Diseño de Seguridad de Capa Física para PCBs Militares en Altium Designer

Zachariah Peterson
|  Creado: Marzo 19, 2021
Diseño de Seguridad de la Capa Física para PCBs Militares en Altium Designer

Las PCBs para sistemas militares son bestias de alto rendimiento que deben cumplir con estrictos estándares de diseño y rendimiento. Los sistemas militares que almacenan y procesan datos sensibles requieren capas adicionales de seguridad que van más allá de encerrarlos en un recinto seguro. Necesitarás diseñar tus Circuitos Impresos para que sean extremadamente resistentes a la EMI, enrutar los datos de modo que no puedan ser interceptados pasivamente e incluir chips oscurecidos para evitar que los atacantes accedan a datos sensibles. Estas medidas para asegurar la seguridad de la capa física para las Tarjetas de Circuito Militares pueden implementarse cuando usas Altium Designer, la única plataforma de diseño de PCB totalmente integrada en el mercado.

ALTIUM DESIGNER®

Un paquete unificado de diseño de PCB con las mejores herramientas para diseñar sistemas electrónicos militares.

Ya sea un PCB para un periférico de computadora, una computadora de placa única o un sistema embebido para el procesamiento de datos, las PCBs militares en sistemas críticos para la misión deben implementar medidas de seguridad de la capa física. El software de diseño adecuado te ayudará a diseñar tu PCB militar según los estándares industriales e implementar protocolos de seguridad de la capa física diseñados para prevenir y detectar la manipulación de circuitos.

Solo Altium Designer integra todas las características de tu diseño sobre un único motor de diseño regido por normas, brindándote la adaptabilidad que necesitas para diseñar cualquier sistema embebido. Tendrás el poder de diseñar tu placa con el rendimiento eléctrico requerido para aplicaciones críticas para la misión, incluir componentes que ayuden a garantizar la seguridad de la capa física y capacidades de comunicaciones a prueba de manipulaciones. El entorno integrado de diseño, gestión de componentes y planificación de producción en Altium Designer ofrece las herramientas necesarias para implementar la seguridad de la capa física en PCBs militares.

Seguridad de la Capa Física a Nivel de la Placa

Los sistemas militares que reciben, procesan y comunican datos lo harán utilizando componentes comercialmente disponibles de alta gama, y los atacantes pueden intentar manipular los circuitos directamente a nivel de componente y de traza. Hay una serie de medidas que puedes tomar para asegurar que estos elementos no puedan ser sondados. Diseñar tus Circuitos Impresos con estas medidas de seguridad de la capa física es bastante simple cuando utilizas el software de diseño adecuado.

A veces, las mejores soluciones son las menos elegantes. Las vías son puntos de acceso físico críticos, y optar por el uso de vías ciegas y enterradas evitará vías con relleno no conductor y disminuirá el número de ubicaciones vulnerables a la manipulación física. Utilizar una máscara de soldadura gruesa para ocultar y proteger pistas críticas también previene la manipulación del circuito. En cuanto a los componentes en sí, deben ser oscurecidos para que los atacantes no puedan identificar directamente a los fabricantes o los números de modelo. Un componente también puede ser encapsulado en un epoxi no conductor para prevenir físicamente que los atacantes sondeen los pines y capturen datos.

Software de Diseño para Seguridad a Nivel de Placa

Implementar seguridad física de capa para PCBs militares a nivel de traza podría llegar hasta el punto de trazar circuitos enterrados en una placa multicapa. Incrustar tantos componentes, trazas y vías como sea posible limitará las oportunidades de manipulación del circuito. La detección de manipulaciones es otra medida que se debe tomar cuando sea posible. Esto implica diseñar un empaque que active un fusible o interruptor si el recinto alguna vez se abre o daña, cortando la energía a la placa e incluso alertando a una estación base.

Todas estas medidas requieren seleccionar cuidadosamente tus componentes para poder asegurar la seguridad y trazar rutas de manera que los atacantes físicamente no puedan acceder a ningún elemento que contenga datos sensibles. Con el software de diseño adecuado, puedes diseñar cualquier medida de seguridad de capa física en tu placa.

