高性能高安全MPU ArtInChip D21x硬件防抄板解决方案

2023-11-18 匠芯创科技
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关于硬件安全防抄板解决方案



随着物联网和智能设备的快速发展,设备安全认证的需求也日益增长。数字安全设计是现今电子设计领域最热门的话题之一,而真正的设备和身份安全不仅仅是单纯的软件加密,安全认证和保护在硬件设备安全中也起到了非常重要的作用。


PART01、场景对设备安全的需求


我们收集了广泛的设备安全需求并整理成文档,以便指导大家如何选择最合适的方案。一般情况下安全需求有如下几点:


数据安全:物联网设备通常需要收集、处理和传输大量的数据。这些数据可能包括敏感的个人信息,如健康数据、位置数据等。因此,设备需要能够保护这些数据的安全,防止数据被窃取或篡改。

设备身份验证:物联网设备需要能够验证其身份,以确保只有经过授权的设备才能接入网络。这可以防止恶意设备伪装成合法设备,进行网络攻击或数据窃取。

设备完整性检查:设备需要能够检查其硬件和软件的完整性,以防止设备被篡改。例如,设备可能需要检查其固件是否被修改,或者其硬件是否被替换。

防抄板:为了保护知识产权,设备需要能够防止被抄板。这通常需要设备具有一些唯一的标识符,如设备序列号或设备标识符(UID)。

安全更新:设备需要能够安全地接收和安装软件更新。这需要设备能够验证更新的来源和完整性,以防止恶意软件的安装。

隐私保护:设备需要能够保护用户的隐私。这可能需要设备能够对收集的数据进行加密,或者提供用户控制数据收集和使用的选项。


PART02、D21x关于硬件安全的解决方案


针对以上需求,ArtInChip D21x系列嵌入式处理器(MPU)在物联网设备身份认证和防抄板领域的应用非常广泛。它可以帮助客户实现如下功能:



物联网设备身份认证:

在物联网环境中,设备身份认证是非常重要的一环。D21x系列可以通过内置的安全模块,如加密/解密引擎,实现设备的身份认证。这种认证方式可以确保只有经过认证的设备才能接入网络,从而防止未经授权的设备接入。例如,D21x系列可以使用公钥基础设施(PKI)进行设备身份认证。在这种情况下,每个设备都有一个唯一的公钥和私钥。公钥用于验证设备的身份,而私钥则存储在设备的D21x系列中,用于生成签名。


防抄板:

D21x系列也可以用于防止硬件抄板。一种常见的方法是在D21x系列中嵌入一个唯一的设备标识符(UID)。这个UID可以在生产过程中烧录到D21x系列中,并且不能被修改。当设备启动时,D21x系列会读取这个UID,并将其用于各种安全检查。例如,D21x系列可以将UID和设备的软件版本号等信息一起,使用私钥生成一个签名。随后,此签名便可以被发送到服务器进行验证。如果验证失败,说明设备可能被抄板,服务器可以拒绝设备的接入请求。


PART03、D21x系列四大安全特性


ArtInChip D21x系列嵌入式处理器器(MPU)可以实现四大安全功能:



功能一

SPI ENC模块,SPI总线数据加密,读写传输过程中实时加解密,不影响数据传输效率。

支持AES-128-CTR加密和解密

可通过配置连接到不同的SPI控制器

可通过eFuse配置密钥

支持明文和密文混合传输

不影响SPI总线传输带宽

不支持SPI全双工模式

内置64字节分组密钥Buffer

支持空页(全0xFF)检测



功能二

CE模块,支持AES、TDES、HMAC、SHA、MD5、RSA、TRNG等常见密码硬件算法加速,内部安全SRAM,外部无法访问。

支持多种算法的加速

专用安全SRAM

支持生成安全密钥

支持多种密钥输入方式

内部专用DMA

支持多路并行处理




功能三

Secure ID(eFuse)模块,密钥区域外界不可读取,仅CE可访问。

4Kbit eFuse双备份实现2Kbit空间,软件读写按照4Kbit空间,以32bit为单位

2Kbit SRAM缓存,上电复位放开后自动读取eFuse值到SRAM

2Kbit空间,以32bit为单位,可烧写禁止读操作或写操作

提供CE安全密钥功能(SSK/HUK/PNK/PSK0/PSK1/PSK2/PSK3)

具备BROM特权保护功能,固件防回滚计数区域仅在BROM中可烧

支持通过烧写关闭JTAG功能,并可通过安全认证再打开JTAG



功能四

Secure JTAG模块,可安全开关调试端口。




在安全启动使能的情况下,BROM:

