LynxSecure

LynxSecure es un hipervisor de núcleo de separación en tiempo real con privilegios mínimos de Lynx Software Technologies, diseñado para aplicaciones críticas de seguridad que se encuentran en los mercados militar, aeronáutico, industrial y automotriz.

Aprovechando las funciones de virtualización de hardware de las CPU multinúcleo y con un tamaño inferior al de un microkernel (tan solo 15 kB), LynxSecure está diseñado principalmente para aumentar la seguridad de los sistemas que realizan funciones informáticas críticas en entornos regulados. Entre sus casos de uso comunes se incluyen: la separación de aplicaciones críticas de dominios de internet, el aislamiento de funciones de seguridad de dominios de aplicaciones y la verificación y filtrado de la comunicación entre dominios. LynxSecure se ejecuta por debajo de las aplicaciones y los sistemas operativos, de forma totalmente transparente y sin posibilidad de manipulación. El software puede integrarse en una amplia gama de dispositivos, desde plataformas integradas hasta plataformas de TI. Su diseño minimalista busca aumentar la seguridad del host eliminando la posibilidad de escalada de privilegios de la CPU y proporcionando un control extremadamente preciso sobre la planificación de la CPU. En lugar de intentar moldear el comportamiento del sistema indirectamente mediante la emisión de comandos a las API de la plataforma según un manual de programación, LynxSecure permite a los desarrolladores controlar directamente el comportamiento del sistema a través de una especificación de arquitectura de sistema única, escrita por el desarrollador e implementada exclusivamente por el procesador.

En una arquitectura tradicional, todos los recursos de hardware son propiedad del sistema operativo en tiempo real (RTOS). Este controla los núcleos de la CPU, la memoria y los periféricos. Las aplicaciones deben solicitar acceso a estos recursos mediante API como fork(), malloc() y write(). El RTOS es una colección monolítica de bibliotecas que gestiona la planificación de tareas, la partición de memoria y la E/S de dispositivos. Este extenso bloque de código debe estar certificado en seguridad y libre de errores para garantizar su protección. Un kernel de separación se basa en la funcionalidad de virtualización de hardware para realizar las tareas más complejas. Esto crea máquinas virtuales eficientes, a prueba de manipulaciones e ineludibles. Los recursos de hardware se particionan de forma robusta en máquinas virtuales con una sobrecarga mínima, pobladas con una combinación de sistemas operativos, RTOS y aplicaciones bare-metal. Se pueden construir sistemas de seguridad de criticidad mixta que minimicen la cantidad de líneas de código fuente (SLOC) de alto nivel de garantía de diseño (DAL) para reducir los costos de certificación y los riesgos técnicos de futuros programas.

LynxSecure admite sistemas operativos en tiempo real Linux y LynxOS paravirtualizados , así como la virtualización completa del sistema operativo Windows. También se anunció en 2020 que LynxSecure admitiría FreeRTOS, ^{[ 2 ]} el líder en cuota de mercado de sistemas operativos en tiempo real, ^{[ 3 ]} como sistema operativo invitado.

LynxSecure se ha diseñado para cumplir con la arquitectura MILS (Múltiples Niveles Independientes de Seguridad), lo que permite el uso de la virtualización en sistemas embebidos con requisitos de alta seguridad. Asimismo, se diseñó para satisfacer los requisitos de computación en tiempo real y de alta seguridad que regulan los entornos informáticos militares e industriales, como NIST, los Criterios Comunes de la NSA y NERC CIP.

Por defecto, LynxSecure utiliza un planificador cíclico fijo basado en ARINC 653 para gestionar el tiempo de procesamiento, pero también se permiten políticas de planificación de prioridad dinámica .

• Diseñado para ser compatible con CC EAL-7 y DO-178.
• Particionada en el espacio-tiempo
• Admite múltiples entornos de sistemas operativos heterogéneos en el mismo hardware físico, incluido Intel VT.
• Admite multiprocesamiento simétrico (SMP) y direccionamiento de 64 bits para una escalabilidad de alto nivel.
• Compatibilidad binaria del 100% para Linux o aplicaciones basadas en POSIX.
• conformidad con la arquitectura MILS
• Entorno de ejecución multihilo de bajo consumo de recursos para el desarrollo seguro de aplicaciones.
• Entorno multiproceso y multihilo a través de sistemas operativos virtualizados Red Hat , Linux , LynxOS o LynxOS
• Compatibilidad con Microsoft Windows en modo de virtualización completa

LynxSecure 2.0 , lanzado en 2008, incluye multiprocesamiento; compatibilidad con POSIX, Linux ABI y ARINC; capacidades de asignación de dispositivos que permiten asignar dispositivos a sistemas operativos invitados específicos; y una herramienta de configuración para la configuración de la plataforma y la definición de políticas de seguridad.

LynxSecure 3.0 se lanzó en 2009 ^{[ 4 ]} con la capacidad de ejecutar sistemas operativos invitados totalmente virtualizados simultáneamente en el mismo hardware que sistemas operativos paravirtualizados y en tiempo real, cada uno ejecutándose en su propia partición segura. Basándose en LynxSecure 2.0, LynxSecure 3.0 añadió virtualización completa, lo que significa que los sistemas operativos invitados pueden ejecutarse sin modificaciones sobre LynxSecure. Otras características de LynxSecure 3.0 incluyeron: 1) Adición de Linux de 64 bits paravirtualizado como sistema operativo invitado. 2) Mejoras de seguridad para admitir auditorías y pruebas integradas. 3) Programación flexible y 4) cargador de arranque mejorado.

LynxSecure 4.0 añadió compatibilidad con las familias de procesadores Intel Core i7 e i5 y habilitó nuevas configuraciones de sistemas operativos invitados, así como una versión actualizada (4.7) del entorno de desarrollo integrado (IDE) Luminosity. ^{[ 5 ]}

LynxSecure 5.0 incluyó cambios que aumentaron el rendimiento de los sistemas operativos invitados totalmente virtualizados y añadió compatibilidad con la virtualización de sistemas operativos invitados de 64 bits y multiprocesamiento simétrico (SMP). Además, se añadió una función para compartir dispositivos en sistemas con dispositivos físicos limitados, que complementaba el mecanismo de asignación directa de dispositivos existente en versiones anteriores de LynxSecure. Mediante la implementación de un nuevo mecanismo de virtualización segura de dispositivos, gestionado desde una partición segura en LynxSecure, se podían virtualizar y compartir dispositivos físicos limitados entre sistemas operativos invitados. ^{[ 6 ]}

LynxSecure 6.0 llevó LynxSecure a la arquitectura Arm® por primera vez. La versión inicial estuvo disponible en el Xilinx Zynq Ultrascale+ MPSoC y se mostró en Arm TechCon. ^{[ 1 ]}