Screenshot of Via Properties window in Altium Designer

Diseño de vía enterrada en Altium Designer

Asegurando las Capacidades Inalámbricas en la Capa Física

Otro aspecto crítico de la seguridad de capa física rodea las capacidades de comunicación. Los sistemas militares con capacidades inalámbricas deberían tener una efectividad de blindaje mejorada contra la interferencia electromagnética. Este blindaje debería superar los estándares de interferencia de radiofrecuencia/interferencia electromagnética en placas críticas para la misión para prevenir la auto-interferencia. La comunicación entre sistemas militares a menudo utiliza un protocolo inalámbrico personalizado para prevenir el acceso no autorizado y la decodificación de datos inalámbricos.

Efectividad del Blindaje EMI y Seguridad

La seguridad de los datos inalámbricos debe implementarse tanto en el nivel de software/firmware como en el nivel de componente. Prevenir la interferencia electromagnética requiere una serie de decisiones de diseño inteligentes para cualquier placa de circuito, pero especialmente en placas con capacidades inalámbricas. Al igual que en el caso de asegurar los componentes, la solución de fuerza bruta de usar latas de blindaje puede proporcionar una supresión robusta de la interferencia electromagnética en su PCB. Trabajar con software de diseño que integra una extensa biblioteca de componentes, herramientas mecánicas y herramientas eléctricas le permite implementar todas estas medidas en un solo programa.

Screenshot of the Ground Plane Properties dialog in Altium Designer

Diseñar un plano de tierra en una placa multicapa proporciona un blindaje EMI robusto

Diseño y Simulación en un Solo Entorno

Con el enrutamiento de trazas, el diseño de vías, la selección de componentes y el diseño de empaquetado siendo tan importantes para la seguridad de la capa física, necesitas un software de diseño que coloque todas estas herramientas en un solo programa. Cuando estas herramientas de diseño se integran directamente en tus características de simulación, tendrás el poder de diseñar para la seguridad física y la inmunidad a la interferencia electromagnética en un solo programa. Solo Altium Designer coloca todas estas herramientas en un solo entorno.

Altium Designer: Unificando tus herramientas de diseño y simulación

Las características de diseño y simulación en Altium Designer están construidas sobre un motor de diseño basado en reglas, asegurando que tus herramientas se comuniquen en el mismo formato de datos y dentro del mismo programa. Otros programas separan el diseño, la simulación, la planificación de producción y las características de gestión en diferentes programas. Ninguna otra plataforma de diseño ofrece la misma profundidad y amplitud de funcionalidad que Altium Designer.

Aunque los ataques a sistemas de software de consumo, industriales e incluso militares parecen convertirse en grandes noticias semanalmente, tenga por seguro que los atacantes también están interesados en comprometer dispositivos físicos. Trabajar con el paquete de diseño de PCB adecuado con un conjunto de características integradas le brinda las herramientas para implementar la seguridad de la capa física para PCBs militares y ayudar a prevenir manipulaciones.

Altium quiere que sea exitoso y estará allí con recursos cuando los necesite. Tendrá acceso a tutoriales de diseño de expertos de la industria, el foro AltiumLive, webinars y podcasts, y una extensa base de conocimientos. Mientras que otras compañías de software de diseño de PCB lo dejan trabajar solo, Altium proporciona el conocimiento y los recursos que necesita para alcanzar el éxito.

El motor de diseño basado en reglas en Altium Designer unifica sus características de diseño bajo un mismo techo y es el nuevo estándar de la industria en diseño de PCB. Si quiere trabajar con el mejor software del mercado, entonces haga el cambio a Altium Designer.

Sobre el autor / Sobre la autora

Sobre el autor / Sobre la autora

Zachariah Peterson tiene una amplia experiencia técnica en el mundo académico y la industria. Actualmente brinda servicios de investigación, diseño y marketing a empresas de la industria electrónica. Antes de trabajar en la industria de PCB, enseñó en la Universidad Estatal de Portland y realizó investigaciones sobre la teoría, los materiales y la estabilidad del láser aleatorio. Su experiencia en investigación científica abarca temas de láseres de nanopartículas, dispositivos semiconductores electrónicos y optoelectrónicos, sensores ambientales y estocástica. Su trabajo ha sido publicado en más de una docena de revistas revisadas por pares y actas de congresos, y ha escrito más de 1000 blogs técnicos sobre diseño de PCB para varias empresas. Es miembro de IEEE Photonics Society, IEEE Electronics Packaging Society, American Physical Society y Printed Circuit Engineering Association (PCEA), y anteriormente se desempeñó en el Comité Asesor Técnico de Computación Cuántica de INCITS.

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