物聯(lián)網(wǎng)毫無疑問將會成為科技產(chǎn)業(yè)的下一件大事，隨之而來的芯片需求更是給產(chǎn)業(yè)帶來了巨大的機(jī)會。據(jù)市場研究和咨詢公司Emergen?research發(fā)布的報告顯示，2020年，全球物聯(lián)網(wǎng)芯片市場規(guī)模達(dá)到113.7億美元，預(yù)計到2028年將達(dá)到347.4億美元，預(yù)測期內(nèi)，年復(fù)合增長率為14.9%。在這些芯片中，除了無線、傳感以外，MCU更將成為物聯(lián)網(wǎng)時代不能忽略的重要組成部分。
IC Insights在2020年的報告中表示，全球MCU銷售額在過去兩年持續(xù)下滑之后，將會在2021年出現(xiàn)溫和復(fù)蘇，銷售額將增長5％至157億美元，其次是2022年將增長8％，2023年將增長11％，屆時MCU收入將創(chuàng)下188億美元的新高。這背后的動力就有一部份來自物聯(lián)網(wǎng)。
作為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的重要組成部分，MCU需要面對的不但是日益增長的性能和功能需求，安全也是其不可忽視的一個重要部分。因為這是關(guān)乎數(shù)據(jù)和應(yīng)用安全的核心一環(huán)。而MCU帶有的Nor flash會是其重中之重。
為了幫助打造適合物聯(lián)網(wǎng)安全需求的MCU，領(lǐng)先的Nor Flash供應(yīng)商華邦電子推出專注于保護(hù)固件安全的高安全系數(shù)閃存——華邦TrustME安全存儲系列產(chǎn)品，攜手安全廠商青蓮云，為新唐科技的物聯(lián)網(wǎng)MCU保駕護(hù)航。
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據(jù)華邦電子安全解決方案行銷處處長陳宏瑋介紹，華邦TrustME安全存儲系列產(chǎn)品在設(shè)計過程中基于以下四個主要原則：
第一個是安全認(rèn)證。華邦安全閃存的產(chǎn)品會依據(jù)不同應(yīng)用場景的安全要求，去進(jìn)行不同安全等級的認(rèn)證。華邦認(rèn)為，事實上，安全是需要認(rèn)證的，以此來證明這個方案可被信任。目前，華邦進(jìn)行的安全認(rèn)證都是國際重要的安全方面的芯片認(rèn)證。客戶可以對華邦的產(chǎn)品充滿信心，因為華邦提供的方案是通過國際上公正的第三方檢驗的。
第二個是應(yīng)用范圍廣泛。華邦TrustME系列產(chǎn)品，除今天介紹的W77Q安全閃存以外，還包括其他高安全級別的產(chǎn)品，提供不同的安全級別去滿足不同應(yīng)用場景的需求。
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第三個是是設(shè)計的靈活性。因為在目前，不是所有的SOC、MCU都具備一定的安全設(shè)計，大多數(shù)的SOC跟MCU使用的外掛閃存，不具備任何安全功能。其實在很多遠(yuǎn)程攻擊的案例當(dāng)中，黑客去攻擊的是存放在閃存里面的固件。華邦將設(shè)計重心放到去保護(hù)存儲在閃存里面的固件，從而開發(fā)出TrustME安全系列產(chǎn)品。當(dāng)然，有些SOC、MCU的設(shè)計走到了比較先進(jìn)的工藝制程，基本不能選用嵌入式閃存。要確保本來放在嵌入式閃存里面的重要資料或者固件安全，就必須仰賴外掛閃存的安全性。
最后一個是可擴(kuò)展性。眾所周知，嵌入式閃存制程成本是相對很高的。所以，在大多數(shù)情況，嵌入式閃存的容量是受到限制的。而華邦使用的是外掛式閃存，也就是使用的NOR 閃存制程的做法，所以在容量上比較有彈性，提供不同的容量去滿足不同的應(yīng)用。
值得一提的是，華邦電子將平臺分位恢復(fù)力（Resilience），包括防止攻擊、偵測攻擊以及如何從攻擊中復(fù)原這三個因素融入到W77Q安全閃存的產(chǎn)品設(shè)計中，進(jìn)一步提高了其安全性。
此外，與標(biāo)準(zhǔn)型的SPI NOR flash相比，華邦W77Q安全閃存在pin to pin兼容的基礎(chǔ)上，增加了一些標(biāo)準(zhǔn)型產(chǎn)品不具備的安全功能，用來強(qiáng)化flash本身的安全性。例如系統(tǒng)恢復(fù)力，也就是保護(hù)、偵測、復(fù)原?？筛拢瑫r可以提供安全的數(shù)據(jù)存儲。華邦也給這個山村帶來了安全的OTA固件更新，這是他們與新唐以及青蓮云合作的完整解決方案的一個重要應(yīng)用。W77Q同時還提供了安全的SPI接口，進(jìn)而保護(hù)存儲在閃存的內(nèi)容，實現(xiàn)反克隆。
