在物聯網、工業4.0和he機ji器qi人ren技ji術shu的de崛jue起qi中zhong，微wei控kong製zhi器qi越yue來lai越yue多duo地di成cheng為wei防fang篡cuan改gai和he網wang絡luo攻gong擊ji的de保bao護hu屏ping障zhang。各ge種zhong微wei控kong製zhi器qi係xi列lie已yi經jing配pei備bei了le一yi係xi列lie安an全quan功gong能neng。一yi旦dan歐ou洲zhou通tong用yong數shu據ju保bao護hu條tiao例li(GDPR)在2018年5月開始生效，企業便必須執行其中規定的數據安全標準。該法律對個人數據的匿名化(pseudonymization)和加密進行了更加嚴格的規定，與德國以前的法律基礎相比，新增了彈性條款和問責條款。

 

GDPR不僅影響製造商，還影響OEMchangshanghewangluoyunyingshangdengyunyingqiye。zuoweiyigezhongyangkongzhihejianguanyuanjian，weikongzhiqizaiwangluoxitongzhongbanyanzheguanjianjiaose。zhizaoshangdekaifaguochengyijingkaishianzhaoxiangyingdeanquanbiaozhunjinxingrenzheng。pingjieanquandeshengchan

 

 

youxunhuanrongyuxiaoyansuoquedingdexiaoyanzhikeyijianceshujuchuanshuhuocunchuzhongdecuowu。zheyiweizhetabujinkeyijianzhashujudewanzhengxing，haikeyiyanzhengruanjianyunxingshideqianming。anquandedianyuanjiankongxitong(POR [上電複位] / PDR [掉電複位] / BOR [欠壓複位] / PVD [可編程電壓檢測器]標誌狀態)可以識別複位的原因，並確保器件的複位是基於合法訪問。它由“寫入時進行讀取”功能進行補充
，以實現高效的篡改檢測和記錄。

 

時鍾安全係統(CSS)基於恢複時的時鍾和係統，以及相互獨立運行的內部和外部時鍾。看門狗和窗口看門狗也相互獨立地監視時間窗口。

 

存儲器內容的完整性和可靠性則可通過糾錯碼(ECC)和奇偶校驗來確保，它還提供了擴展的保護
，免受通過錯誤來偷偷進行的攻擊。溫度傳感器持續監測IC的環境溫度，以防止惡意程序故意加熱到超出其指定範圍，從而永久性損壞IC。

 

 

加(jia)密(mi)方(fang)法(fa)通(tong)過(guo)使(shi)用(yong)代(dai)碼(ma)加(jia)密(mi)原(yuan)始(shi)純(chun)文(wen)本(ben)來(lai)防(fang)止(zhi)源(yuan)文(wen)本(ben)遭(zao)到(dao)未(wei)經(jing)授(shou)權(quan)的(de)訪(fang)問(wen)，破(po)解(jie)代(dai)碼(ma)使(shi)黑(hei)客(ke)能(neng)夠(gou)解(jie)密(mi)加(jia)密(mi)的(de)文(wen)本(ben)。更(geng)複(fu)雜(za)的(de)加(jia)密(mi)方(fang)法(fa)使(shi)用(yong)對(dui)稱(cheng)或(huo)非(fei)對(dui)稱(cheng)加(jia)密(mi)。若(ruo)使(shi)用(yong)對(dui)稱(cheng)加(jia)密(mi)
，隻(zhi)有(you)一(yi)個(ge)加(jia)密(mi)和(he)解(jie)密(mi)密(mi)匙(chi)
，這(zhe)意(yi)味(wei)著(zhe)發(fa)送(song)者(zhe)和(he)接(jie)收(shou)者(zhe)使(shi)用(yong)相(xiang)同(tong)的(de)密(mi)鑰(yao)。

 

若使用不對稱方法，通信各方各自使用自己的密匙

，用於生成密匙對。這包括用於加密數據的公匙和用於解密的私匙。

 

對稱方法，舉例來說，某些STM32係列有一個真正的隨機數發生器，用於產生32位加密密匙
，完全集成到芯片中。這種加密基於對稱高級加密標準(AES)

，而STM32F2、F4、F7
、L4係列采用128位密匙長度(AES-128)和256位(AES -256)密匙長度以及多種方法 (ECB
、CBC、CTR、GCM
、GMAC、CMAC)，而STM32L0 / L1則采用128位密匙長度(AES-128)。這種對稱加密標準也適用於少數其他供應商的專用MCU / MPU係列(如瑞薩RX、瑞薩Synergy和東芝TZ1000) (見交叉列表)。 此外，瑞薩RX係列和Synergy S5和S7係列在硬件上提供非對稱加密引擎
，這是一項突出的功能。