不能通过USB READ/WRITE命令对寄存器进行读写

所有BROM执行的程序,都需要经过安全校验(包括PBP程序,如果使能了安全启动,PBP必须是加密的)

BROM在跳转任何其他程序之前,必须先设置BROM_PRIV_LOCK特权位

通过上述措施,保证在BROM阶段,JTAG无法被其他程序打开。


PART04、D21x系列嵌入式处理器(MPU)框图





关于匠芯创


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启珑(Chiplon)数字信号处理器/嵌入式微控制器/接口芯片/放大器/USB主从控制器/ASIC从站控制芯片选型指南

描述- 启珑微电子(北京)有限公司是一家具有专业的工业级DSP数字信号处理器、USB接口芯片及国内领先的物联网嵌入式芯片产品和方案提供商。公司十多年以来,积累了深厚的集成电路芯片设计经验,并一直致力于为工业智能控制、医疗设备、轨道交通、智能交通以及智能家居等领域提供更优质的产品与服务。

型号- CLM9164BBCZ,CLM232ECPE,CLM65HVD08P,CLM9245BCPZ-40,CLM7779ACPZ-RL,CLM65HVD233HD,CLM232CSE,CLM3617-01,CLM3617-00,CLM65HVD08D,CLM3088EEPA+,CLM320VC33PGE150,CLM232EWE,CLM488ESA+,CLM231AN/NOPB,CLM82C251T/YM,CLM5615CD,CLM488CPA+,CLM3088ECSA+T,CLM490EPA+,CLM5615CP,CLMTN87C196KC20,CLM490EEPA+,CLM3630-00,CLM75179BP,CLM65HVD75DGK,CLM320C6713BZDP225,CLM3232ESE,CLM3490CSA+,CLM75176BPS,CLM75179AP,CLM232EEWE,CLM811HST-AXC,CLM1051T/CM,118,CLM65HVD235D,CLM488ECSA+,CLM232ECSE,CLM9434BCPZ-370,CLM3491CSD,CLM3085EESA+T,CLM08D1500CIYB/NOPB,CLM5638IDR,CLM65HVD233QDRQ1,CLM3490ECSA+,CLM1042T/CM,118,CLMN87C196KC20,CLM9783BCPZ,CLIS82C55AZ,CLM3085CPA+,CLM3232ECSE,CLIP82C55AZ,CLIQ82C55AZ,CLM65HVD75DRBT,CLM65HVD233D,CLM3491EESD+,CLM232CWE,CLM3088EPA+,CLM9739BBCZ,CLM320VC33PGEA120,CLM1543IN,CLM7656BSTZ-REEL,CLM3088ESA+T,CLM320VC33PGE120,CLM82C250T/YM,CLM9245BCPZ-80,CLM76176BP,CLM231N/NOPB,CLM65HVD234D,CLM1302N+,CLM485EESA+,CLM485CPA+,CLM485ESA+,CLM3232CSE,CLM9245BCPZ-65,CLM490ECSA+,CLM1040T/CM,118,CLM490CSA+,CLM65HVD231D,CLM8656ARMZ,CLM9208BBPZ-3000,CLM232ECWE,CLM485ECPA+,CLM1302S,CLM65HVD233MDREP,CLM488EEPA+,CLM232AEWE,CLM75176BDR,CLM65HVD235QDRQ1,CLM298P,CLMEN80C196KC20,CLM488CSA+,CLM298N,CLM9434BCPZ-500,CLCP82C55AZ,CLM8051F020-GQ,CLM1302+,CLM65HVD232D,CLM2543IN,CLMEE87C196KC20,CLM485CSA+,CLM3232EESE,CLM9656BCPZ-125,CLMEN87C196KC20,CLMD82C55A/B,CLM8051F021-GQ,CLM307Z+,CLM9467BCPZ-250,CLMN80C196KC20,CLM9779ABSVZ,CLM5615CDGK,CLMTN80C196KC20,CLM320LF2406APZS,CLCS82C55AZ,CLCQ82C55AZ,CLM75176ADR,CLM9652BBCZ-310,CLM1543IDW,CLM083000CIYB/NOPB,CLM320LF2406APZA,CLM65HVD230D,CLM65HVD234QDRQ1,CLM320C6713BPYP200,CLM3085CSA+T,CLM320VC5402PGE100,CLM10AQ190AVTPY,CLM320LF2407APGEA,CLM331AN/NOPB,CLM3088ECPA+,CLM3085ECSA+T,CLM1100-0002,CLM1100-0001,CLM232ACWE,CLM1100-0003,CLM320LF2407APGES,CLM5615IDGK,CLM4149IRGZT,CLM2543IDB,CLM8051F330-GM,CLM128S102CIMTX/NOPB,CLM9680BCPZ-1250,CLM488EPA+,CLM9625BBPZ-2.5,CLM1307+,CLID82C55AZ,CLM490ESA+,CLM490CPA+,CLM7606BSTZ,CLM3085EEPA,CLM4717EUB+,CLM2160IUK#PBF,CLM232EPE,CLM2543IDW,CLM65HVD232QD,CLM8051F502-IM,CLM75179BPS,CLM8051F502-IQ,CLMD82C55QA,CLM12DS460AVZP,CLM485EPA+,CLM3088CSA+T,CLM232EEPE,CLM490EESA+,CLM490ECPA+,CLM1050T/CM,118,CLM8656ARZ,CLM1307N+,CLM232ESE,CLM1302SN+,CLM3490ESA+,CLM485EEPA+,CLM9154BCPZ,CLM488EESA+,CLM2543CDB,CLM320C6713BGDG300,CLM488ECPA+,CLM1302Z+T,CLM2543CN,CLM3491ESD+,CLM75176AP,CLM3085ESA+T,CLM9467BCPZ-200,CLM1307ZN+,CLM3616-01,CLM3616-00,CLM3490EESA+,CLM1543CDW,CLM320C6713BGDP225,CLM65HVD231QD,CLM8051F500-IM,CLM8051F500-IQ,CLM3088EESA+T,CLM320C6713BZDP300,CLM3085EPA+,CLM3088CPA+,CLM65HVD75D,CLM12DS130AVZPY,CLM1302ZN+,CLM1200-0002,CLM3491ECSD+,CLM1200-0003,CLM1200-0001,CLM232EESE,CLM7960BCPZ,CLMEE80C196KC20,CLM65HVD230QD,CLM5615ID,CLM1543CN,CLM232CPE,CLM2543CDW,CLM5615IP,CLM320F28335PGFA,CLM75179BDR,CLM331N/NOPB

