論文の概要: On Practicality of Using ARM TrustZone Trusted Execution Environment for Securing Programmable Logic Controllers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.05448v1
- Date: Fri, 8 Mar 2024 16:55:20 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-17 16:41:26.732179
- Title: On Practicality of Using ARM TrustZone Trusted Execution Environment for Securing Programmable Logic Controllers
- Title（参考訳）: プログラム可能な論理制御系のためのARM TrustZone信頼実行環境の実用性について
- Authors: Zhiang Li, Daisuke Mashima, Wen Shei Ong, Ertem Esiner, Zbigniew Kalbarczyk, Ee-Chien Chang,
- Abstract要約: 本稿では,PLCのセキュリティ向上のためのARM TrustZone TEE技術の適用について検討する。
本研究の目的は,OP-TEE や OpenPLC などのオープンソースソフトウェアを用いた概念実証設計と実装を通じて,TEE ベースの PLC の実現可能性と実用性を評価することである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.953939389578116
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Programmable logic controllers (PLCs) are crucial devices for implementing automated control in various industrial control systems (ICS), such as smart power grids, water treatment systems, manufacturing, and transportation systems. Owing to their importance, PLCs are often the target of cyber attackers that are aiming at disrupting the operation of ICS, including the nation's critical infrastructure, by compromising the integrity of control logic execution. While a wide range of cybersecurity solutions for ICS have been proposed, they cannot counter strong adversaries with a foothold on the PLC devices, which could manipulate memory, I/O interface, or PLC logic itself. These days, many ICS devices in the market, including PLCs, run on ARM-based processors, and there is a promising security technology called ARM TrustZone, to offer a Trusted Execution Environment (TEE) on embedded devices. Envisioning that such a hardware-assisted security feature becomes available for ICS devices in the near future, this paper investigates the application of the ARM TrustZone TEE technology for enhancing the security of PLC. Our aim is to evaluate the feasibility and practicality of the TEE-based PLCs through the proof-of-concept design and implementation using open-source software such as OP-TEE and OpenPLC. Our evaluation assesses the performance and resource consumption in real-world ICS configurations, and based on the results, we discuss bottlenecks in the OP-TEE secure OS towards a large-scale ICS and desired changes for its application on ICS devices. Our implementation is made available to public for further study and research.
- Abstract（参考訳）: プログラム可能なロジックコントローラ(PLC)は、スマートパワーグリッド、水処理システム、製造システム、輸送システムなど、様々な産業制御システム(ICS)で自動制御を実装するための重要な装置である。
その重要性から、PLCは、制御ロジックの実行の完全性を妥協することで、国のクリティカルインフラストラクチャを含むICSの運用を妨害することを目的としたサイバー攻撃の標的であることが多い。
ICSの幅広いサイバーセキュリティソリューションが提案されているが、メモリ、I/Oインターフェース、またはPLCロジック自体を操作できるPLCデバイスを基盤として強力な敵に対抗することはできない。
最近では、PLCを含む多くのICSデバイスがARMベースのプロセッサ上で動作しており、組み込みデバイス上でTrusted Execution Environment(TEE)を提供するARM TrustZoneと呼ばれる有望なセキュリティ技術がある。
近い将来、ICSデバイスでこのようなハードウェア支援セキュリティ機能が利用できるようになることを想定し、PLCのセキュリティを高めるためのARM TrustZone TEE技術の適用について検討する。
本研究の目的は,OP-TEE や OpenPLC などのオープンソースソフトウェアを用いた概念実証設計と実装を通じて,TEE ベースの PLC の実現可能性と実用性を評価することである。
実世界のICS構成の性能と資源消費を評価し,その結果に基づいて,大規模ICSへのOP-TEEセキュリティOSのボトルネックと,ICSデバイスへの適用を希望する変更について検討した。
我々の実施は、さらなる研究と研究のために公開されています。
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