0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

基于Arm的Renesas R-Car Gen 3 SoC设备的安全启动

星星科技指导员 来源:瑞萨电子 作者: Philip Lapczynski 2022-04-24 15:00 次阅读

这是关于安全启动的三部分系列中的第三部分。如果您还没有查看前两篇文章,它们是:(第 1 部分 - 安全启动介绍)和(第 2 部分 - MCU 设备的安全启动)。在我们的上一篇文章中,我的同事 Yamanaka-san 先生描述了我们的 RH850 MCU 设备上的安全启动。在本博客中,我将介绍基于 Arm 的 Renesas R-Car Gen 3 SoC 设备的安全启动。

R-Car 上的安全启动

片上系统 (SoC) 设备具有比典型微控制器设备更复杂的启动序列。安全启动可确保整个启动链的完整性和真实性。该软件可以选择以静态加密方式存储以保护机密性。

示例引导顺序

建立信任链

为了在 R-Car 上提供安全启动,瑞萨电子构建了一条植根于硬件的信任链。掩码 ROM 和 H BK(引导密钥散列)充当不可变的信任锚。这些不能在生产中更改。在整个引导链中,信任链的每一部分都由较早的(授权的)部分进行验证。元素的链接允许所有阶段验证都指向原始的信任根,就像链中的链接一样。此验证过程的起点是 R-Car 的掩模 ROM。复位后立即执行。

R-Car 设备中的信任链

R-Car 设备中的信任链

关键要点:瑞萨电子建立了一条植根于硬件的信任链

Mask ROM 和 H BK用作不可变的信任锚,这些不能更改

信任链的每一部分都由前一个(授权的)部分验证

此验证过程的起点是作为“信任根”的 R-Car 设备的掩码 ROM

准备安全引导环境

在 R-Car 设备中,安全启动从准备签名链开始。签名过程的先决条件包括生成两个 RSA 密钥对(设备根密钥对和安全启动密钥对)和生成设备根公钥哈希 (H BK )。每个客户都将在其安全的 OT 环境中控制一个唯一的根密钥。必须安全存储根和安全启动私钥,以确保整体系统安全。创建密钥对后,瑞萨电子提供的工具会生成根公钥的加密哈希。此公钥哈希 (H BK ) 提供给瑞萨电子,并在制造过程中被编程到 R-Car 设备中。H BK用于安全引导链中,用于验证根公钥的完整性和真实性。

安全启动顺序

安全启动顺序

签名图像

环境准备好后,就可以开始签名过程了。将根密钥和安全启动密钥对以及软件映像作为输入,签名工具生成两个证书:1) 包含公共根密钥的根密钥证书和 2) 包含安全启动公钥和映像签名内容的内容证书。 软件映像和证书被编程到 R-Car 设备内存中。只有公钥存储在 R-Car 设备上。

安全启动签名过程

R-Car 设备上的安全启动

R-Car 设备上的安全启动

复位释放 (1) 后,调用安全引导功能 (2)。安全启动功能使用根密钥和内容证书 (3) 验证软件。只有验证过程成功(4),设备才会执行部署的软件。

这是安全启动序列的分解版本。

扩展 R-Car 设备上的安全启动顺序 (1)

脚步:

设备重置已发布

设备执行掩码 ROM。如果设备处于安全启用状态,则执行安全启动。

掩码 ROM 从外部闪存加载证书和内容

掩码 ROM 解析根密钥证书并提取根密钥。计算根密钥散列并将其与已知的根密钥散列 (H BK ) 进行比较。如果密钥正确,则系统进行下一步。

掩码 ROM 计算并比较在安全启动内容证书中找到的启动密钥的哈希值与在密钥证书中找到的安全启动密钥哈希值(在上一步中验证)。如果检查通过,则使用公钥来验证内容证书签名。如果内容证书中的 有效,则内容证书中的数据用于计算下一个引导阶段的有效性和完整性。如果一切检查执行跳转到下一个引导阶段。

扩展 R-Car 设备上的安全启动顺序 (2)

脚步:

后续启动阶段可以调用掩码 ROM 安全启动功能来验证后续阶段的内容。在此示例中,IPL 调用掩码 ROM API 以验证应用程序 1-3。通过在后期调用掩码 ROM API,设计人员可以利用硬件加速进行 RSA 签名检查和 SHA 加速器进行散列。

掩码 ROM 验证内容证书是否在下一个引导阶段加载

IPL 可以验证每个图像,或仅验证它加载的图像子集。在此示例中,应用程序 1-3 使用安全启动 API,而应用程序 4 和 5 使用另一种方法。

当 IPL 完成加载和验证内容时,它会跳转到下一个引导阶段。

结论:

SoC 具有比 MCU 设备更长的引导链。我们的 R-Car 设备中的安全启动逻辑允许设计人员在整个启动过程中利用签名检查的硬件加速。瑞萨电子 R-Car 设备利用硬件作为构建可靠、安全系统的安全信任根。

