經(jīng)緯恒潤EAS.HSM：驅動(dòng)硬件信息安全

概述

       HSM（Hardware Security Module）硬件安全模塊，是一種用于保護和管理強認證系統所使用的密鑰，并同時(shí)提供相關(guān)密碼學(xué)操作的計算機硬件設備。

       HSM 在汽車(chē)信息安全中扮演著(zhù)至關(guān)重要的角色。隨著(zhù)汽車(chē)智能化和網(wǎng)聯(lián)化的快速發(fā)展，汽車(chē)軟件面臨著(zhù)日益嚴重的安全風(fēng)險問(wèn)題，包括數據泄露、惡意攻擊以及未經(jīng)授權的訪(fǎng)問(wèn)等。為了解決這些問(wèn)題，HSM 作為專(zhuān)用的加密設備，被廣泛應用于汽車(chē)行業(yè)中，以增強汽車(chē)系統各方面的安全性。

       在早期的汽車(chē)網(wǎng)絡(luò )安全標準中，如 SHE（Secure Hardware Extension，安全硬件擴展，針對汽車(chē)網(wǎng)絡(luò )安全的硬件規范，最早由奧迪、寶馬、大眾等廠(chǎng)商聯(lián)合制定，并在2019 年納入AUTOSAR標準），HSM被提出作為一種硬件規范，旨在通過(guò)規范硬件設計，形成軟硬件結合的網(wǎng)絡(luò )安全解決方案。這種解決方案將對加密密鑰的處理從軟件領(lǐng)域延伸到硬件領(lǐng)域，利用硬件的高魯棒性來(lái)規避軟件系統容易遭受攻擊的問(wèn)題，從而更好地保護汽車(chē)的密鑰系統。HSM不僅能夠保護密鑰敏感信息和促進(jìn)安全通信，還能確保固件更新的安全性，并降低 CPU 負載。隨著(zhù)汽車(chē)技術(shù)的不斷發(fā)展，HSM 將在未來(lái)繼續發(fā)揮更加重要的作用，為汽車(chē)行業(yè)的網(wǎng)絡(luò )安全提供更加堅實(shí)的保障。

       在EVITA（E-safety vehicle intrusion protected applications）框架下的HSM被劃分為三個(gè)等級：Full、Medium和Light，代表了HSM的不同安全級別和功能特點(diǎn)。經(jīng)緯恒潤基于芯片EVITA等級，推出了滿(mǎn)足眾多芯片的EAS.HSM固件以及應用驅動(dòng)程序HSM Driver，為應用核提供了強大的安全保護和管理功能，確保了敏感數據的安全性和完整性。

產(chǎn)品特點(diǎn)

• 滿(mǎn)足 SHE (Secure Hardware Extensions) 規范標準

• 符合 ISO/SAE21434 標準以及 WP.29 R155、R156 法規要求

• 支持AES、MAC、ECDSA、ECDH、RSA、SHA1/2/3、隨機數、密鑰管理（生成 / 導入 / 銷(xiāo)毀）、X.509證書(shū)導入、安全啟動(dòng)、安全debug等安全密碼服務(wù)

• 支持擴展服務(wù)，滿(mǎn)足芯片無(wú)硬件加速引擎時(shí)支持非對稱(chēng)密碼服務(wù)、證書(shū)解析和生成機制、國密算法

• 獨立內核可編程，定制化程度高

• 適配英飛凌，瑞薩等多款主流芯片硬件架構，也支持根據不同芯片硬件架構定制開(kāi)發(fā)

• 提供Host端的AUTOSAR標準Crypto模塊，與多種第三方AUTOSAR工具鏈無(wú)縫集成

• 符合CMMI的開(kāi)發(fā)流程，豐富量產(chǎn)經(jīng)驗，質(zhì)量可靠有保證

• 豐富靈活的License模式：滿(mǎn)足 OEM、供應商等不同客戶(hù)的不同需求

生態(tài)適配

• 英飛凌Infineon TC3X family 、TC2X family、TC4X family

• 瑞薩Renesas F Series、P Series、U Series

• 國產(chǎn)芯片

技術(shù)細節

• AES

     ? AES 加密和解密功能

     ? ECB、CBC、CTR、CFB、OFB 等算法模式

     ? 128bit、192bit、256bitAES密鑰

     ? 對PKCS7填充標準的支持

     ? 四種Crypto操作模式的處理邏輯，包括Start、Update、Finish和SingleCall

• MAC

     ? CMAC、HMAC生成 / 校驗功能

     ? 截斷長(cháng)度的MAC生成和驗證

     ? 四種Crypto操作模式的處理邏輯，包括Start、 Update、Finish和SingleCall

• HASH

     ? 提供獲取HASH值功能

     ? 支持MD5、SHA-1和SHA-224、SHA-256、SHA-384、SHA-512算法

     ? 支持四種Crypto操作模式的處理邏輯，包括Start、Update、Finish和SingleCall

• 隨機數

     ? TRNG

     ? CTR_DRBG 模式的 PRNG 服務(wù)

• RSA

     ? 提供RSA加密解密以及簽名驗簽功能

     ? 支持No Padding，PKCS1_V15，OEAP三種填充模式

     ? 支持配置1024、2048、3072和4096bit的RSA密鑰

• DSA

     ? DSA簽名生成 / 驗簽功能

     ? ECDSA和EDDSA算法模式

     ? 四種Crypto操作模式的處理邏輯，包括Start、Update、Finish和SingleCall

     ? 滿(mǎn)足 SEC，NIST 標準下的 384bit 以及 521bit 曲線(xiàn)

• 密鑰和證書(shū)管理

     ? 符合SHE標準的密鑰的存儲

     ? 4個(gè)擴展組User Key

     ? 支持對稱(chēng)密鑰AES、非對稱(chēng)密鑰RSA、非對稱(chēng)密鑰ECC的存儲

     ? 密鑰目錄初始化、密鑰導入、密鑰導出、密鑰擦除

     ? X509證書(shū)導入、解析和存儲

• 安全啟動(dòng)

     ? 配置安全啟動(dòng)校驗區域以及校驗功能

     ? 配置基于SHE安全啟動(dòng)

     ? 提供前啟動(dòng)按順序表自校驗以及后啟動(dòng)請求再自校驗服務(wù)

     ? 擦除配置的安全啟動(dòng)校驗區域

     ? 導出安全啟動(dòng)校驗執行順序表的功能

• 安全日志

     ? 軟件行為記錄和安全相關(guān)的事件記錄

• 自更新

     ? HSM固件軟件更新服務(wù)

       經(jīng)緯恒潤提供汽車(chē)信息安全解決方案，旨在借助產(chǎn)品安全平臺以及服務(wù)，幫助國內汽車(chē)OEM及其供應商能夠在汽車(chē)軟件開(kāi)發(fā)全生命周期內大規模評估和降低安全風(fēng)險，保證產(chǎn)品安全。

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