“黑客們之所以越來越愿意投入更多時間和精力去對各種設(shè)備進行攻擊，那是因為他們通過攻擊獲得的利益越來越大。”新思科技(Synopsys)產(chǎn)品市場經(jīng)理Rich Collins說，目前，物聯(lián)網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備和芯片這三個層面都會遭受攻擊，攻擊手段大致可分為網(wǎng)絡(luò)攻擊(竊取敏感數(shù)據(jù))、軟件攻擊(植入惡意軟件)和硬件攻擊(利用Debug或者側(cè)信道方式進行非侵入式攻擊等)三種類型。
以針對一顆SoC芯片的惡性攻擊為例，攻擊方式就包括IP竊取(在未經(jīng)授權(quán)的情況下，對內(nèi)存進行訪問或物理分析)；故障注入(故意注入系統(tǒng)中的錯誤，進而發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在的漏洞)；側(cè)信道攻擊(針對加密電子設(shè)備在運行過程中的時間消耗、功率消耗或電磁輻射等信息展開攻擊)；采用惡意軟件或監(jiān)聽程序進行惡意攻擊；篡改相關(guān)的故障，對系統(tǒng)的物理/硬件進行攻擊；外設(shè)攻擊(劫持USB接口或無線聯(lián)接，加載惡意軟件、進行訪問)等。
“根據(jù)我們的觀察，由于側(cè)信道攻擊的有效性遠高于密碼分析的數(shù)學(xué)方法，通過時序分析就可以得到很多系統(tǒng)的關(guān)鍵信息，被黑客定義為回報率最高的一種方法。這對智能手表、NFC支付和嵌入式SIM等低功耗嵌入式應(yīng)用帶來了極大的安全隱患，也正成為黑客最新的攻擊方式。”Rich Collins說。
由于很容易從底層受到上述攻擊，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備因此需要更高的安全等級，這是完全可以理解的事情。但另一方面，受制于功耗和面積的制約，要想增加安全功能，SoC芯片就要相應(yīng)的增大面積和功耗，是否有“魚和熊掌，二者兼得”的解決方案？
新思科技日前宣布推出的DesignWare ARC SEM110和SEM120D安全處理器為此做出了有益的嘗試。資料顯示，采用Synopsys SecureShield技術(shù)的新ARC SEM處理器基于可擴展的32位ARCv2指令集體系結(jié)構(gòu)(ISA)，SEM120D中添加的DSP指令和統(tǒng)一MUL/MAC單元，可支持需要增強安全和實時處理的應(yīng)用，例如醫(yī)療保健與物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的傳感器處理和語音識別等應(yīng)用。
先進的安全功能，如包含統(tǒng)一指令時序和時序/能耗隨機化功能的側(cè)信道抵御力可混淆安全運行，阻止?jié)撛诤诳土私膺\行情況；帶有內(nèi)嵌指令/數(shù)據(jù)加密和地址加擾的防篡改流水線以及數(shù)據(jù)完整性檢查能夠抵御系統(tǒng)攻擊和IP盜用；集成的監(jiān)視器計時器可檢測包括篡改在內(nèi)的系統(tǒng)故障，從而允許設(shè)計師防止系統(tǒng)遭受軟件、硬件和側(cè)信道攻擊，并支持作為可信執(zhí)行環(huán)境(TEE)一部分的單獨安全和非安全功能。
Synopsys embARC開放軟件平臺為軟件開發(fā)人員提供整套免費開源軟件的在線訪問權(quán)，包括安全傳輸協(xié)議。該平臺包括新的SecureShield運行時庫，它在特定背景下運行并在可信執(zhí)行環(huán)境中管理容器分區(qū)和隔離。
像所有ARC處理器一樣，ARC SEM處理器也有一套支持它的可靠軟件和硬件開發(fā)工具生態(tài)系統(tǒng)，包括：適用于深層嵌入式應(yīng)用的高效代碼的MetaWare開發(fā)工具包、支持初期軟件開發(fā)的ARC nSIM快速指令集模擬器、為軟件優(yōu)化和系統(tǒng)驗證提供100%周期精確模擬的ARC xCAM等。此外，對于Synopsys的HAPS物理原型設(shè)計系統(tǒng)的支持能夠?qū)崿F(xiàn)基于ARC SEM處理器設(shè)計的早期軟件開發(fā)、硬件/軟件集成和系統(tǒng)驗證。
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