國(guó)內(nèi)首款車規(guī)級(jí)信息安全I(xiàn)P子系統(tǒng)——安謀科技發(fā)布“山海”S20F SPU

隨著汽車智能化的發(fā)展，信息安全變得尤為重要。在電影《速度與激情8》中黑客操縱大量自動(dòng)駕駛汽車墜樓攻擊的畫面，或許在未來也不僅僅是只存在電影里夸張刻畫。如何保證汽車的關(guān)鍵信息的安全？那就不得不提到符合車規(guī)要求的信息安全I(xiàn)P。然而安全是一個(gè)比較特殊的領(lǐng)域。中國(guó)、美國(guó)、歐洲等各個(gè)國(guó)家和地區(qū)都有著自己的一套算法和安全標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于SoC芯片廠商和汽車廠商而言，在選擇布局安全I(xiàn)P產(chǎn)品的時(shí)候非常敏感，要確保自己選擇的產(chǎn)品符合汽車銷售地的安全法規(guī)。選擇Local for Local信息安全I(xiàn)P當(dāng)然就可以免除這些困擾，也正是基于此訴求，安謀科技的中國(guó)安全工程師團(tuán)隊(duì)，在本地自主研發(fā)了“山?！盨20F SPU，這是國(guó)內(nèi)首款支持功能安全產(chǎn)品認(rèn)證的信息安全I(xiàn)P產(chǎn)品。通過本土創(chuàng)新的方式，“山?！盨20F SPU將幫助智能汽車實(shí)現(xiàn)安全化網(wǎng)聯(lián)化。

近日安謀科技也專程在廣州召開了“山海”S20F SPU的新品發(fā)布會(huì)，多為公司高管針對(duì)汽車安全和信息安全I(xiàn)P的話題進(jìn)行了精彩的分享。

左至右：安謀科技安全產(chǎn)品架構(gòu)師、高級(jí)技術(shù)總監(jiān) 呂達(dá)夫；安謀科技產(chǎn)品研發(fā)副總裁 劉浩；安謀科技安全產(chǎn)品總監(jiān)耿建華

智能汽車的信息安全需求增加，汽車SoC/高性能MCU要有硬件安全根

隨著汽車向著“新四化”發(fā)展，對(duì)于汽車安全的需求越來越多。據(jù)安謀科技安全產(chǎn)品總監(jiān)耿建華介紹，當(dāng)前汽車應(yīng)用中面臨著諸多信息安全場(chǎng)景。一是“安全鏈接”。當(dāng)汽車和云進(jìn)行通訊的時(shí)候，一定要有一個(gè)非常安全的鏈接通道，符合一定的安全標(biāo)準(zhǔn)。二是“身份認(rèn)證”。每一個(gè)汽車都需要有一個(gè)專屬的數(shù)字身份證，并且通過安全機(jī)制保證其不被盜用。三是“數(shù)據(jù)的加密存儲(chǔ)和傳輸”。汽車中的各類數(shù)據(jù)在流轉(zhuǎn)的過程中，都要通過加密防止被黑客攻擊和篡改。第四個(gè)需要信息安全的場(chǎng)景是OTA。當(dāng)前的智能汽車的固件、軟件和應(yīng)用都是通過OTA來進(jìn)行升級(jí)更新的，因此也需要保證信息安全。另外在高端的智能座艙中，某些音頻文件的播放也會(huì)設(shè)計(jì)到數(shù)字版權(quán)的管理機(jī)制；而未來V2X的到來，也涉及到了廣泛的信息交互，也都需要足夠安全的能力才能構(gòu)建起整個(gè)應(yīng)用。

那么如何構(gòu)建智能網(wǎng)聯(lián)汽車的安全機(jī)制，保證其信息交互的安全性？“山?！盨20F就是答案?！鞍踩珯C(jī)制就像洋蔥，可以一層層剝，到最后的核心是Root of Trust——安全可信根?！卑仓\科技產(chǎn)品研發(fā)副總裁劉浩分享到，“今天發(fā)布的‘山海’S20F是一款HSM安全解決方案，其中的Hardware Security Module，就是支持安全可信根里面最核心的那一塊。”

據(jù)悉，“山海”S20F是一個(gè)支持HSM的子系統(tǒng)，因此內(nèi)部包含獨(dú)立的加解密引擎，以及CPU、存儲(chǔ)等輔助元件。雖然是定位于信息安全的產(chǎn)品，但是要在車上使用，最好也要能夠符合車規(guī)的功能安全認(rèn)證?！吧胶！盨20F得到了行業(yè)內(nèi)要求最嚴(yán)格實(shí)驗(yàn)室exida頒發(fā)的ISO26262:2018功能安全證書。因此“山?！盨20F可以集成進(jìn)智能汽車SoC芯片以及高性能的MCU中，助力實(shí)現(xiàn)信息安全。

HSM是EVITA整個(gè)項(xiàng)目中的一部分，是由歐洲各家Tier1廠商、OEM廠商共同定義而來，目的是保護(hù)車機(jī)敏感數(shù)據(jù)。經(jīng)過了十多年的發(fā)展，目前HSM已經(jīng)成為了汽車芯片領(lǐng)域信息安全的一個(gè)事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，得到了大家的廣泛認(rèn)可。簡(jiǎn)單來說，HSM就是汽車芯片（SoC/MCU）一個(gè)硬件安全子系統(tǒng)，可以劃分為三個(gè)不同級(jí)別的安全功能——Full，Medium和Light。其中Full級(jí)別包括對(duì)稱算法、非對(duì)稱算法和Hash算法，且這三套算法都必須試下硬化。Midium只要求對(duì)稱算法必須硬化。要達(dá)到Full和Midium等級(jí)的安全功能，則必須在SoC/MCU中即成一個(gè)單獨(dú)的包括獨(dú)立加解密引擎和CPU的子系統(tǒng)。而Light等級(jí)就更簡(jiǎn)單一些，只需要一個(gè)加解密引擎掛載在SoC/MCU的芯片總線上即可實(shí)現(xiàn)?！吧胶！毕盗械腅10/E20、S21就是符合Light級(jí)別的加密引擎，而此次最新發(fā)布的“山海”S20F則是一個(gè)完整的HSM子系統(tǒng)，支持靈活的HSM安全標(biāo)準(zhǔn)。

