科技助力企业和社会实现绿色转型

• 在2021年，环境和气候友好型工业技术为博世带来了逾8亿欧元销售额

• 到2023年，博世计划在工业绿色技术领域获得数十亿欧元销售额

• 博世正采用智能工业4.0软件来管理气候中和生产活动

• 博世正在为可持续工厂研发模块化、高能效的系统和机器设备

• 博世的电池和燃料电池生产技术将有助于出行变革

• 博世集团董事会成员和工业技术业务负责人Rolf Najork：“工业将驱动企业和社会的绿色转型。”

科技正在为应对气候变化开辟道路，而博世则是该领域的开拓者。早在2020年2月，博世便已成为全球第一家实现碳中和的工业企业。博世也在专注于研发节约资源、减少能耗、保护环境、缓解全球变暖的绿色技术。“工业将驱动企业和社会的绿色转型。因此，博世整合了内部资源，对外分享技术专长和多年的制造经验。”博世集团董事会成员和工业技术业务负责人Rolf Najork表示。在2021年，工业绿色技术为博世创造了逾8亿欧元销售额，在博世工业技术业务板块总销售额的占比近14%（该业务板块2021年的总销售额为61亿欧元）。绿色技术市场的年增长率为8%（资料来源：绿色技术德国制造2021）。“博世的增长速度快于市场平均水平。我们希望绿色工业技术的销售额能在2023年前突破10亿欧元大关。”Najork说道。绿色转型带来了切实的好处：根据德国机械设备制造协会（VDMA）的数据，系统化使用绿色技术能减少90%的工业温室气体排放量（资料来源：VDMA，2020）。VDMA的调查结果还显示，到2050年，气候友好型技术在工业领域的普及每年能够创造超过3000亿欧元的市场需求。在汉诺威工业博览会期间（2022年5月30日至6月2日），博世将展示从工业出发、为工业服务，并且能够造福工业之外的领域的绿色技术解决方案。

绿色工厂：数字互联

缓解气候变化是全社会面临的共同挑战。工业的碳排放量约占全球总碳排放量的五分之一。“工业必须、也充分可以在环境和气候行动中扮演关键角色，”Najork表示，“绿色工厂并非遥不可及的空想，而是已经成为了现实，而我们现在的主要目标是打造更多的绿色工厂。”在这一过程中，能效是一个关键的切入点，而数字化应用能减少机器和设备的能耗，同时精准定位能耗来源。博世借助自主研发的能源管理平台，结合Nexeed工业4.0软件来管理热能、电力和压缩空气的消耗。该举措不仅简化了能源消耗预测和规避峰值负载，而且更便于发现并纠正单个机器的异常。目前，该平台已在120多个博世业务所在地和80多个客户项目中投入使用。在德国洪堡的博世工业4.0标杆工厂里，按单件制造产品计算，该软件帮助减少了超过40%的能源需求。同时，人工智能技术（AI）的应用又创造了更多的可能性。在同样位于德国的艾森纳赫工厂，博世正在试点自主研发的平衡能源网络。基于能源管理平台，这一AI解决方案能够管理并优化1000台设备的能源需求。AI展示了生产物流数据、天气信息和能源价格之间的关系，并提出相应的行动建议。借助AI技术，该工厂预计每年能进一步降低约5%的能源成本。

高效的机器：更高性能、更低能耗

将设备和生产流程智能互联，再对接信息和通信技术，以此为高能效生产奠定基础。这就涉及到越来越普遍地把功能性从硬件转移到软件上，数字孪生则进一步强化了该趋势。“在未来工厂里，只需点击一个按钮，即能调整许多东西。”Najork表示。在这一方面，博世采取了模块化的方式。地板、天花板和墙壁将是未来工厂里仅存的静态元素，其余的一切都会是动态的、可变的。机器会根据当下的任务，不断调整位置并完善配置。因此，工厂和设备的使用期限都会延长，而用于生产新硬件的原材料消耗则会减少。数字孪生提供了设计、研发、测试生产系统的方式，以提高其资源效率。“通过把工厂的有形资产转变为虚拟副本，我们能够模拟并优化工作和生产流程，并且不会干扰正常的生产活动。”Najork说。

