构建“信任链”安全，从一颗安全闪存开始

随着人们对智能生活的要求越来越高，以智能城市、智能家居、智能汽车、智能农业、健康监测为代表的物联网应用正在全方位改变人们的生活。作为保存物联网信息的主要载体，存储也聚焦了所有人的目光，低成本、高可靠度、低电压、低功耗、以及更高的系统安全性成为了存储选择的重点考察因素。

为应对智能化、数字化转型带来的安全挑战，华邦电子近日重磅推出全新TrustME^®安全系列闪存产品，其突破性的设计能够强化在商业、工业和服务器领域的物联网边缘设备的信息安全需求。

“TrustME”是Trust Memory Environment的缩写，目前主要拥有两大产品：W77Q和W75F，可针对不同的应用、不同的使用场景，实现不同的安全标准，下图清晰展示了这种定位。

首先，在CC认证EAL2/3进阶安全等级(substantial security)，所对应的应用包括智能家居、空调、洗衣机，或是一般的联网设备、物联网设备、可穿戴设备、智能手表，以及智能座舱、车载娱乐系统等，W77Q可以来满足上述应用在安全层面的要求。

而W75F则达到了CC EAL5+更高阶的安全级别，还有更高等级的SESIP L3。从应用场景上来看，电子支付、电子身份识别、车用V2X或者是钥匙、智能手机等安全等级要求较高的场景，W75F可以很好的适配。在ASIL功能安全方面，W75F可以满足ASIL-D最高等级的汽车功能安全认证。

从设计之初打造车规级安全

华邦电子技术经理李亚玲强调称，为了大幅降低黑客攻击成功的概率，W77Q采用了逻辑电路而非软件的方式，从而在IC层面就将安全功能考虑进设计之中。因此，W77Q具有三大主要安全功能： 

一、数据安全存储。W77Q内部具备特殊机制，也就是上文提及的利用逻辑设计嵌入芯片的算法，来实现安全读取(Secure read)和安全写入(Secure write)。此外，W77Q之间的数据是通过SPI总线以密文形式进行信息交换。

二、防止固件回滚。固件回滚指将系统版本回退到旧版本。例如，若客户的固件已更新至第五版，但第四版存在漏洞，黑客可能会利用该漏洞进行攻击。W77Q通过版本标签的方式确保系统仅能升级至最新版本，从而大幅降低了黑客攻击风险。 

三、提供信任根和安全启动。信任根即RoT(Root-of-Trust)，W77Q利用CRC和HASH引擎实现数据正确性和完整性。在启动时，需验证启动代码(boot code)是否可信且未被篡改，确保启动的真实性、完整性和正确性。

“以上三个主要功能均通过配置实现。”李亚玲进一步解释称，在配置之前，W77Q可用作标准型NOR Flash，这一好处是增加了客户的使用灵活性。通过安全配置，用户可实现所需的不同功能，如将IC分为8个分区，并为每个分区指定相应功能，如分区-0实现安全启动，分区-1用作写入保护。

目前，W77Q系列包含256Mb、512Mb和1Gb不同容量的产品，2Gb容量的产品正在开发中。其中，256Mb、512Mb这些高容量产品具备高性能、高可靠性和高安全性，专为满足汽车应用而打造。同时，也提供了更快的速度，如xSPI、DTR、STR以及Octal(8线)接口这种速率更高的版本供客户选择。Octal(8线)接口可以达到400 MHz，大大高于现在业内普遍的166MHz、133 MHz。 此外，512Mb和1Gb容量的产品还支持同步读取和写入，大幅提高软件OTA的效率。

安全认证方面，除了获得包括CCEAL2、SESIP L2、IEC 62443、ISO 26262 ASIL-C和FIPS 140-3 CAVP在内的多项工业级和车用领域安全认证外，W77Q还获得了ISO/SAE 21434(道路车辆-信息安全工程)认证，是首家获得该认证的内存供应商。 

不要小看ISO/SAE 21434标准，自2022年7月起，该标准已经成为欧盟(EU)的强制性规范，要求所有新上市车型必须通过该标准的认证。如果再考虑ISO 26262和预期功能安全(Safety of the intended functionality, SOTIF)标准，即ISO 21448，上述三个标准已经结合了从车辆内部系统到车辆外部因素，防范所有对车辆安全的危害。

自研IP助力安全等级再升级

W75F最大的特色之一，则是内部包含了华邦自有的SFI(Secure Flash Interface)IP。据李亚玲的介绍，在这个IP之下，所有存储在W75F之中的资料或者是代码都是经过加密的，要全部通过华邦的IP来做解密才可以使用。安全闪存和SoC之间通过一个共享的密钥进行双向绑定，无论是SoC还是安全闪存被更换，都无法启动。

也就是说，内置IP除了能够防护远程黑客的攻击之外，无论是物理性的暴力破解、或使用其他工具尝试获取里面存储的资料、将芯片开盖(IC Decap)，或者是用暴力的破坏方式偷窃内部资料，W75F都能够针对以上提及的情况做到对应的防护。

同时，每个电源周期(Power Cycle)后均会生成一个全新且唯一的密钥，用于双向的芯片链路加密，这意味着黑客每次面对的密钥都不同，进一步提升了安全性。此外，W75F通过冗余校验(Redundancy Check)对数据和代码进行内部验证，并内置了防篡改、防恶意攻击以及侧信道保护功能，可抵御恶意攻击、侧通道攻击甚至是物理攻击，实现全方位的安全防护。在SPI总线上，可建立加密通道，用于保护XiP、读取、写入、擦除等任务。

结语

安全认证、设计灵活、可扩展、多功能，是华邦安全闪存的独特价值所在。而之所以存储安全越来越得到政府、企业和SoC设计厂商的重视，是因为电子系统中的代码和数据绝大部分都储存在闪存中，只有硬件安全，才有软件、系统和网络的安全，即所谓的“信任链(Chain of trust)”的概念，才能够为用户构建更安全、更可靠的数字世界。