针对供应链安全的芯片安全技术
31页1、数智创新变革未来针对供应链安全的芯片安全技术1.基于硬件的安全模块1.防范侧信道攻击的技术1.可信执行环境技术1.芯片级加密技术1.供应链安全可信度检查1.芯片鉴定与溯源技术1.安全生命周期管理1.基于零信任的芯片安全Contents Page目录页 基于硬件的安全模块针对针对供供应链应链安全的芯片安全技安全的芯片安全技术术基于硬件的安全模块硬件安全模块的安全功能1.加密和解密:硬件安全模块提供加密和解密功能,用于保护数据免遭未经授权的访问。它通过使用密钥(通常是随机生成的数字或字母的组合)对数据进行加密,只有拥有密钥的人才能解密数据。2.密钥管理:硬件安全模块还提供密钥管理功能,包括生成、存储、分发和销毁密钥。它利用安全算法生成密钥,并以加密方式存储密钥,以防止未经授权的访问。硬件安全模块还可以控制密钥的使用,例如限制密钥只能用于特定的目的或在特定的时间内使用。3.认证和授权:硬件安全模块提供认证和授权功能,用于验证用户的身份并授予他们访问资源的权限。它通过使用数字证书或其他认证机制来验证用户的身份,并根据预先定义的权限授予他们访问资源(如文件、应用程序或数据库)的权限。基于硬件的安
2、全模块硬件安全模块的优点1.安全性高:硬件安全模块具有很高的安全性,因为它是一个独立的硬件设备,与计算机的其他组件隔离,因此不受计算机上运行的恶意软件或病毒的影响。此外,硬件安全模块通常具有物理安全措施,如防篡改外壳和加密电路,以保护其内部的数据和代码免遭未经授权的访问。2.可移植性强:硬件安全模块通常是小型设备,可以轻松地从一台计算机移动到另一台计算机,这使得它非常适合需要在不同环境中使用安全解决方案的组织。此外,硬件安全模块通常与多种操作系统和应用程序兼容,这使其可以与各种系统集成。3.易于管理:硬件安全模块通常具有易于管理的界面,使管理员可以轻松地配置和管理设备。此外,硬件安全模块通常提供日志记录功能,可以帮助管理员监控设备的活动并检测潜在的安全问题。防范侧信道攻击的技术针对针对供供应链应链安全的芯片安全技安全的芯片安全技术术防范侧信道攻击的技术硬件模糊化:1.对芯片内部电路、逻辑门和存储元件等物理结构进行模糊处理,隐藏芯片的实际设计和实现。2.加入不可预测的噪声,增加对测量结果的误差,导致攻击者无法准确获取芯片信息。3.采用变形的IP核、工艺参数和设计布局,提高侧信道攻击的难度
3、和成本。动态加密技术:1.在芯片内部采用动态加密算法和密钥,对处理的数据和指令进行加密和解密。2.加密方法和密钥随着时间、温度等环境因素而变化,提高了密钥泄露的难度。3.采用的加密算法和密钥符合国家或行业标准,保证加密效果和安全性。防范侧信道攻击的技术乱序执行技术:1.打破芯片内部指令的顺序执行,降低攻击者对软件运行模式和数据流向的预测准确性。2.采用随机或伪随机的方式来安排指令执行顺序,使得侧信道信息变得不确定和难以分析。3.通过硬件乱序执行引擎或软件指令重排序等手段来实现。硬件隔离技术:1.将芯片内部不同功能模块或处理单元进行隔离,限制攻击者在不同模块或单元之间传递信息。2.采用物理隔离、电气隔离或逻辑隔离等手段来实现隔离,防止攻击者访问敏感数据和控制关键功能。3.采用硬件安全模块(HSM)或安全隔离区等技术来实现硬件隔离。防范侧信道攻击的技术抗电磁干扰技术:1.增强芯片对电磁干扰的抵抗能力,防止攻击者通过电磁信号泄露敏感信息。2.采用电磁屏蔽、滤波、抗干扰电路等手段来提高芯片的抗电磁干扰能力。3.符合国家或行业标准的电磁兼容(EMC)要求,保证芯片在电磁干扰环境中的正常工作。芯片
4、自毁技术:1.当检测到异常访问或攻击行为时,触发芯片自毁机制,销毁敏感数据和关键功能。2.采用熔断丝、物理销毁、擦除存储器等手段来实现芯片自毁。可信执行环境技术针对针对供供应链应链安全的芯片安全技安全的芯片安全技术术可信执行环境技术可信执行环境技术:1.可信执行环境(TEE)技术是一种硬件级安全技术,旨在创建一个在主操作系统之外、受保护的执行环境,以运行敏感代码和数据。2.TEE通常通过硬件隔离、内存隔离和加密等技术来实现,从而保证在TEE中运行的代码和数据不被主操作系统或其他应用程序访问或篡改。3.TEE技术可用于保护芯片供应链的安全,包括设计、制造、封测和分销等环节,防止恶意代码或数据被植入芯片,保证芯片的可靠性和安全性。可信根:1.可信根是可信执行环境(TEE)的核心,是整个TEE体系的安全基础。2.可信根通常是一个硬件模块,负责生成和存储TEE的密钥,并对TEE中的代码和数据进行签名。3.可信根的安全性至关重要,如果可信根被攻破,那么整个TEE体系的安全将受到致命打击。可信执行环境技术可信测量:1.可信测量是可信执行环境(TEE)的一项重要技术,用于测量TEE中的代码和数据的完
5、整性。2.可信测量通过计算TEE中代码和数据的哈希值,并将哈希值存储在可信根中。3.当TEE重新启动时,可信根会重新计算TEE中代码和数据的哈希值,并与存储的哈希值进行比较。如果哈希值不一致,则表明TEE中的代码或数据已被篡改。远程认证:1.远程认证是可信执行环境(TEE)的一项重要技术,用于验证TEE的合法性。2.远程认证通常通过向TEE发送一个挑战,并要求TEE使用其私钥对挑战进行签名。3.如果TEE能够正确地对挑战进行签名,则表明TEE是合法的。可信执行环境技术安全存储:1.安全存储是可信执行环境(TEE)的一项重要技术,用于对敏感数据进行加密存储。2.安全存储通常通过使用TEE中的硬件加密模块对敏感数据进行加密。3.这样,即使TEE中的代码或数据被泄露,敏感数据也不会被泄露。安全启动:1.安全启动是可信执行环境(TEE)的一项重要技术,用于确保TEE在启动时加载的代码是合法的。2.安全启动通常通过使用TEE中的硬件模块来验证TEE启动代码的签名。芯片级加密技术针对针对供供应链应链安全的芯片安全技安全的芯片安全技术术芯片级加密技术芯片级加密算法1.对称加密算法:该算法使用一个密钥
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