汽車(chē)安全性能亟待升級 嵌入式系統把關(guān)護航

　　CSE模塊的AES塊作為從機連接到CSE模塊的內部總線(xiàn)。它處理加密/解密，并提供基于密文的消息認證碼（CMAC）。CMAC功能用于實(shí)現安全啟動(dòng)機制。

　　隨機數生成器包括一個(gè)偽隨機數生成器（PRNG）。PRNG的種子由真隨機數發(fā)生器（TRNG）生成。

　　CSE控制通過(guò)測試接口從外部訪(fǎng)問(wèn)安全閃存，在生產(chǎn)過(guò)程中使用該功能，也用于現場(chǎng)返修驗證。當Qorriva MPC564xC/B半導體從飛思卡爾工廠(chǎng)出廠(chǎng)時(shí)，測試接口是打開(kāi)的，當加密密鑰被編程到器件中后該接口將關(guān)閉。

　　質(zhì)量工程師可以使用SHE規范中描述的CMD_DEBUG函數重新打開(kāi)測試接口。CMD_DEBUG函數將刪除安全存儲器中的所有數據，然后才會(huì )授權訪(fǎng)問(wèn)測試接口。CMD_DEBUG函數的一個(gè)輸入參數為MASTER_KEY，這是一個(gè)單獨的預編程128位值，對于各個(gè)器件都不同。只有MASTER_KEY的知識載體才能成功地啟動(dòng)CMD_DEBUG函數。

　　在附著(zhù)了調試器后，可以單獨禁用加密密鑰。禁用密鑰意味著(zhù)CSE可用該密鑰拒絕任何加密功能。

　　3.2 CSE支持的一些用例

　　CSE有助于實(shí)現下列用例或系統：

　　?防盜裝置

　　?組件保護

　　?安全閃存編程

　　?數據集保護（例如行駛里程）

　　?防止芯片調節

　　目前還有許多用例，將來(lái)會(huì )出現更多。以下段落詳細描述了兩個(gè)重要的使用案例。

　　3.2.1 安全啟動(dòng)和信任鏈

　　當MPC564xC/B重置后，CSE將在公共閃存中自動(dòng)驗證陣列。該陣列的基地址和長(cháng)度由開(kāi)發(fā)人員指定。同一個(gè)地址條目被用作主內核的第一個(gè)指令地址。

　　CSE在該陣列外計算CMAC值，并將其與存儲在安全內存中的預先計算的值進(jìn)行比較。根據比較結果，CSE將提供加密服務(wù)或不提供。由于系統閃存較大－MPC564xC/B提供高達3MB的閃存－因此安全啟動(dòng)過(guò)程可能需要一些時(shí)間。由于這個(gè)原因，開(kāi)發(fā)人員可以設置一個(gè)信任鏈。在這種情況下，閃存驗證步驟被分為幾個(gè)子步驟。第一個(gè)閃存塊由CSE驗證，如前所述；對以下閃存塊的驗證必須由主內核通過(guò)已經(jīng)過(guò)驗證的程序代碼觸發(fā)。

　　3.2.2 組件保護

　　組件保護功能防止從汽車(chē)拆除單個(gè)ECU，并在其他汽車(chē)中重復使用。通常盜取汽車(chē)的目的是為了將單個(gè)ECU重新銷(xiāo)售到零件市場(chǎng)。

　　OEM現在可以用一個(gè)安全組件保護系統解決幾個(gè)問(wèn)題。首先，汽車(chē)制造商可以減少被盜汽車(chē)的數量；其次，他們可以防止對信譽(yù)和配置產(chǎn)生負面影響；第三，他們可以保護自己的售后業(yè)務(wù)。

　　基于CSE的組件保護系統似乎能夠達到上述目的。最有價(jià)值的ECU將包含一個(gè)帶有CSE模塊的微控制器?？梢酝ㄟ^(guò)設計分配一個(gè)或多個(gè)主ECU，也可以使用特定算法進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配。主ECU將輪詢(xún)組件保護系統的所有其他ECU，并要求一個(gè)特定答案（例如加密的唯一ID）。在這種情況下，只有帶有正確的保密密鑰的ECU才能發(fā)回一個(gè)有效的響應。此外，主ECU可以使用特定汽車(chē)內組裝的所有ECU數據庫交叉校驗收到的ID。

　　在使用汽車(chē)時(shí)可定期進(jìn)行組件檢查。如果主節點(diǎn)在汽車(chē)網(wǎng)絡(luò )中檢測到未經(jīng)授權的ECU，它能夠作出反應。
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• 第 2 頁(yè)：i.MX51/53處理器驅動(dòng)最新汽車(chē)系統

　　4 i.MX51/53系列

　　飛思卡爾基于汽車(chē)ARM?的i.MX51/53處理器提供先進(jìn)的性能，可以驅動(dòng)最新的汽車(chē)系統。這些處理器適用于需要高級用戶(hù)界面、先進(jìn)的視頻處理功能、2D和3D圖像、多個(gè)連接選項以及高級系統集成的應用?；谠谙M電子市場(chǎng)獲得成功的i.MX515和i.MX535，i.MX51/53系列汽車(chē)處理器將帶來(lái)消費電子用戶(hù)體驗，并將器件連接到未來(lái)的汽車(chē)。圖3展示了i.MX515框圖示例。

　　圖3：i.MX515框圖

　　4.1 i.MX汽車(chē)器件的主要安全特性

　　安全是對使用i.MX51/53創(chuàng )建的平臺的通用要求，盡管對平臺和市場(chǎng)的具體需求差別很大。便攜式消費電子設備上需要保護的資產(chǎn)的類(lèi)型和成本與汽車(chē)或工業(yè)平臺上需要保護的資產(chǎn)類(lèi)型和成本差別很大，這同樣適用于威脅這些資產(chǎn)的攻擊的種類(lèi)和資源水平。平臺設計人員必須選擇合適的應對措施，以滿(mǎn)足相關(guān)的平臺安全需求。

　　對于需要滿(mǎn)足各個(gè)市場(chǎng)要求的平臺設計人員來(lái)說(shuō)，i.MX51/53融合了廣泛的安全特性，這些安全特性可以單獨使用，也可以協(xié)同使用來(lái)支撐平臺安全架構。i.MX51/53的大多數安全特性提供針對特定類(lèi)型攻擊的防御功能，可根據所需的保護程度配置不同的防御級別。這些特性的目的是協(xié)同工作，也可以與適當的軟件集成來(lái)創(chuàng )建防御層。除了保護功能外，i.MX51/53還包含一個(gè)通用加速器，以提高選定行業(yè)標準加密算法的性能。