Расширение изменяемости структуры компьютера

 

Нельзя ли ещё расширить возможности компьютера за счет использования динамического изменения архитектуры компьютера? Выше рассмотрена изменяемость во времени. Можно обеспечить и изменяемость в пространстве. Пример такого «поведения» хорошо известен — это датчик приближения и управляемый им режим гашения экрана при приближении смартфона к уху. Режим полезный для экономии заряда батареи, но не связанный с безопасностью. Тем не менее, эта идея может быть использована и для повышения безопасности.

Например, при многоконтурных системах можно обеспечить разные режимы работы в различных помещениях и местах, или, например, отключать радиоканалы при размещении планшетного компьютера или смартфона экраном вниз — по аналогии с листом бумаги, который кладётся текстом вниз, если мы не хотим, чтобы человек, вошедший в кабинет, мог его увидеть.

Современные планшетные компьютеры и смартфоны снабжены большим количеством датчиков, достаточно полно определяющих положение в пространстве и условия внешней среды. Данные из этих датчиков могут использоваться для решения задачи изменения структуры компьютера [47] с учётом требований по эксплуатации. Для этого необходимо ввести в структуру блок управления структурой (БУС), данные из датчиков подать на вход этого блока, а его выходами управлять электронными ключами, подключающими или отключающими те или иные функциональные блоки. Структура БУС показана на рис. 20.

 

Рис. 20. Блок управления структурой

 

При этом структура компьютера может выглядеть, как на рис. 21.

 

Рис. 21. Схема компьютера с блоком управления структурой

 

Сравнивая структуру блоков БУР, БУЗ и БУС, обеспечивающих новую функциональность — высокий уровень защищённости, вирусный иммунитет и др., заметим, что они имеют похожую структуру, а их функциональность определяется микропрограммным обеспечением. Так, например, задачей БУР является выработка сигнала с логическими уровнями 0 и 1 для подачи на контакты CE микросхем памяти ROM₁ и ROM₃ для выбора того или иного режима загрузки. Естественно, эти сигналы могут быть выработаны и БУС. Переключатель sw2 будем рассматривать как один из датчиков. В этом случае структура компьютера будет такой, как на рис. 22.

Рис. 22. Управление режимами через БУС

 

Структуру, аналогичную рассмотренным, имеет и резидентный компонент безопасности (РКБ), введённый выше. Он содержит память, микроконтроллер с достаточным количеством выводов GPIO для организации входных и выходных групп. С учетом того, что РКБ должен выполнять также и криптографические операции, его дополняют физическим датчиком случайных чисел (ДСЧ).

РКБ как блок управления является универсальным, и с его помощью можно управлять подачей всех управляющих сигналов, о которых мы говорили выше. В свою очередь, имеющаяся возможность перепрограммирования этого блока позволяет оперативно изменять архитектуру компьютера во времени и пространстве. На рис. 23 показана структура РКБ.

Рис. 23. Резидентный компонент безопасности

 

На основе РКБ можно вырабатывать все необходимые сигналы [48]. Например, управлять отключением/подключением тех или иных каналов, блоков периферийного оборудования, разрешением/запретом записи. РКБ может заменить не только БУР, но и БУЗ и БУС. Структура компьютера станет такой, как на рис. 24.

 

Рис. 24. Компьютер с контролем через РКБ