专用SoC芯片安全架构：威胁模型与设计策略

本文主要探讨了专用System-on-Chip (专用SoC) 芯片的安全控制架构设计，针对专用SoC在智能卡和可信计算等应用场景中的安全性挑战。研究首先从威胁模型和部署模型出发，分析了芯片可能面临的攻击者、攻击方式以及生产、运输、研发和使用过程中的安全风险。通过对芯片资源进行安全等级划分，定义了0级和1级等不同级别的受保护资产，确保了关键数据和服务的安全性。 0级资产，作为芯片安全的基础，关注的是底层代码的完整性与可信性（如0层代码和0层数据），以及所有模块功能的正确性。任何一项的保护失效都可能导致芯片无法正常服务。而1级资产则扩展到1层代码和1层数据的机密性、完整性和可信性，这是更高级别的保护，对于芯片功能的正常执行至关重要。 设计过程中，通过软硬件协同的方式，设置了相应的硬件逻辑、状态寄存器和参数存储区，实现了对安全策略的软件控制流程。这包括了芯片的工作状态管理和状态转移的约束条件，确保了芯片在不同状态下的安全行为。同时，文中提到了对所设计芯片系统的安全性分析、仿真验证和现场可编程门阵列(FPGA) 测试，以验证设计的正确性和有效性。 本文的核心内容集中在构建一个能有效抵御威胁、满足机密性、完整性和可信性要求的专用SoC芯片安全控制架构。这种架构不仅考虑了芯片内部的逻辑保护，还涵盖了芯片生命周期中的各个环节，为智能卡和可信计算等应用提供了坚实的安全保障。通过精细的设计和严格的验证，确保了芯片在高度竞争的市场环境中能够稳定可靠地运行，保护用户数据和隐私。