其中一个突出的例子就是全新的博世力士乐自动化平台ctrlX Automation，这是一款可以基于网页开发并可实现APP应用形式的自动化平台。得益于该技术，所有系列自动化元件的体积平均可减少50%。此外，驱动的重量也可减少三分之一。硬件重量越轻，驱动所需功率和能源就越少。上市三年以来，已经有300多个客户在使用博世这项自动化技术，其运行就像智能手机一样高效便捷。博世甚至在重新定义并释放液压技术的潜力：在机床、注塑机和压机行业推广智能液压动力单元，例如博世力士乐的CytroBox。相较于传统驱动，该集成式变速泵驱动能减少高达80%的能耗和电力成本。CytroBox拥有基于负荷的控制系统，这意味着该驱动永远处于最佳运行模式，并在未使用时，自动切换为待机模式。

可持续工业：绿色经济的基础和先驱

德国企业是环境技术领先提供商的重要组成部分，占据全球绿色技术市场15%的份额。在这些德企中，较为突出的就是机器设备制造商，该行业在德国绿色技术市场的份额最大（资料来源：绿色技术德国制造2021）。“工业是构建绿色经济的关键。能够可持续地改变工业和其他行业的创新技术往往源于工业。”Najork表示。以出行为例，博世是全球领先的汽车技术与服务供应商，也是电动出行领域的创新引领者，没有一家公司能和博世一样提供如此全面的产品，涵盖电动自行车、乘用车和商用车。博世力士乐则更进一步，加速了挖掘机、叉车和拖拉机等行走机械的电动化。博世计划于2022年下半年开始量产非道路应用电动机。同时，博世也是工厂设备的领先供应商之一。博世既为自有工厂供货，也为客户提供机器和设备。在电动出行的转型过程中，必须研发高质量能源存储系统，并实现可持续的生产和回收。在电池模块和电池组的生产领域，博世提供全栈解决方案，涵盖单个元件和装配流水线的整套系统解决方案。博世也在与大众合作研发用于生产电动汽车核心元件蓄电池单元的工厂设备。目前，双方建立的项目组正在进行市场研究，并且在验证和筹备年底之前建立一家新公司。

除了电池，氢燃料电池也将推动未来出行。博世的特殊用途机械部门不仅为汽车生产商和供应商提供量身打造的高效制造和测试技术，还为航空业的客户提供服务。例如，博世今年将为其合作伙伴Nikola位于美国亚利桑那州的工厂提供卡车用燃料电池系统生产线。在建设加氢站时，电解制取的氢气需配备压缩设备。博世力士乐正在研发液压驱动和电动控制装置及配套软件，用于能把气压提高至900巴（bar）的氢气压缩机。在2030年前，大约4000个加氢站将搭载博世技术。“工业界正开启一道通往气候中和未来的大门。”Najork表示。

关于博世

博世在中国生产和销售汽车零配件和售后市场产品、工业传动和控制技术、电动工具、安防和通讯系统、热力技术以及家用电器。博世在1909年进入中国市场，公司在华员工人数超过55000名（截至2021年12月31日）。2021财年，博世在华销售额达到1286亿元人民币。

有关博世中国的更多信息，请访问：www.bosch.com.cn。

博世集团是世界领先的技术及服务供应商。博世集团近402600名员工（截至2021年12月31日）。在2021财政年度创造了787亿欧元的销售业绩。博世业务划分为4个业务领域，涵盖汽车与智能交通技术、工业技术、消费品以及能源与建筑技术领域。作为全球领先的物联网供应商，博世为智能家居、工业4.0和互联交通提供创新的解决方案，旨在打造可持续、安全和轻松的未来出行愿景。博世运用其在传感器技术、软件和服务领域的专知，以及自身的云平台，为客户提供整合式跨领域的互联解决方案。利用带有人工智能（AI）功能或在开发和生产过程中运用人工智能技术的产品和解决方案，推进互联生活。通过产品和服务，博世为人们提供创新有益的解决方案，从而提高他们的生活质量。凭借其创新科技，博世在世界范围内践行“科技成就生活之美”的承诺。集团包括罗伯特 • 博世有限公司及其遍布约60个国家的440家分公司和区域性公司。如果将其销售和服务伙伴计算在内，博世的业务几乎遍及全世界每一个国家。博世集团于2020年第一季度在全球400多个业务所在地实现了碳中和。博世的长远健康发展建立在不断创新的基础上。博世的研发网络拥有约76100名研发人员，包括38000多名软件工程师，遍布全球128个国家和地区。