选型指南  -  启珑  - 2022/3/16 PDF 中文 下载

人机交互/工业控制/数字电源工业应用芯片解决方案商匠芯创授权世强硬创代理

协议双方依托世强硬创平台提供基于RISC-V的HMI SoC芯片、工业网关SoC芯片、工业控制SoC芯片等全线产品。

签约新闻    发布时间 : 2023-08-18

一「展」风采,与「芯」相约 | 匠芯创科技慕尼黑上海电子展盛况速递

2024年7月8日至10日,备受瞩目的2024年慕尼黑上海电子展在上海盛大举行。匠芯创科技作为参展商之一,在E4馆4760号展位展示了其在泛工业领域的创新成果,吸引了众多行业巨头和专家的目光。

厂牌及品类    发布时间 : 2024-09-14

匠芯创发布首款国产自主工业级MPU D21X系列HMI芯片,支持SPI总线在线加解密,防止固件盗用

近年来,随着工业自动化的快速发展,人机界面(HMI)在工业控制系统中扮演着越来越重要的角色。为了满足不断增长的需求,匠芯创推出了全新的国产自主工业级MPU D21X系列芯片,为国产HMI行业带来了许多独特的竞争优势和价值。

新产品    发布时间 : 2023-07-21

匠芯创高端“显控一体”工业级MCU D13x,具备强大的显示和工业控制功能,成功对标国际大厂同类产品

匠芯创ArtInChip D13系列工业级MCU的诞生,“显控一体”的组合实力使其具备强大的显示功能支持,以及高集成度高性能的工业控制功能,广泛适用于包括物联网、智能家居、工业控制和汽车电子在内的泛工业应用领域,成功对标国际大厂的同类产品。

产品    发布时间 : 2023-10-19

D21x 用户手册

型号- D21X

用户指南  -  匠芯创  - Version 1.9  - 2024-05-31 PDF 中文 下载

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拥有中等规模的SMT、DIP以及成品组装产线;支持PCBA及成品OEM/ODM代工组装制造;在嵌入式系统、物联网系统等具备专业性量产制造的项目组织和服务能力。

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支持微型计算机 、便携式计算机显示设备、投影仪、打印设备、绘图仪、多用途打印复印机、扫描仪、计算机内置电源、电源适配器、充电器、服务器、收款机等产品中国强制性产品认证。

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