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🦖 您是否需要此预印本的软拷贝?

世界上最先进的透明功能计算机

Dauug|36 是一个 36 位架构,专为自制 CPU、控制器和小型计算机而设计。 只需要制造者级别的组装工具,因此这种架构可以在地球上的任何地方实现,而无需半导体代工厂。 你只需要一块裸电路板、大约 300 个组件和一些焊接练习。

即使 Dauug|36 甚至没有微处理器,它也提供具有分页虚拟内存、抢占式多任务处理和近 200 个操作码的丰富的指令集的 36 位计算。

一台以您自己的诚信为模型的计算机

许多人都写过关于需要 开源固件 的文章。 当然,Dauug|36 提供了这一点,但它并没有止步于固件。 决定和控制 Dauug|36 小型计算机电气行为的是您自己的焊料。 而不是某人隐藏在某人的专有硅片中的秘密逻辑。

一台制造商不会将所有者拒之门外的计算机

大多数人不知道制造商为了自身利益而在电子产品中添加防篡改保护的程度。 但是 Dauug|36 让成为制造商。 你不一定需要自己焊接——许多商店都以合理的价格提供统包电路板组装服务。

当您获得组装好的小型计算机时,无论您的配偶建造了它还是另一个国家建造了它,一切都可以在可见的规模上进行检查,并且电路板上的每个网络都可以通过引线访问并在任何时候进行电气验证。

低复杂性就是高安全性

还记得所有那些 Rowhammer 论文吗? Dauug|36 禁止在其安全边界内使用 DRAM(动态随机存取存储器),因此永远不存在可能导致可利用缺陷的存储单元泄漏问题。

还记得 Spectre 和 Meltdown 吗? Dauug|36 没有内存缓存,没有推测执行,也没有乱序执行,因此永远不存在传统计算机中经常出现的这些垃圾填埋场级别的漏洞问题。

还记得在计算机安全课程中练习堆栈粉碎攻击吗? Dauug|36 堆栈使用其自身与所有数据电气隔离的独立 SRAM 芯片。 堆栈上没有缓冲区甚至没有变量。 事实上,该架构根本不支持基于堆栈的递归,因此符合其意图的程序永远不会溢出堆栈。

您是否看过 CERT 关于缓解 C 程序中静默算术溢出和下溢的最新指南? 每当结果不适合目标寄存器时,Dauug|36 算术指令都会设置一个持久标志。 因此,与传统的 CPU 不同,可以在以后的任何时候询问 Dauug|36 CPU,很久以前的算术指令的结果是否无效,而不必在每条指令之后进行检查。

作为程序员,您是否曾经对变量应该是有符号还是无符号感到困惑? Dauug|36 不在乎! 在这种架构中,您可以在一条指令中计算有符号寄存器和无符号寄存器的最大值,并将结果写入无符号或有符号寄存器。 Dauug|36 汇编器将从八个候选项中选择正确的 MAX 操作码,并且 CPU 将计算正确的最大值并正确指示 - 并记住 - 最大值是否适合您的目标寄存器。 没有晋升规则需要记住:只要结果合适,结果就是正确的,只要结果不合适,就会设置一个标志并且将保持设置状态。

安装一次,永远不要升级

Dauug|36 小型计算机的设计目的是使其能够持续使用到其所触及的现实世界中的关键资产的整个生命周期,而无需安全更新。 大多数人不了解安全更新的是:计算机和软件不会随着时间的推移而变得不安全。 它们要么一开始就不安全,要么就是安全的。

系统不安全的方式,或者漏洞的可用性,通常需要人们花费时间去发现。 但是这些漏洞(至少是远程可利用的漏洞)始终是人类实施错误或疏忽管理的结果。 Dauug|36 避开了一系列过于频繁的安全陷阱,严格限制了其硬件和固件设计的复杂性和大小,并将设计完整地公开记录在案。

Marc W. Abel Computer Science and Engineering College of Engineering and Computer Science marc.abel@wright.edu 没有安全硬件,就没有安全软件。 937-775-3016