保障物聯(lián)網(wǎng)安全的 MCU 解決方案：如何保護(hù)我的設(shè)備安全

幾年前，應(yīng)用開發(fā)人員完全無需擔(dān)憂產(chǎn)品的安全問題，因為設(shè)備和應(yīng)用不像現(xiàn)在這樣連接到網(wǎng)絡(luò)。如今，即便是燈泡、嬰兒監(jiān)控設(shè)備和處方藥容器等最基礎(chǔ)的產(chǎn)品，都需要連接互聯(lián)網(wǎng)或云。而安全往往會被人忽視，或事后才會亡羊補(bǔ)牢。

為保障物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用不受網(wǎng)絡(luò)威脅攻擊，保護(hù)數(shù)據(jù)和產(chǎn)品功能成為開發(fā)人員主要關(guān)注的問題，而且必須在軟硬件層面上，從設(shè)計之初就植入設(shè)備當(dāng)中?；谄脚_的安全解決方案利用軟硬件領(lǐng)域最新的安全技術(shù)實施深入而全面的保護(hù)，從而提供多層安全防御。

在硬件方面，有效的安全方案需包括：

?安全密鑰管理，旨在確保密鑰在明文狀態(tài)下不可訪問。設(shè)備應(yīng)能夠安全生成和存儲密鑰（包括私鑰），以實現(xiàn)真正安全的設(shè)備唯一標(biāo)識和配置。

?硬件加速加密、哈希運算和真隨機(jī)數(shù)生成，旨在加速設(shè)備上的加密運算。這種硬件支持可節(jié)約處理時間和功耗。

?提供安全的存儲器訪問，保護(hù)RAM和閃存的特定區(qū)域，防止未經(jīng)授權(quán)的訪問。獨立的存儲域可將敏感代碼和數(shù)據(jù)與非安全的代碼和數(shù)據(jù)隔離。與此同時，一次性寫入保護(hù)存儲器可防止代碼和數(shù)據(jù)被篡改或重新編程。

?提供調(diào)試和編程訪問保護(hù)，從而降低黑客使用調(diào)試器和編程接口作為攻擊切入點的風(fēng)險。軟件方面應(yīng)包括：

?集成并優(yōu)化的商用級軟件，提供經(jīng)過驗證的應(yīng)用框架和標(biāo)準(zhǔn)API。

?通過驅(qū)動程序API，為硬件安全功能提供易用的接口。

?包含諸多API的加密庫，提供宏觀安全功能、信任根等各種安全功能，并具備識別可信源與可信代碼的能力。

?原生支持常見的通信協(xié)議和傳輸協(xié)議，例如安全超文本傳輸協(xié)議(HTTPS)、傳輸層安全協(xié)議(TLS)和其他特定的云協(xié)議。

十余年來，瑞薩電子一直處于嵌入式系統(tǒng)安全領(lǐng)先地位，能夠充分了解并解決當(dāng)今互聯(lián)產(chǎn)品日益強(qiáng)化的安全需求。瑞薩電子提供基于平臺的嵌入式安全解決方案，它具有多層次開發(fā)基礎(chǔ)架構(gòu)，可為各種嵌入式產(chǎn)品帶來深入的安全保護(hù)。

例如，RenesasSynergy?平臺是一個全覆蓋的優(yōu)質(zhì)開發(fā)平臺，其中包括量產(chǎn)級軟件和一系列可擴(kuò)展的引腳兼容的MCU，并預(yù)先經(jīng)過集成和測試，能夠提供多層級安全保障。Synergy平臺可確保在安全可靠的技術(shù)基礎(chǔ)上構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。

Synergy平臺通過安全加密引擎(SCE)模塊提供多種密鑰生成選項。SCE可生成基于硬件的，唯一并加密的設(shè)備標(biāo)識，并利用安全存儲保護(hù)單元(SMPU)和閃存訪問窗口(FAW)將其安全地存儲在芯片內(nèi)部閃存中。此外，您還可以利用SynergyMCU提供的存儲保護(hù)功能來存儲安全啟動代碼、證書、密鑰以及其他任何敏白皮書–如何解決嵌入式物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計的6大安全挑戰(zhàn)第3/8頁感數(shù)據(jù)。而且，即使使用非安全的存儲器，SEC也能提供安全的密鑰存儲，以防敏感信息泄露。通過對密鑰進(jìn)行MCU硬件相關(guān)的唯一密鑰封裝，可確保密鑰隔離，它會通過MCU的唯一識別碼對每個MCU上的密鑰進(jìn)行加密，使得每個MCU的SCE模塊內(nèi)部只能使用自己這顆MCU加密過的密鑰。安全加密引擎圖1：安全加密引擎-MCU內(nèi)的獨立子系統(tǒng)（來源：瑞薩電子株式會社）

此外，開發(fā)人員還需要確保通過開發(fā)平臺能夠使最終產(chǎn)品安全輕松地連接到云。隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用越來越復(fù)雜，越來越重視安全性，它們需要具備更強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力。由于這些系統(tǒng)越來越依靠云計算來提供物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)所需的超級計算和存儲基礎(chǔ)架構(gòu)，安全的云連接成為不可或缺的條件。SynergyMCU通過內(nèi)置MQTT和TLS模塊為云連接提供支持，而Synergy云連接應(yīng)用提供了內(nèi)置的安全云連接，可連接到AmazonWebServices(AWS)、GoogleCloud和MicrosoftAzure等領(lǐng)先的云環(huán)境。