“華邦W77Q目前獲得多個認(rèn)證，包括CC EAL2，IEC62443，SESIP，Arm PSA，以及規(guī)劃車用安全的相關(guān)認(rèn)證?！标惡戡|強(qiáng)調(diào)。
基于華邦這個閃存，新唐科技以公司M2351SF物聯(lián)網(wǎng)安全微控制器為基礎(chǔ)，采用多芯片封裝，整合M2351物聯(lián)網(wǎng)安全微控制器和華邦W77Q TrustME 安全閃存。其中，新唐M2351微控制器以Arm Cortex -M23安全處理器為核心，采用TrustZone技術(shù)。華邦的W77Q安全閃存與M2351微控制器通過加密的SPI接口進(jìn)行連接，可避免竊聽攻擊，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾耘c安全性。
據(jù)介紹，為了提供可信執(zhí)行環(huán)境（TEE）以確保安全的OTA固件更新與云端連接，新唐科技還與青蓮云合作，利用后者推出的TinyTEE安全軟件堆棧在受TrustZone保護(hù)的M2351內(nèi)運(yùn)行。而通過華邦W77Q安全閃存則能提供32Mb安全存儲，本參考設(shè)計可提供安全/非安全固件和數(shù)據(jù)的存儲、回滾保護(hù)機(jī)制以及經(jīng)身份驗證的訪問權(quán)限管理，以確保固件和數(shù)據(jù)的完整性；M2351上搭載的TinyTEE軟件連接至青蓮云的安全云服務(wù)器，可提供完備的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備管理功能，如設(shè)備身份驗證、安全存儲、加密引擎、真隨機(jī)數(shù)生成器等，并符合國際標(biāo)準(zhǔn)組織GlobalPlatform的TEE安全評估認(rèn)證。
據(jù)了解，在OTA固件更新時，此解決方案可提供安全的信任鏈，保障云端到華邦W77Q安全閃存的數(shù)據(jù)傳輸安全，不易受到遠(yuǎn)程攻擊或造成隱私數(shù)據(jù)泄露。
新唐科技MCU開發(fā)與應(yīng)用事業(yè)群資深技術(shù)經(jīng)理凌立民表示，在未來的智能世界里，IoT微控制器、微處理器的安全功能，最主要就是為產(chǎn)品開發(fā)與服務(wù)創(chuàng)新提供保障。新型智能裝置應(yīng)用會被賦予收集并存儲重要數(shù)據(jù)，同時提供聯(lián)網(wǎng)與更多的本地運(yùn)算能力。微控制器與微處理器的選擇問題重點就是如何快速進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)并在保證裝置成本優(yōu)勢的同時，還能提供產(chǎn)品整個生命周期的數(shù)據(jù)安全。解決此問題的最好的方式就是設(shè)置一個獨立的安全區(qū)。
“所以，新唐在除了TrustZone之外，還搭配了華邦的Secure Flash。而青蓮云則利用TrustZone的架構(gòu)，移植TEE OS，即Trusted Execution Environment OS?；诖谁h(huán)境，青蓮云可以執(zhí)行安全應(yīng)用。更重要的是，關(guān)鍵數(shù)據(jù)被存儲在華邦W77Q安全閃存中，從而能夠更好地保障數(shù)據(jù)安全?！绷枇⒚裱a(bǔ)充說。
青蓮云聯(lián)合創(chuàng)始人王科巖也指出，利用Arm的TrustZone隔離技術(shù)，能將MCU在硬件層分成了安全區(qū)和非安全區(qū)。而青蓮云的TinyTEE可以把敏感信息、商業(yè)保密算法存儲在安全區(qū)，這樣即使黑客攻擊了設(shè)備硬件，拿到了非安全區(qū)的操作權(quán)限，能夠讀取非安全區(qū)的內(nèi)存，看到操作系統(tǒng)的任務(wù)切換等行為，但是因為硬件隔離的原因，黑客無法拿到安全區(qū)的數(shù)據(jù)。這樣就可以保障敏感信息或者安全數(shù)據(jù)的安全。
而在這多方的努力下，相信一個更安全可靠的物聯(lián)網(wǎng)世界將會很快走進(jìn)我們的生活，給我們帶來便利。