11月14日-15日,2017全球家庭互聯網大會(GFIC)在上海舉行,會議吸引了500+企業、3000+專業聽眾參與。在15日的GFIC亞太物聯網峰會上,ARM 嵌入式市場經理楊瑞先生發表了題為《Arm 基于TrustZone 的物聯網安全》的演講,現場楊瑞先生從技術演進的角度對ARM公司物聯網市場的規劃進行了闡述,并對今后的產品規劃進行了介紹。
ARM 嵌入式市場經理楊瑞
物聯網安全將是重要議題
楊瑞表示,在市場上,安全問題是最重要的,安全是今后物聯網一個很重要的議題。ARM把安全分了4大塊,并找能夠做的一些事情。第一個最容易能夠想到的是一個通訊的安全,通訊安全其實很簡單,這里有一個物理安全,就是銀行卡這些東西,就是防止別人破壞你的芯片,這個不在我們的討論之內。另一個是生命周期的安全,比如蘋果手機經常去做運維,有的時候失敗了就想辦法據刷,把它從新版本刷回老版本就可以用了,這個其實是生命周期的漏洞,主要是針對產品從工廠出廠一直到產品報廢的過程。
還有就是軟件安全,主要是指芯片里面運行的一些功能跟系統,如果被黑客給截取了之后可以拿到你的權限,或者是拿到你的一些數據資源、系統之類的做一些破壞的動作,ARM目的主要針對生命周期安全、通信安全跟軟件安全,從CPU上面做了一些規劃。
楊瑞提到,ARM要實現的目的是要讓所有的產品分成兩個部分,一個是所謂紅色的危險的,就是非信任的,綠色的就是安全可信任的。這個里面包含第一個就是安全應用啟動的這一塊,里面還有硬件、軟件、存儲系統等東西。
第二個就是有IP保護,也有硬件或者軟件,還有把自己資產的東西保護起來,防止被破戒。第三個就是認證的一些東西,要把它給規范起來。ARM在原來的IP上做了一個升級,這里左邊的M0+和M0、M3、M4這些是整體的加起來,是一個安全的芯片運行環境的技術。這個是做了隔離、分區、訪問的控制,去實現用戶可信賴的一個軟件、應驗,在這個地方運行用戶可信賴的東西,來達到安全的目的。
芯片與軟件上的安全架構
楊瑞同時也表示, 芯片這一塊是不一樣的,新的架構里面新的設計分兩個東西,CPU是一個,總線會分條安全總線跟非安全總線,外設也分兩大類,存儲也分兩大類,由用戶去指定外設、存儲跟系統的東西是放在安全區域還是非安全區域的。
軟件開發也會變,現在有一些MPU去做一些簡單的隔離,軟件到下面會分成4大塊,有一部分放在非可信賴區域,可信賴區域里面包含著你的管理庫的東西,包括一些算法的東西,會分散化,軟件開發會變成這樣。
今年年底到明年之后,基于安全技術可以看到一些新的合作伙伴推出產品。做芯片的公司,基本上主流的芯片已經陸續授權了,明年將會慢慢有一些區域,軟件跟安全套件的公司,或者是安全系統的公司推出的產品。
還有一個軟件,ARM也對軟件做了一個框架,定義了平臺安全的架構,類似于是安卓這樣的一個框架,定義完這個框架之后,有芯片廠家或者是軟件公司根據這個框架去填一些內容,然后達到一個安全的目的,框架建成嗯之PSA,第一個是提供SPE,就是安全的操作處理環境,所有的東西都運行在這個SPE里面。
安全的系統有幾個方面,安全里面放一些密鑰,還有安全等級比較高的操作。全系列里面包括R系列、A系列等等,ARM都有PSA的架構。PSA主要的就是一些接口,比如說在安全和非安全區域,你在分區里面會有安全分區的API,在硬件管理跟平臺這一塊,會有一些其他的API在里面,ARM都定義好API,芯片廠家把這個功能給放上去,從而達到一個安全的環境。
ARM解決方案
此外,ARM本身有一套解決的方案,就是怎么用這個PSA,楊瑞先生舉例說:“比如說在軟件上面的話像OS跟應用放在了非安全的區域,但是你的社會管理、密鑰放到了安全區域,然后通過分區的API把它分成了兩大區,兩個的顏色會不一樣的,像中間的那個技術,就是把硬件跟BOOT之間做了一個連接,這一套大概在名面的Q1做出來。”
然后PSA的ARM方面,PSA的實踐是ARM自己實踐的,所以它的實踐變得比較豐富一點。總的來講包含了幾個東西,第一個是分區管理,就是下面綠色的那一塊,主要做一個安全的分割,隔離的管理以及房屋之間的管理,不同安全區域的管理,還有就是跟硬件相關的,把它放在這個里面,達到一個安全的關系還有IOT產品的功能。
楊瑞表示,等級可以分成三級,第一級是最簡單的,用ARM的PSA分成安全區域和非安全區域就可以了,第二級稍微復雜一點,在安全區里面會分成個部分,第三級是級別最高的,楊瑞說道:“你在安全區域里面把任何的部分根據你的功能單獨分區,這里有一個什么好處呢?第三級應用的話比如說軟件開發本身就有漏洞,這個漏洞被黑客找到了之后,他只能拿到區里面的內容,區域外面的內容是沒有辦法訪問的,所以對你的保護就更上了一個層級,這個就是ARM在明年開始就會給大家提供的一個免費的、不用外面再花芯片的安全解決方案。”
在最后,楊瑞表示,目前ARM跟國家工信部搞物聯網安全的人都在討論,基于這個軟件跟硬件的框架平臺怎么去做一個物聯網安全的標準起草。