公司是由罗伯特•博世（1861-1942）于1886年在斯图加特创立，当时名为“精密机械和电气工程车间”。博世集团独特的所有权形式保证了其财务独立和企业发展的自主性，使集团能够进行长期战略规划和前瞻性投资以确保其未来发展。慈善性质的罗伯特•博世基金会拥有罗伯特•博世有限公司94%的股权，其余股份则分属于罗伯特•博世有限公司和博世家族拥有的公司。多数投票权由罗伯特•博世工业信托公司负责。该信托公司也行使企业所有权职能。

有关博世的更多信息，请访问：www.bosch.com, www.iot.bosch.com,
www.bosch-press.com, www.twitter.com/BoschPresse.

5月26日——威刚（ADATA）今天宣布推出 IM2P32A8 和 IM2P32A4 两款 M.2 2280/2242 NVMe PCIe Gen 3 x4 工业级固态硬盘。这两款固态硬盘的固件都通过了新罕布什尔大学互操作性实验室（UNH-IOL）的 NVMe 1.4 认证，并符合 PCIe 3.1 标准。它们的读写速度和数据传输精度是工业自动化、服务器、数据中心、网络、监控和运输的理想选择。

IM2P32A8 M.2 2280 和 IM2P32A4 M.2 2242 固态硬盘均采用 WDC 和 KIOXIA 112 层 3D TLC 闪存颗粒，支持 PCIe Gen 3 x4 和 NVMe 1.4，读写速度最高可达到 3300/2900 MB/s，以及 3K P/E 周期等级。为了满足不同应用的需要，它们有最高 2TB 的容量。

由于支持 NVMe 1.4 和 PCIe 3.1，这两款固态硬盘都支持主机内存缓冲区（HMB），它使用共享主机内存空间来提高随机读写速度。更重要的是，支持LDPC ECC纠错、RAID引擎和端到端数据路径保护技术，提供数据的准确性和完整性。此外，通过优化的垃圾回收算法，它们可以在不降速的情况下保持持续稳定。除了能够快速处理大量数据外，它们还适合作为存储设备或启动磁盘。

来源：cnBeta.COM

作者：IAR Systems

随着越来越多的嵌入式产品连接到外部网络，嵌入式产品的信息安全性（Security）越来越多地被人们关注。其中既包括直接连接到外部网络，比如通过Wi-Fi连接；也包括间接连接到外部网络，比如汽车中的ECU通过CAN总线与T-box相连，而T-box通过移动网络可以连接到外部网络。特别是对于一些高功能安全性（Safety）要求的产品，如工业，汽车，医疗产品等，信息安全成为了功能安全的前提（There Is No Safety Without Security）。

在C/C++中，堆栈缓存溢出（Stack Buffer Overflow）是一种常见的错误：当程序往堆栈缓存（Stack Buffer）写数据时，由于堆栈缓存通常采用固定长度，如果需要写的数据长度超过堆栈缓存的长度时，就会造成堆栈缓存溢出。堆栈缓存溢出会覆盖堆栈缓存临近的堆栈数据，其中可能包含函数的返回地址，就会造成函数返回时异常。如果堆栈缓存溢出是攻击者利用代码的漏洞蓄意造成的，它就称为堆栈粉碎（Stack Smashing）。堆栈粉碎是常用的一种攻击手段。

堆栈金丝雀（Stack Canaries）, 因其类似于在煤矿中使用金丝雀来感测瓦斯等气体而得名，它可以用于在函数返回之前检测堆栈缓存溢出来实现堆栈保护(Stack Protection)，从而提高代码的安全性。

相对于很多更加关注发挥器件性能的原厂开发工具，一些在行业中被广泛使用的商用开发工具更加关注性能和安全性的平衡性和完整性。本文以过去数十年来在行业中被广泛采用的商用工具链IAR Embedded Workbench为例，介绍如何在工具中实现堆栈保护，从而提高代码的安全性。

堆栈粉碎

在C/C++中，堆栈（Stack）用于保存程序正常运行（比如函数调用或者中断抢占）的临时数据，可能包含如下数据：

• 没有存储在寄存器中的函数参数和局部变量

• 没有存储在寄存器中的函数返回值和函数返回地址

• CPU和寄存器状态

由于堆栈保存的是保证程序正常运行的临时数据，堆栈缓存溢出会覆盖堆栈缓存临近的堆栈数据，这些数据可能包含函数的返回地址，如果发生时一般会造成程序运行异常。攻击者经常利用这一点来进行堆栈粉碎攻击。

