HSM指Hardware Security Module，它是一種有自己獨立的CPU、密碼算法硬件加速器、獨立Flash等，用于生成、存儲和管理加密密鑰，以及執(zhí)行加密運算和安全操作。
HSM通常包含硬件隔離、加密芯片、隨機數(shù)生成器等安全組件，能夠提供高級的安全保護，防止密鑰泄露和惡意攻擊。
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TEE
TEE 可信執(zhí)行環(huán)境是在車載零部件的開放系統(tǒng) REE（Rich Execution Environment，例：Linux、Android、AUTOSAR、RTOS ?? 等系統(tǒng)）上，創(chuàng)建一個可信的、獨立的、物理隔離的執(zhí)行空間，即隔離的安全屋。安全資產(chǎn)不出可信域，例如密鑰證書、核心邏輯等安全資產(chǎn)，TEE 整體架構(gòu)和提供的基礎(chǔ)服務(wù)如下圖。
03
TEE 和 HSM 技術(shù)特點與主要應(yīng)用場景
TEE 是基于硬件隔離技術(shù)的軟實現(xiàn)，
HSM 是基于硬件設(shè)備的硬實現(xiàn)，
一下列出了各自的技術(shù)特點和應(yīng)用場景。
TEE：
生態(tài)開放，易于擴展
應(yīng)用安全：遠程控車 / 充電樁 /OTA 加固等；
軟件實現(xiàn)，降低成本
安全存儲：業(yè)務(wù)證書密鑰 / 隱私數(shù)據(jù) / 重要數(shù)據(jù)等；
規(guī)范接口，易于移植
生物識別：指紋、人臉、聲紋、視頻等保護；
動態(tài)空間，按需提供
金融支付：支付應(yīng)用 / 電子證明 / 區(qū)塊鏈等；
基于硬件，限于硬件
其他業(yè)務(wù)：數(shù)字版權(quán)保護 / 可信 UI/ 設(shè)備認證 / 安全通信。
HSM：
硬件算力，性能較高
安全通信：車內(nèi)外通信，例 TLS、SecOC?等；
獨立硬件，安全性高
密鑰保護：根證書 / 共享密鑰等；
硬件空間，小而固定
安全啟動：鏡像保護等；
技術(shù)成熟，生態(tài)完善
安全日志：文件加密等。
04
TEE 和 HSM 相結(jié)合的方案
TEE 和 HSM 既可各自獨立地應(yīng)用于車端的各個零部件，也可結(jié)合起來共同打造更安全的方案，滿足更高的車規(guī)級安全需求，安全性可達到金融級別的 CC EAL5+。
在本方案中，HSM 掛載在 TEE 下，應(yīng)用都需經(jīng)過 TEE 訪問 HSM。車企相關(guān)的根證書密鑰等都可保存在 HSM，業(yè)務(wù)相關(guān)的證書密鑰、用戶數(shù)據(jù)等可保存在 TEE，安全擴展業(yè)務(wù)都可運行在 TEE，TEE 和HSM 相結(jié)合的具體方案請參考下圖。
TEE和HSM的結(jié)合安全方案關(guān)于 TEE 和 HSM 的證書密鑰的產(chǎn)線方案建議如下：
HSM 的證書密鑰導(dǎo)入導(dǎo)出：（根證書等）
方式 1：委托HSM 提供商實施（建議）。
方式 2：通過TEE 和 TEE 的產(chǎn)線工具實現(xiàn)。
TEE 的證書密鑰導(dǎo)入導(dǎo)出：（業(yè)務(wù)證書等）
離線：在本地通過 TEE 的產(chǎn)線工具和加密狗實施。
在線：通過網(wǎng)絡(luò)連接后臺實施，需要借助 TEE 產(chǎn)線工具。
05
TEE 和 HSM 在車端的分布
根據(jù)整車各零部件的安全需求，結(jié)合 TEE 和 HSM 各自的技術(shù)特點，為整車共建安全基礎(chǔ)能力，TEE 和 HSM 在車端的分布建議如下：
圖7.5-3 車端的安全基礎(chǔ)能力分布圖
安全基礎(chǔ)能力建設(shè)思路
側(cè)重于有性能需求的功能，使用 HSM，例：ADAS、SecOC 等。
側(cè)重于有擴展需求的功能，使用? ?TEE，例：智能座艙、TBOX、TLS、業(yè)務(wù)安全等。
TEE 目前主要用于性能較高?MPU?場景，例：智能座艙、中央計算單元、TBOX 等。
HSM 即可用于 MPU 又可用于 MCU，例：TBOX、車窗、車門、燈控、診斷功能等。
主要零部件建議支持 HSM 和 TEE，例：TBOX、中央計算單元等。
業(yè)務(wù)安全、隱私數(shù)據(jù)盡可能采用? TEE，例：遠程控車、充電功能、生物識別等。
主要零部件若不支持 HSM，建議支持 TEE 功能。
安全基礎(chǔ)能力擴展思路
TEE 擴展性很強，如用 HSM 實現(xiàn)受限的場合，可考慮用 TEE 實現(xiàn)。
對安全性要求較高的場景，可考慮用 TEE 和 HSM 結(jié)合的方式實現(xiàn)。
既有國密算法需求，又有國際算法需求場合，可考慮用 TEE 實現(xiàn)。
僅需證書密鑰安全時，僅需 HSM 實現(xiàn)即可。
實際應(yīng)用
本方案可滿足車載合規(guī)和縱深防御的安全基礎(chǔ)能力需求，根據(jù)各種應(yīng)用場景，充分利用 TEE 和 HSM 技術(shù)互補特點，既可單獨使用，又可結(jié)合使用。為整車和零部件的安全架構(gòu)設(shè)計提供了更多的選擇方案， 也能解決車企安全合規(guī)的部分痛點。
在實際開發(fā)中，無法使用 HSM 的場合下，可以啟用 TEE 滿足安全需求。
在安全業(yè)務(wù)中，TEE 是HSM 有益的補充，TEE 可提供業(yè)務(wù)邏輯保護、外設(shè)保護、可信界面、面向海外智能座艙系統(tǒng)的數(shù)字視頻版權(quán)保護等功能，更為車載的數(shù)據(jù)安全解決方案提供了技術(shù)支撐。
在安全和性能方面，HSM 具有更高的安全和性能。TEE 在安全擴展能力方面更具有優(yōu)勢。
可根據(jù)具體架構(gòu)環(huán)境，采取 TEE 和 HSM 相融合的方式，取長補短，保護車載安全資產(chǎn)。本方案考慮今后智能車載的安全需求，安全能力支撐由原來的單點逐步擴展為多點，以滿足不斷增 長的車載安全業(yè)務(wù)，這不僅僅為了滿足合規(guī)要求，更為了構(gòu)建車載整體安全防御體系提供了底層技術(shù)支撐。俗語稱 “九層之臺, 起于累土” ，只有構(gòu)筑好車載安全基礎(chǔ)能力，車載整體安全才能成為可能。
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