监控技术如何增强嵌入式系统的安全

为确保嵌入式系统的安全性所采用的基本安全措施之一是时间和逻辑序列监控。在本文中，我们将了解监控技术如何增强嵌入式系统的安全。

时间和逻辑序列监控

时序和逻辑序列监控是用于安全关键型嵌入式系统开发和验证的强大工具，安全标准IEC 61508-7附录A.9中给出了时间和逻辑程序流监控的总体目标:

“检测有缺陷的程序序列。如果程序的各个元素(例如软件模块、子程序或命令)以错误的顺序或时间段处理，或者处理器的时钟出现故障，则存在缺陷程序序列。”

通过时序和逻辑序列监控，可以对系统内程序序列的正确时序和逻辑顺序进行分析和验证，实时检测程序执行中的偏差或故障，从而给出及时和适当的响应，以确保系统的安全和预期行为。

时间监控的重要性

在安全关键应用中，包含时间关键型操作和截止时限。时间监控侧重于验证嵌入式系统中的任务和事件是否在预定义的时间范围内发生。通过持续监视和分析时间行为，可以识别潜在的时序违规，例如超出截止时限、延迟过长。时间监控的好处包括:

1、可预测的系统行为：及时检测时序异常有助于确保关键功能和过程在预期的时间范围内执行，避免系统故障或危险情况。

2、故障检测和恢复：通过监控时间，系统可以识别潜在的故障或偏差，从而采取适当的措施从故障中恢复或防止进一步的损害。

3、实时调整：时间监控使系统能够动态适应变化的条件或突发事件，保证系统的可靠性和安全性。

逻辑序列监控的重要性

时间监控侧重于时间方面，而逻辑序列监控则确保系统内程序序列的逻辑流和执行顺序正确，验证系统是否按照设计完成预期的状态转换。逻辑监控的主要好处包括:

1、正确的系统操作：通过分析程序执行的逻辑顺序，可以检测到潜在的错误，例如跳过或重复的步骤。确保系统按预期运行，最大限度地降低了不可预测行为或安全危害的风险。

2、基于状态的错误检测：逻辑序列监控允许检测系统中的意外或禁止状态，从而触发适当的错误处理机制或恢复过程。

3、符合标准：程序流安全是在所有安全标准中被列为“强烈推荐”的措施，许多安全标准和认证要求验证嵌入式系统的逻辑正确性，逻辑序列监视提供必要的证据来证明遵守这些严格的要求。

结论

在安全关键型嵌入式系统中，确保可靠和安全运行至关重要。时间和逻辑序列监控是一项重要的安全措施，可以检测嵌入式系统中的时间偏差和逻辑错误。Embedded Office在功能安全RTOS的基础上，增加了安全预认证的附加模块Logical Program Flow和Temporal Program Flow实现逻辑序列和时间监控，满足功能安全系统需求。

审核编辑：汤梓红