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【精华推荐】DARPA最前沿:SHARE数据共享、OFFSET无人机蜂群、原型生物控制系统、电力网防护解决方案

DARPA创建安全数据共享技术


美国国防部高级研究计划局(Defense Advanced Research Projects Agency,DARPA)启动了这样一个项目:项目试图创建一种新的数据共享技术,以实现美军可以远程在世界各地都能够安全的发出或者接收敏感信息。

DARPA作为国防部门的武装研究机构,称他们正在进行的这个项目将会采用软件和网络技术来保障安全数据共享,不管用户使用的是不安全的商业网络还是军事网络。

DARPA还将1月31号作为Proposer’s Day,声称会在这一天提供关于更多关于这个项目的信息。

项目叫做SHARE,从战术上来说就是为了保证弹性网络(Resilient networks)手持设备的安全。SHARE会被用于手持设备、笔记本电脑或战术无线电中。

DARPA的项目负责人Joe Evans提到:“如今的军队都会根据不同的保密级别配备多个笔记本电脑和设备,SHARE希望通过软件将多级安全管理功能从一部分数据中心降至这些手持设备。” 

DARPA正在研究这种由三部分组成的方法,就是为了创建一个可以不通过连接数据安全中心线路就能连接到设备的弹性安全网络。

据DARPA所说,这个项目将包括创建一个可以通过网络快速安全配置的软件,还可以在存在挑战的环境中实现基于弹性和安全架构的网络技术。

项目的第三部分将会为手持设备的战术安全管理建立相应的技术和政策工具。

ZK研究的创始人兼首席分析师Zeus Kerravala提到:“建立在人工上的安全流程需要很长的时间才能实现。在现在这个时代,这种方式已经过时了,人工的效率实在是太低了。只有自动系统的反应速度才能更有效的阻碍入侵者的脚步。”ZK研究为客户提供战术和长期战略建议,包括终端用户和网络管理员;IT硬件、软件和服务供应商;IT投资公司等。

美国军方会有一些被派遣到偏远地区的士兵,而这些士兵需要快速并安全的分享数据,但是在这些地方都部署安全设备或工程师是不现实的。

机器学习可能是解决方案的一部分,Kerravala还说:“可能面临的威胁越来越多,与之相对的安全服务也需要同步。聪明的系统比人工学习能力更强也更快。”

从某种程度上来说,这种新安全技术对企业来说也十分适用,不管是企业内部使用还是提供给客户。

“这种自动安全系统能让企业更有安全感。”——Kerravala

DARPA披露OFFSET无人机蜂群项目细节


【据英国《飞行国际》网站2017年2月2日报道】2017年1月27日,美国防高级研究计划局(DARPA)公布了“进攻性蜂群战术”(OFFSET)项目的跨部门公告(BAA)初稿。OFFSET 项目将基于增强现实、虚拟现实等游戏技术以及手势、触碰和触感装置等发展可以控制蜂群的原型系统。该项目的概念出现在去年秋天,此时美国空军提出了作战人员可以使用手势控制无人机蜂群的作战场景想定。目前,美国空军已经要求该国游戏产业研究可让操作人员不依赖地面站的蜂群系统。

    作为第三次抵消战略的一部分,美国防部设想了以大量无人机蜂群压制敌方的空战方式。而在OFFSET项目中,其不仅考虑了无人机的数量,更希望研究复杂的蜂群战术和人机编组。此次公布的BAA的最保守的想法是,OFFSET项目将使100个无人机和无人地面车在2小时内在4个城市街区作战。而美国空军的目标是使250个无人平台于6小时内在8个街区执行任务。

    DARPA今后打算以游戏产业为基础,创造真实的作战场景,发展未来的自主和自适应作战平台。OFFSET项目以此相符,其将不发展全新的传感器和通信硬件,而是希望使用现有技术和开放源程序库。在BAA中,DARPA将不仅考虑游戏世界的创建,而且还考虑与未来使用人员的交互。例如将使用类似排行榜等方法,鼓励使用人员经常性地提交高水平的蜂群战术,以进一步整合进软件中。

DARPA与嵌入式FPGA IP初创公司签署许可协议,基于后者IP并由TSMC生产的器件可用于美军武器装备

美国国防先期研究计划局(DARPA)近期与硅谷初创公司Flex Logix Technologies公司就其EFLX嵌入式现场可编程门阵列(FPGA)芯片知识产权(IP)签署许可协议,该IP可被DARPA任一合同商和美国政府机构在为政府项目设计芯片而使用。

