近期，中國移動旗下芯昇科技有限公司新推出一款高安全MCU芯片——CM32Sxx系列，通過使用帕孚信息科技有限公司SoftPUF開發工具包，在芯片中集成物理不可克隆功能(PUF)，利用PUF技術提取出獨一無二的“芯片指紋”，實現了芯片唯一身份標識和安全密鑰生成等關鍵功能。這些特性賦予CM32Sxx系列芯片防克隆、防篡改、抗物理攻擊以及側信道攻擊的能力，可為物聯網場景下(xia)的終端設備提供高級別的安全保障。
CM32Sxx系列芯片選擇使用SoftPUF進行PUF集成，相對于其他方案，它具有明顯的優勢：無需增加額外硬件，也無需修改原有芯片及設備的硬件設計。此外，SoftPUF可以在芯片的整個生命周期中靈活地進行集成，甚至可以部署到已安裝在現網的設備上。因(yin)此，SoftPUF的(de)(de)推出使得PUF能夠(gou)以(yi)低成(cheng)本、靈活地集成(cheng)到芯片(pian)和設(she)備中，輕松獲(huo)得可(ke)靠(kao)的(de)(de)信任(ren)基(ji)礎。
在物聯網時代，隨著大量位于邊緣側終端設備的接入，安全邊界變得更為模糊，這種發展導致各種安全威脅，比如入侵、仿冒和數據篡改的風險也在不斷增加。傳統的中心化網絡安全技術如防火墻和IDS/IPS等主要適用于互聯網時代，難以有效地保護位于邊緣側的海量物聯網終端。因此，構建終端的硬件信任根(Root of Trust)并建立可靠的身份驗證和安全防護體系，成為確保物聯網安全的重要基礎。
傳統安(an)(an)全(quan)(quan)MCU芯片在整合硬(ying)件信任(ren)根(gen)方面(mian)存(cun)在不(bu)足，缺乏完整的(de)安(an)(an)全(quan)(quan)邊界和全(quan)(quan)面(mian)的(de)安(an)(an)全(quan)(quan)功能(neng)，這(zhe)些弱(ruo)點使得(de)安(an)(an)全(quan)(quan)MCU芯片容易受到各種安(an)(an)全(quan)(quan)漏洞和攻擊的(de)威脅。為了解決這(zhe)些問題(ti)，需要為MCU芯片建立可靠的(de)硬(ying)件信任(ren)根(gen)，這(zhe)樣(yang)可以將(jiang)數(shu)據安(an)(an)全(quan)(quan)性和身份(fen)驗證一直(zhi)延伸到數(shu)據來源的(de)硅芯片，充分確保數(shu)據的(de)機密性、一致(zhi)性、完整性，并實(shi)現端(duan)(duan)到端(duan)(duan)安(an)(an)全(quan)(quan)防護(hu)能(neng)力。
PUF技術因其獨特的特征，例如唯一性、不可預測性、防克隆、防篡改等，以及私鑰不存儲的重要特性，被視為構建硬件信任根的最佳選擇。利用PUF技術來建立芯片的硬件信任根，將給構建高(gao)安全MCU芯片提(ti)供強有力的支持(chi)。
在此背景下，國內擁有自主可控PUF技術的先驅者南京帕孚信息科技有限公司，率先推出了一款名為SoftPUF的SDK軟件開發工具包，旨在提供簡便易用的API接口和模塊，使開發者能夠快速有效地將PUF技術集成到芯片或嵌入式系統中。
SoftPUF是實現基于靜態隨機存儲器SRAM PUF的軟件PUF集成方案。針對SRAM內部噪聲的隨機性和不可預測性，采用帕孚信息的專利技術和算法，通過提取“芯片物理指紋”，可為設備生成唯一標識ID以及滿足國際及國密標準要求的真隨機數、根密鑰及加密密鑰等。SoftPUF可廣泛適用于各種包含SRAM的 MCU、CPU、SoC等安全載體，提供安全性、靈活性和成本的最佳組合。
由(you)于“芯(xin)(xin)片(pian)(pian)指紋”是芯(xin)(xin)片(pian)(pian)的(de)固有物(wu)理特性(xing)(xing)，SoftPUF提取生(sheng)成的(de)PUF標識及私鑰不(bu)需(xu)要(yao)顯式存(cun)儲(chu)在(zai)芯(xin)(xin)片(pian)(pian)內(nei)部，僅在(zai)需(xu)要(yao)使用(yong)時在(zai)創建(jian)它們(men)的(de)芯(xin)(xin)片(pian)(pian)上重新恢復，用(yong)后(hou)即刪(shan)，黑(hei)客無(wu)(wu)從攻擊和(he)破解(jie)，提供了(le)極高的(de)安全(quan)性(xing)(xing)。同時，SoftPUF可簡化密鑰生(sheng)成和(he)管理，無(wu)(wu)需(xu)第三方的(de)設備密鑰注入，極大的(de)降低了(le)供應(ying)鏈安全(quan)管理風(feng)險(xian)及成本。
另外，SoftPUF集成了加密引擎模塊，支持(chi)主(zhu)流(liu)的(de)國際和國密加密、數(shu)字簽名算法等，支持(chi)對稱加密和橢圓函(han)數(shu)公(gong)鑰加密，并可(ke)與其他(ta)安全協(xie)議無(wu)縫集成，例如TLS、IPSEC、無(wu)證書公(gong)鑰系統等。
借助強大的安全能力組合，SoftPUF非常適用于為MCU芯片或嵌入式設備建立硬件信任根。通過將信任根作為錨點，逐步建立信任鏈，從而實現系統安全啟動、安全存儲、安全更新、身份認證和安全通信等功(gong)能。這些(xie)使得SoftPUF成(cheng)為構建嵌入式終端可信計算環境的有力工具。
帕孚信息推出的(de)(de)(de)(de)SoftPUF是PUF技術領域中(zhong)的(de)(de)(de)(de)一項重(zhong)要(yao)創新，為高安(an)(an)(an)全(quan)(quan)MCU芯(xin)(xin)片的(de)(de)(de)(de)開發(fa)過程(cheng)提(ti)供了重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)便利(li)和(he)支(zhi)持。利(li)用(yong)SoftPUF，開發(fa)者能(neng)夠(gou)充分發(fa)揮PUF技術的(de)(de)(de)(de)潛力(li)(li)，確保(bao)安(an)(an)(an)全(quan)(quan)MCU芯(xin)(xin)片的(de)(de)(de)(de)設計符合(he)最高的(de)(de)(de)(de)安(an)(an)(an)全(quan)(quan)標(biao)準要(yao)求(qiu)。隨著國內對PUF技術的(de)(de)(de)(de)日益重(zhong)視和(he)應用(yong)生(sheng)態的(de)(de)(de)(de)不斷擴張(zhang)，越來越多的(de)(de)(de)(de)安(an)(an)(an)全(quan)(quan)MCU芯(xin)(xin)片將把PUF技術納入其核心(xin)能(neng)力(li)(li)范疇。在這個發(fa)展背景下，SoftPUF將成(cheng)為開發(fa)者構建高安(an)(an)(an)全(quan)(quan)MCU芯(xin)(xin)片不可(ke)或缺的(de)(de)(de)(de)利(li)器，為提(ti)升產品(pin)競爭優勢提(ti)供強有(you)力(li)(li)支(zhi)持。
