从内部防护汽车网络安全——硬件安全模块(HSM)保护ECU主处理器内部牛喀网

内容提要：硬件安全模块(HSM)通过在ECU主处理器中嵌入安全功能来解决这一难题。HSM与安全软件栈的结合，将成为汽车有效安全体系的重要支柱支撑。

当你在车辆调校工作中接入动力总成的ECU来改变系统参数时，你的脑海中可能首先想到的不是噪音和尾气排放法规的事情。比任何事都更令人不安的是，自己可以访问电子控制的车辆系统这一事实。

汽车专用HSM

已经有几家大型芯片制造商提供了具有车载规格架构的硬件安全模块，包括Infineon、STMicroelectronics、Renesas和NXP。从根本上说，HSM通过其自己的处理器核心来执行汽车应用场景所需的所有IT安全功能。这些功能包括128位AES硬件加速器，用于生成密钥材料的真随机数生成器(TRNG)，用于存储加密密钥的硬件保护存储，刷写/调试功能，以及HSM专用RAM（见图1）。

图1：硬件安全模块(HSM)硬件体系结构

专门构建的安全软件和实时通信

图2：硬件安全模块(HSM)软件体系结构

多功能、易于实施

硬件安全模块的功能要比纯粹基于软件的解决方案强大得多。HSM的安全功能是物理封装的，因此ECU主机控制器可以专注于其真正的任务。与HSM安全软件相结合，此方法提供了一种具有多种优势的交钥匙解决方案。

为需要高性能加密的特定用户提供强大的硬件/软件协同设计平台

与HSM的标准化接口可简化客户集成

完全可编程。模块化配置可满足特定需求支持

多核支持

新一代HSM固件

HSM硬件和软件开发迅速推进，标配汽车专用硬件安全模块的ECU微控制器也越来越多。最新一代的CycurHSM比以往任何时候都更易于使用，并通过独特的选项在ECU中实施专有的IT安全功能。新的HSM固件可以通过使用AppletManager或通过各种管理系统激活各个安全功能来轻松配置。此外，该软件符合ASPICE标准，具有灵活的密钥库架构。

未来，为了保护加速部署的互联车辆和自动驾驶技术，End-to-End保护比什么都重要。在互联网连接环境中，开发人员必须通过实施入侵检测系统，车载防火墙，安全无线软件更新和安全V2X等技术来保护所有关键元素。End-to-End保护是指在构成数字车辆功能的最基本组件层面，即在单个ECU的微处理器内嵌入IT安全功能。这正是硬件安全模块的意义所在。硬件安全模块被认为是当今汽车安全发展的核心，其未来前景总体上是光明的（见图3）。