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为了安全,他们众筹了一部没有麦克风的开源“手机”

GeekPwn  · 公众号  ·  · 2021-01-14 21:17

正文





前有 APP 窃听,后有 APP 远程删照片,个人隐私泄露似乎已经成了使用手机时不可避免的痛。 如果有机会自己组装一部“手机”,自定义想要的功能,确保安全性,你会尝试吗?国外有两名研究员就开源了这样一部外观很复古的“手机”。


一眼看去,这部手机的外观就像 2000 年代的功能机;而由于自带实体按键,它看起来又跟黑莓手机相似。这款采取开源硬件形式设计的手机 Precursor,搭载了内置显示屏、实体键盘和内置电池,比一般智能手机更加轻便小巧;而其主要特色是 采用开源的RISC-V架构,不但导入多种安全设计,也能让用户自由改造, 实现 便捷、安全的计算与 通讯。



Precursor 主要依靠 Xilinx XC7S50 与 iCE40UP5K 这 2 种 FPGA 处理器以及软核 SoC 系统实现运作,可供自由检查、验证甚至定制各种功能。 用户可以通过更改 FPGA 程序修改架构;也可改造硬件,例如在 SoC 上安装屏蔽遮罩。机身内部保留 8 组 GPIO 端子,可以用于安装各种扩展周边,还能自行安装 LTE 通信模块。



Precursor 设计之初就是为了安全,目标是颠覆现存网络活动中的信任机制。因此,开发者 建立了 基于证据的信任模型(evidence-based trust)作为 设计的核心原则。这意味着用户可以 亲自编译 CPU 并验证 Precursor 不包含 任何隐藏指令 其他后门 Precursor的主板、LCD显示屏和键盘都经过特殊设计,便于用最少的设备去验证安全性。

正是因为这个设计原则,Precursor 很适合作用作 密码管理器,身份验证器、加密钱包、安全通讯平台 。很少有手机厂商鼓励越狱,而 Precursor 则 100% 公开了源代码 ,用户可以随心所欲配置、检查系统,将不受欢迎的来访者拒之“门”外。

其实大多数开放式硬件 FPGA 开发板也使用了与 Precursor 相同的基于证据、可自主编译的 CPU 信任原则,但 Precursor 的 硬件和功能,以及充电器、电池、显示器、键盘都集成到了 仅有 7.2 毫米厚的外壳中。

Precursor 的硬件核心是运作频率为 100MHz 的Xilinx XC7S50,这是一种具有可程序化特色的 FPGA(现场可程序化逻辑闸阵列,Field Programmable Gate Array),并支持 RISC-V 指令集架构。这种元件属于半客制电路,能够通过程序改变功能,具有高度应用弹性。此外它额外搭载 1 颗作为第二处理器、嵌入式控制器的超低功耗 iCE40UP5K FPGA,用来管理电源、充电、待机等功能。


☝🏻 Precusor 与其他设备的对比
☝🏻 Precusor 与其他 FPGA 开发板的对比

就原始计算能力而言,Precursor 基于 FPGA 的 CPU 运算性能大约相当于 15 年前的处理器; 不过由于其他技术有显著改善,所以 Precursor 在显示屏分辨率、数据存储容量上还是有一定优势。 由于 Precursor 这种“复古”型产品的产量并不会太高,首批生产的数量预计低于500台,无法通过大量制造的方式压低成本,所以其定价 为512美元,属于智能机定价的中等水平。

☝🏻 Precusor 的功能设计

一个完整的 Precursor 包括:

  • 一个完全组装并经过测试的铝制外壳,配有显示屏、边框、QWERTY 键盘和电池,并预装了低级别的工厂测试固件;

  • 一块 Raspberry Pi 3B +或4 HAT “调试板”。主要用于对 Precursor 进行低级调试和刷新;

  • 三块备用键盘覆盖板:QWERTZ、AZERTY、Dvorak;

  • 压入式金属屏蔽层,用于 Precursor PCB 的受信任域(在验证后安装);

  • 4克 EPO-TEK 301 树脂,用于密封金属护罩。


Precursor 的特征决定了它目标用户不是普通用户,而是对于安全和隐私有一定要求,且懂得开发的技术人员。因此,设备部件到手后需要自己组装,还要会调试、刷新固件、修改编译 SoC等。 Precursor 与安全相关的主要特征如下:


具有替换式实体键盘(可替换为其他布局键盘或触控板);
具有 0.7W 的通知用喇叭(功能应接近蜂鸣器)与震动功能,没有内置麦克风,通话时需要从3.5mm耳机麦克风复合端子连接耳麦, 拔下耳机就能避免声音被窃听
具有整合式 Wi-Fi、USB Type-C(支持USB 2.0资料传输与充电)等功能;
用户可自主封装可信赖组件;
搭载可跟踪时钟时间和日历日期的实时时钟(RTC)芯片;
发生电源故障时电源监控器会跳闸复位;
AES 密钥和自毁电路能实现即时安全擦除;
……


这个项目最早始于 2020 年 9 月,至今经过了几轮修改。原本的目标是众筹 22 万美元,现在资金已经超过了 40 万美元,还在持续上涨。想必很多开发者、极客、硬件爱好者都已经为热爱充值了。据众筹网站描述,不出意外的话,Precursor 将 在 2021 年 12 月正式上市 PWN 君突然有些期待那一天的到来。


更多开源资料可在 GitHub 查看:

https://g ithub.com/betrusted-io/betrusted-soc


*参考来源:crowdsupply


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