除此之外,产品开发人员为保护医疗设备避免被篡改,需要从硬体和软体两方面进行检查,否则没有办法检测到该被电脑骇客篡改的攻击,因为电脑骇客有可能修改服务和基础设备的功能性。
使用反熔丝和基于闪存(Flash Memory)的FPGA元件是很重要的,因为与基于静态随机存取记忆体(SRAM)的FPGA相比,它们非常难以进行逆向工程,一旦被编程后,基于闪存的FPGA就将所有可编程的资讯保留在晶粒内。
由于可编程单元是非挥发性的,因此在上电周期之间仍可保持运行状态;反观,基于SRAM的FPGA须在上电时重新载入配置资料,容易将编程的位元串流暴露在潜在的骇客眼前,而骇客截取基于闪存的FPGA位元串流的唯一方法则是从用于现场设备升级的设定档中撷取,然而,要防止此一骇客窃取状况发生,产品开发人员则可在FPGA元件中进行加密,并以闪存将所有的加密密匙和设置永久性储存起来。
当产品开发人员在设计放射治疗环境中使用的设备时,须能确保设备对这些危险的SEU事件免疫。SEU事件是在当高能粒子或离子冲击N-P结耗散区时所发生,例如从毫微微库仑(Femtocoloumb)到微微库仑(Picocoloumb)的电荷在此一区域聚集,会造成电压和电流瞬变,称为SEU事件。产品开发人员若使用基于SRAM的FPGA,所获得的线性能量传输(Linear Energy Transfer, LET)足以给N-P结供给过多的能量,容易引起SEU事件,其形式是记忆体单元(SRAM单元、暂存器、闩锁或正反器)的状态改变(位元翻转)。
然而,对于以闪存为基础的FPGA元件,情形则大不相同。闪存是一种非挥发性的储存结构,包括封装在良好的电介质中的浮动门(它位于控制门和下方MOSFET结构之间),在离子攻击或接近闪存单元耗散区时,仍有一个电荷沉积着。然而,翻转快闪单元储存位元所需的临界电荷量 (QCRIT)远大于SRAM单元,而且用于配置的快闪单元还具有非常稳健的结构,因此,用于FPGA配置的快闪单元具有SEU事件的免疫能力。
综上所述,微型化对于医疗设备来说是愈来愈重要,与此同时,产品开发人员还须提供更好的功能性、电池寿命和安全性。产品开发人员透过最新的FPGA元件,结合超低功耗芯片设计和先进的封装技术,将有助于大幅缩小设备尺寸,且与替代方法相比,可在更小的空间中增加更多功能,同时提升效能。此外,产品开发人员若选择基于闪存的FPGA技术,亦能够同时降低致命安全性漏洞的风险,并可为在放射治疗环境下使用的设备提供SEU免疫能力,提升产品可靠度。