 

對稱方法的優點是，由於隻有一個密匙，所以密匙管理比非對稱方法更簡單，加密和解密的速度也明顯更快。 一些微控製器部件也具有完全集成的散列函數，其中數據被散列和分散
，並且該函數將較大量的輸入映射到較少量的目標數據。

 

還有密匙散列信息驗證碼(HMAC)，該信息認證碼(MAC)的結構基於密碼散列函數。在RFC 2104和NIST標準FIPS 198中規定了HMAC。

 

 

fangcuangaijizhiyongyufangzhizhenduiweikongzhiqizhiwaideyingjianxitongyouyihuowuyifaqidewuligongji。tayinyonggezhonghuanxingyuandebeifenyu
，quebaojishizaidigonghaomoshixiayenengbaochibaohu。shishishizhong(RTC)為每個篡改事件蓋上時間戳。

 

某些微控製器係列還具有RTC寄存器保護功能，可以阻止未授權的寫操作，並獨立於係統複位進行操作


，但不包括寫入一係列按鍵時的保護功能。

 

如果檢測到篡改，備份寄存器確保寫入內容被自動刪除。通訊通道也可以通過通用輸入/輸出(GPIO)通訊模塊選擇性地阻止，這可以防止選定的GPIO，並且可以在下次複位時刪除該模塊。

 

調試模塊通過調試接口防止未經授權的微控製器訪問。可以為每個應用程序或需求選擇安全級別
，但是在此之後不能再次降級。

 

 

訪問權授予用戶或用戶組執行某些操作的權限。為此，集成存儲器保護單元(MPU)將存儲器劃分為具有不同訪問權限和規則的區域。

 

在數據傳輸期間
，防火牆將閃存或SRAM的代碼或數據組件與在保護區外執行的其餘代碼隔離開來。防火牆比內存保護單元(MPU)更具限製性

，僅集成到STM32L0、L4和瑞薩Synergy S5和S7中。

 

讀保護用於管理如何訪問內存
，例如用戶IP的存儲轉儲和備份是不允許的。寫保護可以保護每個扇區免受不妥當的寫入操作。專有代碼保護允許將每個存儲器區域配置為“僅執行”
，這意味著隻有代碼可以在此處執行——不能寫入該區域。 使用批量擦除或安全擦除功能可以安全地刪除IP和機密數據
，該功能將內存完全重置為出廠狀態。

 

 

許多微控製器係列具有特定的獨特96位ID，以確保最終產品可追溯。這也可以用於安全密匙的多樣化。許多係列還具有啟用安全固件更新的功能。

 

 

用(yong)硬(ying)件(jian)實(shi)現(xian)的(de)安(an)全(quan)功(gong)能(neng)也(ye)可(ke)以(yi)配(pei)合(he)基(ji)於(yu)軟(ruan)件(jian)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)。加(jia)密(mi)庫(ku)軟(ruan)件(jian)包(bao)可(ke)用(yong)於(yu)不(bu)同(tong)的(de)微(wei)控(kong)製(zhi)器(qi)係(xi)列(lie)，並(bing)提(ti)供(gong)一(yi)係(xi)列(lie)加(jia)密(mi)算(suan)法(fa)。它(ta)們(men)以(yi)二(er)進(jin)製(zhi)目(mu)標(biao)格(ge)式(shi)作(zuo)為(wei)標(biao)準(zhun)提(ti)供(gong)，也(ye)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)基(ji)於(yu)保(bao)密(mi)協(xie)定(ding)(NDA)授權的條款以源代碼形式提供。也可通過硬件擴展為某些集成電路提供功能支持。

 

除了集成在芯片中的隨機數發生器之外
，軟件包還提供了對重播攻擊的保護；zhexiezhongbogongjiliyonglexianqiandeqingqiulaizhongxingongji。sanliesuanfayanzhengxiaoxideshuziqianmingheyanzhengdaima，yiquebaoshujukexinbingbaohuqiwanzhengxing。ciwai，haiyoukeyongyuduichenghefeiduichengjiamifangfaderuanjianbao。

 

對於複雜的IoT解決方案
，還可以選擇使用另一個板載模塊——意法半導體的STSAFE-A100或英飛淩的OPTIGA係列是可立即運行的解決方案，並且具有安全的操作係統。這一最新一代安全微控製器為本地和遠程主機、智能家居
、智慧城市和工業應用、電子娛樂設備以及各種其他終端設備
、公用設施和配件增強了身份驗證和數據管理服務的安全性。