安谋科技推出"山海"S20F SPU，助力本土汽车芯片更安全

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"安全是一个比较特殊的领域，中国有中国的标准、算法，美国有美国的，欧洲有欧洲的。对于芯片厂商而言，在布局安全IP的时候非常敏感，需要考虑是否是中国本土研发的。'山海'S20F所有的开发全是由中国工程师在中国完成的，所以将它称之为本土创新，是非常符合的，这也是我和同事们非常骄傲的一点。"日前，安谋科技产品研发副总裁刘浩在"山海"S20F SPU（安全处理器）发布会上如是说。

www.eeworld.com.cn/, Nov. 17, 2023 – 

"山海"S20F是什么？

简而言之，"山海"S20F是既满足EVITA HSM规范又支持功能安全能力的信息安全产品，其HSM（硬件安全模块）负责对外输出整体的信息安全能力，该子系统会嵌入在包括SoC、高性能的MCU的车载芯片中，最终组成一个完整的AP或处理器。

安谋科技安全产品架构师、高级技术总监吕达夫说道，HSM和TEE不同，TEE是Trusted Execution Environment，它是架构在Arm TrustZone的可执行环境，通过类似于虚拟化形态，由一颗CPU虚拟化成两个运行环境，其中一个环境是TEE，一个环境叫REE。严格意义上讲，它并不是一个物理隔离的状态。HSM则是一个更加物理化，物理隔离的子系统，具有自己的CPU、总线和Memory，这是支持安全可信根中最核心的部分。

安谋科技安全产品总监耿建华介绍道，作为子系统的"山海"S20F，内部包括独立的CPU、独立的存储等辅助元件，同时也拥有加密引擎，因此它是一款符合功能安全标准的信息安全IP。目前，"山海"S20F已经具有功能安全的能力，得到了行业内要求最严格实验室exida颁发的ISO26262:2018功能安全证书。

但其并不是一个传统的硬件IP，而是一个包括硬件、软件、云端服务三位一体的全栈安全解决方案。

在硬件方面，"山海"S20F可按需灵活集成的CPU包括Arm® Cortex®-M55、Cortex-R52 CPU、以及安谋科技自研的"星辰"STAR-MC2 CPU，此外还支持客户的其他选择。CPU使用了双核锁步（dual core lockstep）技术，可以达到ASIL D功能安全要求。而在加密引擎方面， 采用了TrustEngine-800的引擎。Mailbox则作为HSM内部子系统的对外控制模块。存储上包括了BootROM和SRAM，外围是Watchdog等组件，且所有相应的硬件都具备安全机制。

吕达夫介绍道，HSM内部最关键的部分是加密引擎TrustEngine-800，内部代号为"追风"（取名自秦始皇的第一匹马）。该引擎主要实现加解密算法，不但实现支持国密SM2、SM3、SM4，同时支持国际通用加解密算法，支持多路并行使用，另外，也支持OTP（One time Programming）和TRNG真随机数生成（True Random number generator）。该引擎为64位寻址，支持64位主流CPU。吕达夫强调，该引擎支持可配置，从而可以灵活使用或关闭各类模块。

除了上述硬件方面的内容之外，"山海"S20F还提供了丰富的软件功能，包括HSM内部启动、运行的固件以及外部的软件栈。同时，为了提高HSM的硬件功能安全能力，还提供了软件测试库。软件测试库会为硬件提供周期性的诊断，如果发现错误，有能力向上汇报，并交给上层逻辑来进一步的处理。该软件测试库覆盖了所有算法，包括对称、非对称和摘要。另外值得注意的是，软件测试库是架构中立的，因此可以满足客户对HSM CPU的不同选择。

而在云端服务方面，则以微服务的形式提供，帮助合作伙伴通过云端把关键的密钥信息安全地部署到HSM内部。

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