Security issues of multi-core architectures - The automotive case

The ever-increasing demands for computational power as well as cost reduction and energy efficiency can only be met by a move towards multi-core architectures. Such architectures offer great benefits, particularly within the automotive domain, because the more than 80 microcontrollers in a car can be merged into a few highly-integrated multi-core systems. This will save costs and power. Unfortunately, multi-core systems pose specific security problems. The article will discuss new and extended security risks that evolve from multi-core characteristics like parallelization and resource sharing. These risks aside, multi-core architectures also offer opportunities to improve overall system security. Future research is required to endow next generation multi-core architectures with appropriate security concepts, such as secure virtualization based on Hardware Security Modules, improved attack and misbehavior detection using tailored self-monitoring, and attack-tolerance techniques.

Der beständig steigende Bedarf an Rechenleistung bei gleichzeitigem Kostendruck und dem Bedarf an Energiesparsamkeit kann nur durch einen Übergang auf Multicore-Architekturen befriedigt werden. Derartige Architekturen bieten ganz erhebliche Vorteile, insbesondere für die Automotive Domäne. So können die über 80 Microcontroller, die bereits heute in einem Mittelklassefahrzeug zum Einsatz kommen, auf wenige, hoch-integrierte Multicores verschmolzen werden. Dies führt zu erheblichen Kosten- und auch Energieeinsparungen. Problematisch ist jedoch, dass mit Multicore-Architekturen auch die Verwundbarkeiten zunehmen. Der Artikel diskutiert neue Sicherheitsrisiken, die durch die charakteristischen Eigenschaften von Multicores entstehen, wie beispielsweise die parallele Ausführung von Anwendungen oder die gemeinsame Ressourcennutzung. Multicores eröffnen aber auch vielversprechende Möglichkeiten, die Sicherheit eines Gesamtsystems zu erhöhen. Der Artikel erläutert hierzu mögliche Ansätze. Um diese Chancen systematisch nutzbar zu machen, sind jedoch noch erhebliche Forschungsanstrengungen notwendig.