下面通过一个简单的例子来说明堆栈粉碎攻击：

void foo(char *bar)

{

   char c[12];

   strcpy(c, bar);  // no bounds checking

}

foo()函数将函数参数输入复制到本地堆栈变量c。如下图B所示：当函数参数输入小于12个字符时，foo()函数会正常工作。如下图C所示：当函数参数输入大于11个字符时，foo()函数会覆盖本地堆栈的数据，将函数返回地址覆盖为0x80C03508，当foo()函数返回时，会执行地址0x80C03508对应的代码A，代码A有可能包含攻击者提供的shell代码，从而使攻击者获得操作权限。

图：堆栈粉碎示例

堆栈保护

因其功能类似于在煤矿中用来发现瓦斯的金丝雀而得名的堆栈金丝雀（Stack Canaries），可以用于在函数返回执行恶意代码之前检测堆栈缓存溢出。其检测原理是：当调用函数时，将需要保存的临时数据保存到堆栈，然后放置一个堆栈金丝雀,当函数返回时，检查堆栈金丝雀的值是否发生改变；如果发生改变，说明堆栈已被篡改，否则说明堆栈没有被篡改。

下面介绍如何在IAR Embedded Workbench这种广受欢迎的商用工具链中实现堆栈保护，从而提高代码的安全性：

在IAR Embedded Workbench中，会使用启发模式（Heuristic）来决定函数是否需要堆栈保护: 如果函数局部变量包含数组类型或者结构体成员包含数组类型，或者局部变量的地址在该函数外被使用，该函数需要堆栈保护。

IAR Embedded Workbench安装目录下面\src\lib\runtime包含stack_protection.c，里面包含了__stack_chk_guard变量和__stack_chk_fail函数，可以作为模板使用：其中__stack_chk_guard变量就是堆栈金丝雀的值，在函数返回时，如果检测到堆栈金丝雀的值被篡改，就会调用__stack_chk_fail函数。

1.将IAR Embedded Workbench安装目录下面\src\lib\runtime文件夹的stack_protection.c拷贝并添加到工程。

2.在IAR Embedded Workbench中启用堆栈保护。

3.在代码中声明堆栈保护相关的__stack_chk_guard变量和__stack_chk_fail函数。

extern uint32_t __stack_chk_guard;

__interwork __nounwind __noreturn void __stack_chk_fail(void);

4.编译工程。编译器会在需要堆栈保护的函数中添加如下操作：在函数入口处先入栈（Push），然后再额外保存堆栈金丝雀，具体的值用户可以在stack_protection.c中更改__stack_chk_guard；在函数出口，会检测堆栈金丝雀的值是否还是__stack_chk_guard，如果不是，说明堆栈被篡改，会调用__stack_chk_fail函数。

调试

将断点打到需要堆栈保护的函数反汇编（Disassembly）入口，暂停后发现编译器在函数入口处入栈操作之后额外将堆栈金丝雀保存：

在函数出口处打断点，然后运行程序，在函数返回时，会先检测堆栈金丝雀的值是否还是__stack_chk_guard，如果不是，说明堆栈被篡改，会调用__stack_chk_fail函数。

改变堆栈金丝雀的值使之与__stack_chk_guard不一致，然后运行程序，函数返回时将会调用__stack_chk_fail函数：

总结

本文主要介绍了堆栈粉碎攻击如何利用堆栈缓存溢出来影响代码的安全性。通过在IAR Embedded Workbench中实现堆栈保护可以检测堆栈的完整性，从而提高代码的安全性。

参考文献：

1.https://en.wikipedia.org/wiki/Stack_buffer_overflow

2.https://cwe.mitre.org/data/definitions/121.html

3.https://en.wikipedia.org/wiki/Buffer_overflow_protection

4.https://www.iar.com/knowledge/learn/programming/stack-protection-in-iar-embedded-workbench/

