Model4 工業(yè)級HMI芯片詳解系列專題（三）：高安全、防抄板

隨著物聯(lián)網(wǎng)和智能設(shè)備的快速發(fā)展，設(shè)備安全認證的需求日益迫切。硬件安全認證和保護在確保設(shè)備和身份安全中發(fā)揮著不可替代的作用，需要與軟件安全相結(jié)合，共同構(gòu)建全面的安全體系。

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備身份認證：

在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中，設(shè)備身份認證是非常重要的一環(huán)。Model4 系列可以通過內(nèi)置的安全模塊，如加密/解密引擎，實現(xiàn)設(shè)備的身份認證。這種認證方式可以確保只有經(jīng)過認證的設(shè)備才能接入網(wǎng)絡(luò)，從而防止未經(jīng)授權(quán)的設(shè)備接入。例如，Model4 系列可以使用公鑰基礎(chǔ)設(shè)施（PKI）進行設(shè)備身份認證。在這種情況下，每個設(shè)備都有一個唯一的公鑰和私鑰。公鑰用于驗證設(shè)備的身份，而私鑰則存儲在設(shè)備的Model4 系列中，用于生成簽名。

防抄板：

Model4 系列也可以用于防止硬件抄板。一種常見的方法是在Model4 系列中嵌入一個唯一的設(shè)備標(biāo)識符（UID）。這個UID可以在生產(chǎn)過程中燒錄到Model4 系列中，并且不能被修改。當(dāng)設(shè)備啟動時，Model4 系列會讀取這個UID，并將其用于各種安全檢查。例如，Model4 系列可以將UID和設(shè)備的軟件版本號等信息一起，使用私鑰生成一個簽名。隨后，此簽名便可以被發(fā)送到服務(wù)器進行驗證。如果驗證失敗，說明設(shè)備可能被抄板，服務(wù)器可以拒絕設(shè)備的接入請求。

系統(tǒng)安全特性

功能一

• SPI ENC模塊，SPI 總線數(shù)據(jù)加密，讀寫傳輸過程中實時加解密，不影響數(shù)據(jù)傳輸效率。
• 支持 AES-128-CTR 加密和解密
• 可通過配置連接到不同的 SPI 控制器
• 可通過 eFuse 配置密鑰
• 支持明文和密文混合傳輸
• 不影響 SPI 總線傳輸帶寬
• 不支持 SPI 全雙工模式
• 內(nèi)置 64 字節(jié)分組密鑰 Buffer

• 支持空頁(全0xFF)檢測

功能二

• CE模塊，支持AES、TDES、HMAC、SHA、MD5、RSA、TRNG等常見密碼硬件算法加速，內(nèi)部安全SRAM，外部無法訪問。
• 支持多種算法的加速
• 專用安全 SRAM
• 支持生成安全密鑰
• 支持多種密鑰輸入方式
• 內(nèi)部專用 DMA
• 支持多路并行處理

功能三

• Secure ID（eFuse）模塊，密鑰區(qū)域外界不可讀取，僅CE可訪問。
• 4Kbit eFuse雙備份實現(xiàn)2Kbit空間，軟件讀寫按照4Kbit空間，以32bit為單位
• 2Kbit SRAM緩存，上電復(fù)位放開后自動讀取eFuse值到SRAM
• 2Kbit空間，以32bit為單位，可燒寫禁止讀操作或?qū)懖僮?/li>
• 提供CE安全密鑰功能(SSK/HUK/PNK/PSK0/PSK1/PSK2/PSK3)
• 具備 BROM 特權(quán)保護功能，固件防回滾計數(shù)區(qū)域僅在 BROM 中可燒
• 支持通過燒寫關(guān)閉JTAG功能，并可通過安全認證再打開JTAG

功能四

• Secure JTAG模塊，可安全開關(guān)調(diào)試端口。

注意事項：

在安全啟動使能的情況下，BROM ：

• 不能通過 USB READ/WRITE 命令對寄存器進行讀寫
• 所有BROM執(zhí)行的程序，都需要經(jīng)過安全校驗（包括 PBP 程序，如果使能了安全啟動，PBP 必須是加密的）
• BROM 在跳轉(zhuǎn)任何其他程序之前，必須先設(shè)置 BROM_PRIV_LOCK 特權(quán)位

通過上述措施，保證在 BROM 階段，JTAG 無法被其他程序打開。

Model4系列嵌入式處理器（MPU）在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備身份認證和防抄板領(lǐng)域的應(yīng)用已非常廣泛。

【啟明智顯】

Model系列芯片是啟明智顯針對工業(yè)、行業(yè)以及車載產(chǎn)品市場推出的系列HMI芯片，主要應(yīng)用于工業(yè)自動化、智能終端HMI、車載儀表盤