背景

从20世纪80年代起,FPGA在系统级广泛应用,提供处理器所不具备的灵活性和可编程性。多年前,ARM为处理器提出了这样一个能够嵌入到芯片中的思路,并研发出相应的处理器架构。经过一段时间发展,嵌入式处理器现在变得几乎无处不在。Flex Logix公司也在做同样的嵌入式FPGA。

美国其他芯片制造商也在发力FPGA市场。如英特尔公司在2015年花费超过160亿美元收购FPGA领先厂商Altera,目标是提供新的基于Altera的可用于云计算、数据中心、网络架构和物联网的器件,满足雷达和图像系统的使用。

技术成果和优势

Flex Logix公司第一代的EFLX阵列以2.5k个查找表(LUT)为单位,可扩充至122.5k个查找表(功能上约等效于一到两百万个逻辑单元)。EFLX平台可使芯片设计企业或机构在设计过程中的任何点上重新配置芯片设计单元-即“寄存器传输层”(RTL),提供灵活性来在制造后甚至在系统使用现场中快速、简单、低成本地升级或更改RTL,通过配置软件可使一个芯片满足多个应用,显著增加芯片性能、减少功耗、缩小尺寸和重量。

Flex Logix的首席执行官(CEO)Geoff Tate表示:“正如我们每一个芯片设计人员所知道的,若在设计过程中任何点上更改RTL组成,就会非常轻松地增加数百万美元开支及3-6个月的设计周期。使用嵌入式FPGA,就可避免这些问题。当开始一个新的SOC/MCU项目时,为设计者提供更多信心。”

2016年12月,Flex Logix已经完成了嵌入式FPGA核到中国台湾地区台积电(TSMC)芯片制造工艺的转变,预计基于其嵌入式FPGA技术的系统设计将在2017年上半年进入生产。

应用领域

Flex Logix的首席执行官(CEO)Geoff Tate表示EFLX嵌入式FPGA能够为广泛应用和处理数据芯片带来益处,部分应用领域如下:

·拓展物联网IOT应用电池寿命,可减少处理器中的监控算法或减少这些算法所需电量。

·可为客户提供定制芯片,而无需做多个、成本不断增加的掩膜版。以串行I/O接口为例,因为客户需要不同数量的不同标准,其中的微控制器通常有数十种版本。

·数据中心需要1GHz可编程协议逻辑,需要具备可编程协议而不是硬件连接的协议。

·应用于无线基站的高速大阵列(500MHz+)。

协议内容

在此次与DARPA签订的协议中写到:“在任何时间重新配置RTL的能力能够减少昂贵的芯片重新设计,一个芯片就可解决多个客户和应用需求,延长芯片和系统的寿命”。Flex Logix公司将交由中国台湾地区台积电(TSMC)公司提供的16纳米16FFC工艺技术制造该EFLX阵列。

除了提供可编程嵌入式FPGA,Flex Logix还将基于其逻辑和其他核提供更多的芯片设计工作,提供逻辑和配套数字信号处理功能的混合使用,以及匹配更多不同应用。该IP可被DARPA任一合同商和美国政府机构在为政府项目设计芯片而使用。

协议签署意义

Tate表示:“DARPA与Flex Logix的协议支持任何企业或机构在政府使用的任何集成电路中能够容易地使用基于TSMC 16FFC的嵌入式FPGA。将该协议公开化是DARPA告知所有政府供应商最简便的方式。DARPA相信嵌入式FPGA将变为政府用集成电路中广泛使用的嵌入式电路。”

公司简介

Flex Logix成立于2014年3月,使用嵌入式FPGA IP核和软件为芯片和系统设计提供可配置RTL解决方案。公司的技术平台通过显著减少设计和制造风险、促进技术发展、为客户硬件带来更大的灵活性来为客户带来巨大益处。公司管理层中有两个中国人,王成诚与袁芳立分别在上海及台北长大,于加州大学洛杉矶分校(UCLA)取得电机工程博士学位,在2013,2014分别获得最佳博士论文奖。

Flex Logix公司致力于以下领域:网络&数据中心、无线基站、微控制器、物联网、国防电子、满足其他应用的一系列SOC和ASIC。

Flex Logix公司表示将在3月21日召开的“政府微电路技术会议”上提供有关于嵌入式FPGA技术的更多细节。我们将持续关注。

DARPA授予约翰霍普金斯大学5700万美元合同

用于开发“原型生物控制统”

2月3日新闻:约翰霍普金斯大学的研究人员,利用他们在系统控制和细胞生物学方面的专业知识,正在开展自我导向微观战士部队的设计和检测,它们能够定位并中和危险的细菌菌株。