5.IAR C/C++ Development Guide （Stack protection）

基于Arm Cortex®-M23的新款单片机搭载安全密钥配置解决方案

安全威胁日益复杂，给物联网（IoT）、消费、工业、医疗和其他市场产品开发带来了挑战。这些产品必须具备强大的嵌入式安全性，同时还要求低功耗以延长电池寿命。Microchip Technology Inc.（美国微芯科技公司）今日宣布推出业界首款在单一封装中集成了安全子系统和Arm^® TrustZone^®技术的PIC32CM LS60单片机（MCU）。新款单片机集成了Microchip的可信平台（Trust Platform）安全子系统，让使用单个单片机而不是两个或多个芯片来开发终端产品变得更加容易。现在，设计人员可使用这款值得信赖的32位单片机，来保护产品和终端用户的智能家居设备、智能手机或平板电脑配件、便携式医疗设备、可穿戴设备、互联电器和工业机器人免受远程或物理攻击。

随着物联网行业的持续快速发展，对于边缘设备而言，高标准的安全保护已变得不可或缺。PIC32CM LS60结合了易于使用的Arm TrustZone技术和通用标准联合解释库（JIL）中认定的“高”等级可信平台安全子系统，使开发人员能够实施业界公认的安全实践和对策，以防范各类已知的远程和物理攻击。相关设计得到了MPLAB^® 代码配置器（MCC） TrustZone Manager和可信平台设计套件等工具的支持，从而简化了安全子系统的配置。Microchip 可信平台配置服务可用于安全地配置密钥和证书。

Microchip 32位单片机业务部副总裁Rod Drake表示：“PIC32CM LS60在单个封装中集成了Arm TrustZone技术和Microchip的安全子系统，是市场上前所未有的产品。我们相信这款单片机的安全性、易用性和低功耗将有力地推动物联网应用采用先进的安全技术。”

随着防水可穿戴设备和现代电器越来越多地采用触屏功能，嵌入式设计人员面临着开发能在嘈杂和潮湿环境中稳健运行的触屏界面的挑战。PIC32CM LS60集成了增强型外设触屏控制器，具有Driven Shield Plus功能，可防止因潮湿造成的误触屏，并提供高抗噪能力，以实现卓越的触屏界面功能。

此外，该器件具有独立于内核的SleepWalking外设和事件系统。这些外设可使单片机内核长时间处于休眠模式，以减少功耗。它还配有片上模拟，包括运算放大器（o运放）、数模转换器（DAC）和模数转换器（ADC），可在休眠模式下运行并与各种传感器连接。PIC32CM LS60与MPLAB Data Visualizer和Power Debugger工具兼容，可用于实时监测、分析和微调功耗数据。这使客户更容易开发低功耗应用，并更快地向市场推出电池续航时间更长的产品。

开发工具

Microchip提供以下开发工具和服务来支持PIC32CM LS60及其他型号：可信平台配置服务、可信平台设计套件（TPDS）、带有用于Arm TrustZone的MPLAB 代码配置器的MPLAB Harmony v3平台、触摸函数库、触摸配置器、MPLAB Data Visualizer、功率调试器，以及PIC32CM LE00 Curiosity Pro评估工具包、PIC32CM LS00 Curiosity Pro评估工具包、PIC32CM LS60 Curiosity Pro评估工具包、PIC32CM LE00超低功耗防水触屏参考设计、MPLAB X集成开发环境（IDE）及其调试器、编程器和编译器生态系统。

供货

除PIC32CM5164LS60安全性型号外，PIC32CM LE00通用型号和PIC32CM LS00 Arm TrustZone技术型号（无安全子系统）也可提供。PIC32CM5164LS60、PIC32CM5164LS00和 PIC32CM5164LE00现已开始供货，100引脚TQFP封装，10,000件起订，单件售价分别为5.48美元、4.33美元和4.18美元。如需了解更多信息或购买，请联系Microchip销售代表或访问Microchip直销网站：www.microchipDIRECT.com。

资源

可通过Flickr或联系编辑获取高分辨率图片（可免费发布）：

• 应用图：www.flickr.com/photos/microchiptechnology/51981458537/sizes/l/

Microchip Technology Inc. 简介

Microchip Technology Inc.是致力于智能、互联和安全的嵌入式控制解决方案的领先供应商。 其易于使用的开发工具和丰富的产品组合让客户能够创建最佳设计，从而在降低风险的同时减少系统总成本，缩短上市时间。Microchip的解决方案为工业、汽车、消费、航天和国防、通信以及计算市场中12万多家客户提供服务。Microchip总部位于美国亚利桑那州Chandler市，提供出色的技术支持、可靠的产品交付和卓越的质量。详情请访问公司网站www.microchip.com。