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MCU供應商如何創(chuàng)建可擴展的安全解決方案?

ruikundianzi ? 來源:IP與SoC設計 ? 2023-02-08 13:58 ? 次閱讀

連接到物聯(lián)網(wǎng)IoT)的設備多達數(shù)十億臺,針對這些設備的攻擊正迅速增多。2017年Altman Vilandrie & Company數(shù)據(jù)顯示,在物聯(lián)網(wǎng)市場中有一半的美國企業(yè)遭受攻擊,造成的責任損失往往超過2,000萬美元。如果將數(shù)據(jù)視為物聯(lián)網(wǎng)的貨幣,則只有當數(shù)據(jù)來自可信來源并且未被篡改時,這些貨幣才有價值。

因此,數(shù)據(jù)完整性直接影響著商業(yè)和基礎設施。由于微控制器MCU)是物聯(lián)網(wǎng)設備智能的核心組件,為了減少設備遭受的攻擊,人們需要深入研究微控制器的安全性。微控制器需要確保靜態(tài)和動態(tài)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的安全性,并保護操作設備的IP安全。

然而,MCU供應商如何在市場價格壓力極大的情況下創(chuàng)建可擴展的安全解決方案?適合特定目的的針對性安全解決方案,就是MCU供應商在競爭激烈的市場中脫穎而出的關鍵。

微控制器(MCU)需要確保靜態(tài)和動態(tài)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的安全性,并保護操作設備的IP安全。

問題

?有價值的數(shù)據(jù)由數(shù)十億臺邊緣設備生成,因而需要從邊緣開始保護物聯(lián)網(wǎng)安全。

?為了幫助物聯(lián)網(wǎng)設備創(chuàng)建可信賴的數(shù)據(jù)和安全性,需要強大穩(wěn)健的身份標識。

?對于大量物聯(lián)網(wǎng)設備來說,創(chuàng)建和存儲密鑰以形成設備身份標識的傳統(tǒng)方法成本太高,不可靠,并且不夠靈活。

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解決方案

?通過為每臺設備創(chuàng)建不可克隆的獨特標識,從創(chuàng)建數(shù)據(jù)的設備開始保障安全性

?使用SRAM PUF創(chuàng)建不可克隆的身份標識,用于驗證來源和確保數(shù)據(jù)完整性,并保護寶貴的IP。

成果

?使用不可克隆、不可改變、不可見且唯一的身份標識來驗證每臺設備

?從數(shù)據(jù)創(chuàng)建的那一刻起,保證數(shù)據(jù)的安全和驗證,提供端至端保護

?提供同類最佳的高安全性、低成本和高靈活性組合,實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)安全

?秘根密鑰的讀取/修改保護

?保護硬件和軟件避免濫用和偽造

SRAM PUF密鑰永遠不被存儲,也無法復制。對攻擊者來說,它是不可改變和不可見的,從而創(chuàng)建無與倫比的信任之錨。

為了保護物聯(lián)網(wǎng)免受巨大的攻擊威脅,每臺設備都需要強大的安全功能。需要身份驗證、安全啟動、IP保護、安全通信和軟件更新等功能來保護設備。但物聯(lián)網(wǎng)設備有相當大的限制,要求設備內(nèi)部的芯片體積小,高速運行,低功耗,并且具有高成本效益。如何在這些限制條件下部署強大的安全功能?

強大的驗證功能

驗證和安全性始于不可克隆的設備身份,所有的安全功能都需要使用從這個身份衍生出來的加密密鑰,這使得身份成為所有安全性的根源。密鑰用于驗證設備及其數(shù)據(jù),并對靜態(tài)數(shù)據(jù)和傳輸中數(shù)據(jù)進行加密。

從操作的角度來看,重要的是考慮如何安全地實例化設備身份和它的密鑰,并在MCU上進行訪問。一個很好的方法是使用Intrinsic ID的SRAM PUF技術。SRAM PUF通過硅片的物理特性創(chuàng)建了不可克隆并且獨一無二的設備密鑰。此密鑰永遠不被存儲,也無法復制。對攻擊者來說,它是不可改變和不可見的,從而創(chuàng)建強大穩(wěn)健的信任錨。

SRAM PUF密鑰是物聯(lián)網(wǎng)安全的基礎。

?設備身份驗證:基于PKI的握手實現(xiàn)安全通信

?數(shù)據(jù)保密性:加密敏感數(shù)據(jù)和密鑰,防止從設備中提取數(shù)據(jù)和對有價值的IP進行逆向工程

?數(shù)據(jù)完整性:通過簽署設備專用固件來防止篡改和盜竊。

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SRAM PUF可用性

Intrinsic ID公司以RTL網(wǎng)表形式提供SRAM PUF產(chǎn)品,用于集成到芯片硬件中,或者以C代碼形式集成到芯片的固件中。這款解決方案占用空間小,最重要的是,其成本適合物聯(lián)網(wǎng)的盈利擴展。該方案包括對稱和公鑰加密算法,并符合NIST規(guī)范。SRAM PUF可以在所有流行的代工廠和工藝節(jié)點上進行擴展,并且SRAM在所有MCU中普遍可用。

SRAM PUF提供同類最佳的高安全性、低成本和高靈活性組合:

?安全性高,因為密鑰永遠不會離開MCU安全邊界,也永遠不會被存儲。

?成本低,因為不需要額外的硬件或密鑰編程

?靈活性高,因為可以在供應鏈的任何階段創(chuàng)建密鑰,而庫存管理更簡單,因為設備沒有預先配置。

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底線優(yōu)勢

?不可克隆的、不可改變的和不可見的身份

?設備驗證和數(shù)據(jù)完整性

?為物聯(lián)網(wǎng)安全提供了同類最佳的高安全性、低成本和高靈活性組合

?所有密鑰和數(shù)據(jù)的安全存儲

?保護硬件和軟件避免過度生產(chǎn)和偽造





審核編輯:劉清

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原文標題:通過MCU在物聯(lián)網(wǎng)建立信任

文章出處:【微信號:IP與SoC設計,微信公眾號:IP與SoC設計】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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