TrustZone是怎樣保護(hù)片上代碼的機(jī)密性的？

STM32L5基于Cortex-M33 內(nèi)核，其內(nèi)核基于ARMV8-M架構(gòu)，自帶有TrustZone安全技術(shù)，從內(nèi)核到整個(gè)芯片系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了安全區(qū)域和非安全區(qū)域之間的有效隔離。在調(diào)試端口保護(hù)方面，TrustZone 和 RDP（讀保護(hù)）的配合，同樣可以實(shí)現(xiàn)靈活的調(diào)試端口訪問控制，有效阻斷來自調(diào)試端口對(duì)片上代碼的窺探。

TrustZone 保護(hù)片上代碼的機(jī)密性

調(diào)試端口連接可控

在RDP1或者RDP0.5條件下，如果芯片使用了TrustZone上電調(diào)試接口就不可連接（具有類似RDP2的效果）

比RDP2更靈活，可以由用戶代碼控制后續(xù)調(diào)試端口訪問權(quán)限，實(shí)現(xiàn)安全調(diào)試，并保留修改選項(xiàng)字節(jié)的可能性

用戶片上Flash進(jìn)一步隔離

安全閃存區(qū)域不能被非安全世界任意訪問

非安全世界不能訪問安全世界的數(shù)據(jù)

非安全世界不能訪問安全世界的外設(shè)

非安全世界訪問安全世界的函數(shù)，需要按照一定規(guī)則，不可隨意調(diào)用

TrustZone 助力代碼保護(hù)示例

資源在“安全世界”和“非安全世界”之間的分配

示例菜單和測(cè)試功能

示例運(yùn)行注意事項(xiàng)

資源的分配

上電運(yùn)行安全世界代碼，做資源分配

安全世界：

關(guān)鍵操作，關(guān)鍵數(shù)據(jù)

配合讀保護(hù)，可以阻斷調(diào)試端口連接

非安全世界：

人機(jī)交互

可以使能調(diào)試端口，但是無法訪問到安全世界的關(guān)鍵數(shù)據(jù)和外設(shè)

調(diào)試端口的連接控制RDP=0

讀保護(hù)級(jí)別為0（芯片缺省狀態(tài)）

芯片復(fù)位可被調(diào)試端口連接

運(yùn)行示例

調(diào)試端口的連接控制RDP=0.5

讀保護(hù)級(jí)別為0.5

硬件保證：CPU處于安全狀態(tài)時(shí)，調(diào)試無法連接；包括復(fù)位時(shí)，運(yùn)行安全代碼時(shí)

軟件操作：安全代碼在跳轉(zhuǎn)到非安全區(qū)域之前，關(guān)閉調(diào)試端口

保護(hù)效果

CPU運(yùn)行在非安全區(qū)域時(shí)，缺省調(diào)試無法連接；可通過身份認(rèn)證來使能對(duì)非安全代碼的調(diào)試

帶身份認(rèn)證的調(diào)試使能

基于“挑戰(zhàn)-應(yīng)答”模型

芯片產(chǎn)生隨機(jī)序列，合法用戶持有匹配私鑰對(duì)隨機(jī)序列的簽名，才能被芯片使用其存儲(chǔ)在安全世界里的對(duì)應(yīng)公鑰驗(yàn)簽成功

例程運(yùn)行注意事項(xiàng)

RDP0.5時(shí)，S代碼自動(dòng)關(guān)閉調(diào)試端口。使用STM32CUbeProgrammer hotplug也無法連接；IDE下載NS代碼也不會(huì)成功；需要用戶通過菜單打開調(diào)試端口，之后STM32Cubeprogramer才能連接成功，IDE下載也才能成功。

RDP非0時(shí)，片上Flash中如果沒有可以跑到非安全狀態(tài)的有效代碼，調(diào)試端口不再可連 除非改變啟動(dòng)方式，從系統(tǒng)BL啟動(dòng)（系統(tǒng)BL的代碼是一定可以跑到非安全狀態(tài)的） 需要確?？梢詮南到y(tǒng)BL啟動(dòng)（選項(xiàng)字節(jié)中的啟動(dòng)控制：nSWBOOT0）

【Q】為何例程沒有提供RDP回退的菜單？ 【A】TrustZone使能時(shí)，RDP回退只能由調(diào)試接口或者系統(tǒng)BL完成 例程通過硬件和軟件兩方面一起作用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)非安全代碼的可控調(diào)試 硬件：讀保護(hù)級(jí)別不為零+TZ使能 復(fù)位時(shí)+ 運(yùn)行在安全代碼區(qū)域時(shí)，調(diào)試不可連接 軟件：安全區(qū)代碼在跳轉(zhuǎn)到非安全區(qū)代碼之前，軟件關(guān)閉調(diào)試端口 菜單【1】、【2】：測(cè)試作用，不會(huì)集成到產(chǎn)品中 菜單【D】：即使通過通信端口在非安全區(qū)注入惡意代碼來調(diào)用打開調(diào)試端口的功能，由于不知道簽名所需要的私鑰，驗(yàn)證無法通過，不能打開調(diào)試端口 。

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