审核编辑:郭婷

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • mcu
    mcu
    +关注

    关注

    145

    文章

    15885

    浏览量

    342777
  • soc
    soc
    +关注

    关注

    38

    文章

    3709

    浏览量

    215375
  • 瑞萨电子
    +关注

    关注

    37

    文章

    2716

    浏览量

    71652
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    详解全志R128 RTOS安全方案功能

    /sys_partition.fex功能介绍R128 FreeRTOS 系统上支持如下安全功能 安全硬件下图是 ARM 为 M33 Star 提供的一种基于 TrustZone 的
    发表于 12-28 15:59

    大咖说 | 瑞萨第5代R-Car产品家族,为汽车OEM带来可扩展MCU/SoC解决方案

    本篇将为您介绍瑞萨R-Car Gen5产品家族。 Vivek Bhan Senior Vice President, Co-General Manager of High Performance
    的头像 发表于 12-21 18:15 285次阅读
    大咖说 | 瑞萨第5代<b class='flag-5'>R-Car</b>产品家族,为汽车OEM带来可扩展MCU/<b class='flag-5'>SoC</b>解决方案

    Zynq-7000 SoC安全启动应用说明

    电子发烧友网站提供《Zynq-7000 SoC安全启动应用说明.pdf》资料免费下载
    发表于 09-13 11:46 1次下载
    Zynq-7000 <b class='flag-5'>SoC</b>的<b class='flag-5'>安全</b><b class='flag-5'>启动</b>应用说明

    Arm TrustZone STM32微控制器的安全启动安全固件更新解决方案

    本应用笔记描述如何在基于 Arm Cortex ‑M33 处理器的 Arm TrustZone STM32 微控制器上获得安全启动安全固件
    发表于 09-11 10:08 1次下载

    SoC平台安全要求1.0

    本文件规定了芯片上系统(SoC)的最低安全要求多个市场。它主要适用于需要遵守各种安全性的芯片组设计者 要求。架构师、设计师和验证工程师可以使用此规范来支持该过程独立实验室的认证。 本文档未指定特定
    发表于 08-02 10:15

    工程师说 | R-Car DNN模拟器的介绍 (2)

    摘要 在瑞萨提供的R-Car SoC相关的一些DNN模拟器中,本文将重点介绍 能够实现与实际硬件等价运算的Accurate Simulator ,并说明如何应用它来 分析和提高神经网络的精度
    的头像 发表于 07-13 18:15 231次阅读
    工程师说 | <b class='flag-5'>R-Car</b> DNN模拟器的介绍 (2)

    新品发布 | 瑞萨电子推出R-Car S4入门套件,实现汽车网关系统的快速软件开发

    SoC)的软件开发,该SoC为云通信和安全车辆控制提供高计算性能和一系列通信功能。与现有 R-Car S4参考板 相比,新的入门套件是一个成本更低且易用的选择,构建了包含评估板和软
    的头像 发表于 07-13 18:15 411次阅读
    新品发布 | 瑞萨电子推出<b class='flag-5'>R-Car</b> S4入门套件,实现汽车网关系统的快速软件开发

    瑞萨电子推出R-Car S4入门套件 实现汽车网关系统的快速软件开发

    R-Car S4入门套件包括基本的R-Car S4接口,如以太网TSN交换机和CAN FD,以及4GB(千兆字节)LPDDR4、128GB UFS(通用闪存)和64MB(兆字节)Quad SPI闪存等存储器。另外,用户可以通过使用扩展连接器轻松扩展外设功能,并根据个别需求
    的头像 发表于 07-13 09:59 399次阅读

    R-Car E2用户手册: 硬件

    R-Car E2 用户手册: 硬件
    发表于 07-11 19:28 0次下载
    <b class='flag-5'>R-Car</b> E2用户手册: 硬件

    R-Car V3M Starter Kit 原理图s

    R-Car V3M Starter Kit 原理图s
    发表于 07-10 18:43 1次下载
    <b class='flag-5'>R-Car</b> V3M Starter Kit 原理图s

    R-Car V3M 入门套件硬件手册

    R-Car V3M 入门套件硬件手册
    发表于 07-07 18:42 0次下载
    <b class='flag-5'>R-Car</b> V3M 入门套件硬件手册

    R-Car V3M 入门套件硬件手册

    R-Car V3M 入门套件硬件手册
    发表于 07-06 19:25 0次下载
    <b class='flag-5'>R-Car</b> V3M 入门套件硬件手册

    R-Car CAN扩展板用户手册

    R-Car CAN扩展板用户手册
    发表于 07-03 20:35 0次下载
    <b class='flag-5'>R-Car</b> CAN扩展板用户手册

    Banana Pi BPI-R3开源路由器启动及性能评测

    香蕉派 BPI-R3 Sinovoip Banana Pi BPI-R3 测试设备装在纸箱中的 esd 袋中。没有配件,没有电缆,没有快速启动,只有
    发表于 05-09 12:02

    什么是多核SoC?基于ARM的多核SoC启动方法介绍

    引导过程是任何 SoC 在复位解除后进行各种设备配置(调整位、设备安全设置、引导向量位置)和内存初始化(如 FLASH/SRAM/GRAM)的过程。
    的头像 发表于 04-04 10:14 2248次阅读