神经网络是可以部署在小型嵌入式设备上的最强大的 ML 方法之一。神经网络的灵感来自人类大脑,是一组旨在识别模式的算法。神经网络通过一种机器感知来解释感官数据,它们标记或聚类原始输入并将该输入映射到正确的响应。它们识别的模式是数字,包含在向量中,任何数据(如图像、声音、文本或时间序列)都必须转换成向量。神经网络被描述为具有层、输入层、一个或多个隐藏层和输出层。每个节点或人工神经元都连接到另一个节点,并具有相关的权重和阈值。如果任何单个节点的输出高于指定的阈值,则该节点被激活,将数据发送到网络的下一层。否则,没有数据传递到网络的下一层。
在本文中,我们提出了D-box,这是一种系统的方法,可以使用实时操作系统(RTOS)启用嵌入式应用程序的隔室化解决方案的安全DMA操作。d-box定义了参考架构和一个工作流,以整体保护DMA操作。它提供了实用方法来硬化内核和基于定义的安全性策略,以轻松定义具有强大安全性的DMA操作。我们在流行的Freertos-MPU(F-MPU)之上为Cortex-M3/M4实现了D-box原型。与标准F-MPU相比,d-box过程和更严格的安全模型启用了DMA操作,但它暴露了41倍的ROP(返回方向编程)小工具。d-box仅增加了2%的处理器开销,同时将外围操作基准的功耗降低了18.2%。在可编程逻辑控制器(PLC)应用程序的实际案例研究中测试并确认了D-box的安全性和性能。