专用SoC芯片安全控制架构设计与安全性评估

本文主要探讨了专用System-on-Chip (SoC) 芯片的安全控制架构设计，针对专用SoC芯片面临的挑战，研究了芯片威胁模型和部署模型，以理解潜在的攻击者、攻击方式以及芯片生命周期中的安全风险。作者首先构建了一个清晰的威胁模型，确定了芯片的三个安全级别：0级资产（基础层代码和数据的安全）、1级资产（核心控制状态和数据）和2级资产（最高层代码和数据），每个级别的保护都至关重要。 设计过程中，作者强调了软硬件协同的重要性，通过设置硬件逻辑、状态寄存器和参数存储区，实现了对不同安全级别的控制和保护策略。这些策略确保了芯片在运行时能遵循安全工作流程，确保机密性、完整性和可信性的应用要求。对于关键的安全状态转移，设计了相应的约束条件和实现机制，防止未经授权的状态访问。 在芯片安全性分析阶段，通过对设计的系统进行仿真验证和现场可编程门阵列(FPGA)测试，验证了所设计的安全控制架构的有效性和可靠性。通过这样的设计，专用SoC芯片不仅能满足智能卡和可信计算等特定应用的需求，还能抵御潜在的安全威胁，保障数据和功能的完整性，提升整体系统的信任度。 本文详细阐述了专用SoC芯片的安全控制架构，包括威胁分析、安全等级划分、软硬件协同设计以及安全性验证方法，为专用芯片的安全设计提供了实用的理论依据和实践指导。