来自该大学怀特工程学院和医学院的一个五人团队,近期获得了一份为期4年价值5700万美元的联邦合同,用于发明一种原型生物控制系统,该系统能够调度单细胞“战士”,追踪和吞噬特定病原体,消除其危害性。该项资金由国防高级研究计划局(DARPA)授予。

这个概念验证项目的首批可能目标包括军团菌(Legionella,能够导致军团病)以及铜绿假单胞菌。如果该项目取得成功,这些小型抗感染“战士”或将被用于遏制潜伏在医疗环境中的致命微生物。此外,它们也可用于清洁被污染的土壤,或用于防御生物恐怖袭击。

该项目的一个重要目标是,每一个细胞“战士”都能够自行执行任务,而不是依赖于来自远程人类操作的一步一步的命令。

DARPA积极寻求电力网防护解决方案

DARPA正寻求相关方案,以尽早发现针对美国电网的网络攻击,并缩短攻击后恢复电力所需的时间。DARPA项目经理约翰•艾芙瑞特表示,如果美国电网受到网络攻击,势必需要时间去恢复,这将对国家安全构成挑战,比如影响军事动员与力量投送。

项目背景:

在网络安全领域,一个备受关注的问题是工业控制系统面临着安全威胁,因为这些系统运行代码并可以编程。通过收集电子传感器的数据并将信息发送至用户的台式机上,工业控制计算机可对机械进行远程控制,例如打开和关闭水管,调节气流,管理化学品的生产,运行数据中心,给工厂涡轮机和班列供电等。设备远程控制节省了私营部门的人力成本,而且对于企业的国际竞争也很重要。

工业控制系统最初的底层基础设施并未受到来自网络的威胁,但随着信息技术和工业控制系统的融合,这一情况在过去二十年里已有所改变。由于与其他系统相连,工业控制系统便存在网络漏洞。事实上,“撒旦”(Shodan)就是一个泄露工业控制系统的搜索引擎,而且显然一些工业控制计算机可为黑客所用。最强大的工业控制架构称为SCADA系统,即数据采集与监视控制系统。如果SCADA系统受到网络攻击,可能会酿成严重的物理后果。

DARPA的RADICS项目:

DARPA启动了为期四年的“快速攻击检测、隔离和表征系统”(RADICS)项目。该项目的创新成果有望与其他合作伙伴共享,如网络司令部、工业控制系统网络紧急响应小组、国民警卫队网络防护部队,陆军工程兵团以及商业化的网络安全公司,以加强对美国电网的保护。

预警能力可以防止对工业控制系统和其他设备的网络攻击,或最大程度降低其造成的损害。由于美国电网规模庞大,许多系统在任何给定时间都可能处于异常状态,所以可能很难对例行的停电措施和实际的网络攻击加以区分。RADICS项目旨在开发一种先进的具备高灵敏度和低误判率的异常侦测系统。

DARPA已向Vencore实验室授出合同,以研发一种可持续执行异常侦测算法来提供预警、欺骗侦测和态势感知的系统。DARPA还授予雷声公司一份合同,研制相关产品来预警潜在的网络攻击,及发现电网数据采集与通信问题。此外,在DARPA电网网络安全项目下,加州大学伯克利分校和劳伦斯伯克利国家实验室的研究人员已经研制出传感器,可以监测电网的物理异常行为并提高态势感知能力,以防范针对电网的网络攻击。

此外,DARPA还在寻求发展一种系统,以定位和描述已渗入关键公用系统的恶意软件。Vencore实验室正在研发这样的系统,而且其系统还将能够映射工业控制系统,收集和分析配置数据,确定异常设备及描述恶意软件,以协助电力的恢复。这种能力可提高网络响应人员的能力,协助电力工程师快速而又安全地恢复电力。

由于难以在早期阶段即侦测到网络威胁,攻击后态势感知是必不可少的。在网络攻击发生后,连接到互联网的系统必须隔离,甚至需要关闭以防止攻击的蔓延。RADICS项目寻求一种可在网络攻击后与电力供应商相连接的安全应急网络。雷声公司将审查紧急通信网络流程,协助攻击后的快速连接。与互联网连接的基础设施在网络攻击之后可能无法正常工作,黑客在网络攻击期间会将恶意代码嵌入属于公用事业的信息技术系统中,在上述情况下紧急网络变得非常有用。

蓄电设备也可以在电网关闭时发挥作用。麦克斯威科技公司已获得DARPA一份合同,开发超容量蓄电设备。这将是一种紧凑、轻便的先进电池组,便于士兵战场运输,并可持久使用以便士兵利用其电子设备执行时间更长的任务。为执行此类任务,士兵们目前需要携带重量超过60磅(约27千克)的电池。

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