信號為VCC)鍵合絲均存在過流燒毀現(xiàn)象。在金相顯微鏡下對芯片表面進行觀察,發(fā)現(xiàn)Flash存儲器芯片43端口及鍵合絲(43端口對應(yīng)信號為VCC)均存在過電流燒毀痕跡,其余部位無電損傷痕跡。43端口電路燒毀典型金相形貌如圖3所示。

        3 毀鑰評估

        當告警分機進行毀鑰操作后,F(xiàn)LASH存儲器已無法訪問,F(xiàn)LASH內(nèi)部端口及鍵合絲過流燒毀,存儲器失效。因此,實施毀鑰后的Flash存儲器芯片,存儲功能失效,不能讀取數(shù)據(jù)。根據(jù)硬件設(shè)計,毀鑰電壓僅與Flash存儲器芯片電壓輸入端相連,因此僅對Flash存儲器芯片有毀傷功能,對其它功能電路無毀傷效果,不影響其它硬件電路功能。

        結(jié)束語:該分機通過毀鑰電路采用硬件損毀的方式對FLASH芯片進行毀傷,通過對毀傷結(jié)果進行分析,評估了毀鑰技術(shù)的效果,可以從根本上消除數(shù)據(jù)恢復(fù)條件,防止數(shù)據(jù)被截獲,并滿足復(fù)雜戰(zhàn)場態(tài)勢下機載數(shù)據(jù)安全的需求。

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