汽车信息安全--如何理解TrustZone(2)

目录

1.概述

[2 如何切换安全状态](#2 如何切换安全状态)

[3 TrustZone里实现了什么功能?](#3 TrustZone里实现了什么功能?)

[4. 与HSM的比较](#4. 与HSM的比较)


1.概述

汽车信息安全--如何理解TrustZone(1)-CSDN博客讲解了什么是Trustzone,下面我们继续讲解与HSM的区别。

2 如何切换安全状态

在引入安全扩展后,Armv8-M相应地也设计了新的指令,用于支持内核Secure和Non-Secure之间的函数调用。

  • Non-Secure调用Secure侧函数的指令:SG
  • Secure侧返回Non-Secure侧的指令:BXNS、BLXNS

具体使用方式如下图所示:

  • NSC:全称Non-Secure Callable,是一段memory,是Armv8-M处理器允许SG指令调用的唯一类型;
  • SG:Secure Gateway,如果SG如果不在NSC目标地址,则从NS到S的函数调用将产生Fault

上述示例具体实现如下:

对于中断的处理,两种状态可自由切换,硬件入栈上下文并根据条件清除限产,举例如下:

当CPU在Secure状态下运行代码时发生了NS的中断,此时被打断的代码、当前执行的上下文会被硬件自动压到对应状态的堆栈,此外还会自动清零当前寄存器防止数据泄露,当handler处理后,返回到Secure继续运行。

3 TrustZone里实现了什么功能?

从上面简介里我们可以发现,Armv8-M引入安全扩展的目的是为了实现系统隔离,借用网上对该架构的抽象图,主要是在CPU、资源、访问权限上做出了限制。

那引入TrustZone的目的就很明确了,希望在MCU内部建立一个隔离环境,为Non-Secure里的代码提供通信、数据等保护。

以IoT产品为例,常见的安全保护功能架构如下:

Non-Secure运行IoT功能相关的代码,但当其需要敏感信息、通信加解密技术时,就可以调用TrustZone中的相关软件功能,而Secure硬件资源则可以实现敏感数据存储、安全OTA等等。

4. 与HSM的比较

Armv8-M的TrustZone是基于CPU视角的,因此本质上Secure和Non-Secure是基于某种时间片技术分时复用CPU,这与HSM拥有自己独立内核是有区别的;

其次,TrustZone本身是不含密码学相关组件的,相当于它是一个系统级别的隔离框架,具体框架里如何装修是要芯片架构师来把控。如新思提供的HSM IP,它就把这两个概念融合到一起,如下图:

针对单核,它设计了Fx HSM,猜想应该也是在安全和非安全态切片运行,只是在该方案中,它添加了密码学硬件加速引擎、真随机数生成器 ;

针对多核来说,设计了Vx HSM,这与我们常见的evita HSM就很像了。

所以,个人认为:

  • TrustZone是一种安全技术,用于ARM架构的处理器中,如ARM Cortex-A和Cortex-M系列处理器。
  • 它将处理器的安全状态分为安全区域(Secure World)和普通区域(Normal World),实现了硬件级别的隔离和安全保护。
  • 安全区域可以运行受信任的代码和安全应用,而普通区域则运行普通的应用程序。安全区域和普通区域之间的通信通过安全的通信通道进行,保证了安全性。
  • 据了解,该技术广泛应用于移动设备、物联网设备等领域,用于保护敏感数据和执行安全的应用程序。
  • HSM是一种专用的硬件设备,用于生成、存储和管理加密密钥,以及执行加密运算和安全操作。
  • HSM通常包含硬件隔离、加密芯片、随机数生成器等安全组件,能够提供高级的安全保护,防止密钥泄露和恶意攻击。
  • HSM广泛应用于安全领域,如金融行业、电子商务、云计算、汽车行业等,用于保护加密密钥、数字签名、加密数据等重要安全信息。

这两者主要区别在于,TrustZone是处理器级别的安全技术,用于实现硬件级别的隔离和安全保护,而HSM是一种专用的硬件设备,用于管理密钥和执行安全的加密运算。

相关推荐
哔哥哔特商务网11 小时前
一文探究48V新型电气架构下的汽车连接器
架构·汽车
电子科技圈13 小时前
IAR与鸿轩科技共同推进汽车未来
科技·嵌入式硬件·mcu·汽车
思尔芯S2C21 小时前
面向未来的智能视觉参考设计与汽车架构,思尔芯提供基于Arm技术的创新方案
arm开发·架构·汽车·iot·fpga原型验证·prototyping·智慧视觉
IT生活课堂1 天前
Android智能座舱,视频播放场景,通过多指滑屏退回桌面,闪屏问题的另一种解法
android·智能手机·汽车
EasyCVR2 天前
ISUP协议视频平台EasyCVR私有化视频平台新能源汽车充电停车管理方案的创新与实践
大数据·网络·汽车·音视频·h.265·h.264
说书客啊2 天前
计算机毕业设计 | SpringBoot+vue汽车资讯网站 汽车购买咨询管理系统(附源码+论文)
java·spring boot·node.js·vue·汽车·毕业设计·课程设计
shaoweijava2 天前
靓车汽车销售网站(源码+数据库+报告)
java·数据库·spring boot·mysql·汽车
上海知从科技2 天前
知从科技加入SOAFEE组织,携手推动汽车软件创新
科技·汽车
青牛科技-Allen2 天前
【青牛科技】汽车收音机调频中频放大器——D1145
人工智能·科技·单片机·嵌入式硬件·汽车·充电桩·对讲机
《源码好优多》2 天前
基于Java Springboot汽车4s店管理系统
java·spring boot·汽车