安全性产品生命周期管理Product Life Cycle Management

安全的产品，在产品的设计、开发、组装一直到送到用户手上，都必须要完整的考虑其安全，并进行有效的管理，这便是产品生命周期管理。

以MCU这类产品而言，其产品生命周期可以分为芯片制造商(Vendor)、原厂出厂状态(OEM)、产品布署(Deployed)状态与退料审查(RMA)状态。

芯片制造商(Vendor)状态

MCU在芯片厂生产制造出来，经过测试、原厂设置后，就可以送给产品制造商，进行产品的开发与制造。

以M2354为例，原厂出厂时芯片具有不可更改且唯一的身分码(UID)，也可以根据客户需求设置UCID。此时MCU不含韧体与密钥，可以进行读取、刻录或除错等等操作。

原厂出厂(OEM)状态

在OEM状态下的MCU，需要能够用来开发产品韧体，也需要能够在产品韧体开发完成后，让工厂能够刻录产品韧体，所以此时的MCU是呈现开放状态，能够读取、烧写内部数据与进行程序的开发与除错，包含基于信任根(Root of Trust)机制的安全开机流程，在此时都是关闭的，并且可以根据开发的不同阶段，一一打开。

以M2354为例，此时客户可以用Nu-Link ICE进行韧体的开发与除错，确认没问题之后，就可以将密钥写入芯片当中，之后MCU将会启动信任根基机制，强制执行安全开机认证流程，所有非经授权的韧体都将不允许被执行，也可以启动Debug Protection Mechanism (DPM)机制，开启除错功能的授权机制，以限制对读取、刻录与除错功能的存取。

产品布署(Deployed)状态

产品的的固件开发完成，并在产线组装完成后，进入产品布署状态，就可以送到市场上贩卖，最终到达消费者的手上，此时为了保护用户数据的安全，产品的安全机制都会打开，这包括了安全开机流程、禁止读取、烧写与除错接口等等，所有非经授权的操作都是不允许的。

然而，为了能够让产品必要时，进入退料审查的状态，以符合故障分析等需求，因此特别允许在原厂设置的授权条件符合的情况下，可以让MCU进入退料审查状态。

退料审查(RMA)状态

当产品出现问题，需要进行分析时，可能会需要对MCU进行读取、写入、除错等操作，为了避免用户的数据因此泄露，即使拥有原厂的授权，能够进入RMA状态。对M2354而言，其在进入RMA状态的同时，也会强制将MCU内部的所有数据清除，而芯片内的密钥也会因此失效，以兼顾用户的数据安全与RMA需求，并且在RMA状态的除错，仍受到DPM的管理，禁止任何非授权的存取。

值得注意的是，产品生命周期内的所有的状态都是单向且不可逆的，以M2354的产品生命周期管理机制为例，在Vendor/OEM状态下，芯片可以读取、烧写与除错，且只能往Deployed状态更改，在Deployed状态下会强制打开相关的安全机制，禁止一切非授权的存取，且只能往RMA状态变化，而进入RMA状态，则是会强制清除用户数据，并且让芯片内部的密钥无效化之后才能进行其他的授权操作，以避免任何可能的安全漏洞。一旦进入RMA状态，就表示该芯片已经进入生命周期的尾声，此时MCU再也无法更改状态，也无法再次使用在产品上，因为MCU内部失效的密钥将造成所有韧体都无法通过安全开机的认证。

传统的MCU对于安全性的设计，通常是设计成所谓的LOCK机制，目的是让产品出货时，能够锁住内部的内存，以避免被盗取韧体来制作所谓的盗版，所以安全机制就只有锁定与非锁定状态。然而，一个真正完整的安全性产品，则必须对整个产品生命周期的安全，都有缜密的规划，从一开始的唯一身分码，开发除错时的便利性与安全性，到产品上市的安全性，一直到最后产品退回原厂时的分析处里，每一个阶段都要确保其使用的需求与安全，才能够真正防堵在各个阶段所面临的安全威胁，因此产品生命周期的管理，是安全MCU产品必不可少的功能。

审核编辑：汤梓红