據(jù)耿建華介紹， “山海”S20F提供了非常好的靈活性?？蛻艨梢灾苯舆x擇集成了Arm CPU的方案（默認(rèn)支持Arm® Cortex®-M55、Cortex-R52 CPU、安謀科技“星辰”自研STAR-MC2 CPU），也可以替換成其他的CPU，只有在軟件層面做一些簡(jiǎn)單的設(shè)置即可。作為信息安全子系統(tǒng)，“山?！盨20F的加解密引擎支持了國(guó)密算法和國(guó)際上很多通用算法，通過可配置的能力能夠達(dá)到HSM三個(gè)不同等級(jí)。

Securiy + Safety：將信息安全和功能安全融合

既然是一款支持智能汽車場(chǎng)景的信息安全I(xiàn)P，那么符合車規(guī)功能安全認(rèn)證則可以幫助到客戶在整個(gè)系統(tǒng)上滿足車規(guī)級(jí)的安全要求。“山?！盨20F中的F，指的就是Functional Safety-功能安全。安謀科技的安全設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在“山?！盨20F的定義之初，一直到研發(fā)量產(chǎn)的整個(gè)環(huán)節(jié)中，都把功能安全的設(shè)計(jì)考慮在內(nèi)。

據(jù)安謀科技安全產(chǎn)品架構(gòu)師、高級(jí)技術(shù)總監(jiān) 呂達(dá)夫介紹，“山?！盨20F通過了車規(guī)的Systematic（系統(tǒng)性）的和Random（隨機(jī)性）的相關(guān)功能安全產(chǎn)品認(rèn)證。CPU實(shí)現(xiàn)了雙核鎖步，在引擎、Mailbox、總線和其它的元件上都實(shí)現(xiàn)了校驗(yàn)，包括ECC校驗(yàn)糾錯(cuò)，雙邏輯等硬件安全功能。同時(shí)結(jié)合STL（軟件測(cè)試庫）的功能，就組成了整個(gè)“山?！盨20F的功能安全機(jī)制。

在如此強(qiáng)大的安全機(jī)制下，“山?！盨20F的各個(gè)重要組件都通過了車規(guī)認(rèn)證。其核心硬件密碼算法引擎TrustEngine-800符合ISO26262:2018功能安全產(chǎn)品認(rèn)證ASIL D等級(jí)的系統(tǒng)能力，以及ASIL B等級(jí)的隨機(jī)硬件完整性要求，軟件測(cè)試庫（STL）也達(dá)到了ASIL D最高等級(jí)要求，能夠有效避免由設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)錯(cuò)誤或電子電氣系統(tǒng)失靈造成的不合理風(fēng)險(xiǎn)。

而除了有完善的經(jīng)過認(rèn)證的功能安全機(jī)制外，安謀科技還會(huì)提供所有功能安全的Package（功能安全包），幫助合作伙伴更好地理解其功能安全設(shè)計(jì)，把功能安全能力更好地應(yīng)用在客戶的SoC/MCU中。

據(jù)呂達(dá)夫介紹，“山?！盨20F其實(shí)不是一個(gè)單純的傳統(tǒng)硬件IP，而是一個(gè)包括硬件、軟件、云端服務(wù)三位一體的全棧安全解決方案。硬件方面，前文中關(guān)于HSM的部分已經(jīng)有過介紹。而在軟件方面，包括了真隨機(jī)數(shù)的調(diào)校工具、安全生產(chǎn)工具Provisioning、完整的Secure boot解決方案等，整個(gè)軟件棧也是非常豐富。在云端服務(wù)方面，是以微服務(wù)的形式幫助合作伙伴通過云端把一些關(guān)鍵的密鑰信息安全地部署到HSM內(nèi)部。

“又能支持信息安全，又支持功能安全，又是一個(gè)HSM整體解決方案，這是非常契合汽車安全核心訴求的產(chǎn)品。”耿建華說到，“另外我們還提供了很多軟件，希望通過提供多元化能力，幫助客戶快速地完成SoC、MCU快速的集成，讓他們的產(chǎn)品快速推向市場(chǎng)?！?

結(jié)語

在過去20年，手機(jī)實(shí)現(xiàn)了超快速地發(fā)展，往后看未來20年，汽車也會(huì)迎來翻天覆地的革新。安謀科技產(chǎn)品研發(fā)副總裁劉浩表示，過去安謀科技在手機(jī)市場(chǎng)受益非常大，而在后面的20年怎么抓住汽車的東風(fēng)，這其實(shí)是每一個(gè)業(yè)內(nèi)人都需要思考的。毫無疑問，汽車對(duì)于安謀科技未來也同樣非常重要。

“安謀科技（Arm China）的背后，一個(gè)是靠著Arm，一個(gè)是靠著China。安謀科技一方面是‘橋梁’，把Arm全球領(lǐng)先的技術(shù)引進(jìn)國(guó)內(nèi)；另外一方面，也是推動(dòng)國(guó)內(nèi)汽車半導(dǎo)體往前創(chuàng)新演進(jìn)，充當(dāng)‘引擎’的作用。安謀科技所扮演的角色，就是發(fā)揮‘連接’和‘推動(dòng)’兩大作用。”