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从安全核出发,谈RISC-V架构芯片安全的攻防之道
RISC-V(第五代精简指令集)作为一套开源开放的指令集架构,为我国芯片设计提供了一条全新技术路径,行业目前正在多领域推进RISC-V研发与产业化进程。处理器作为软硬件系统的核心部件,正面临着日益复杂的安全威胁,而智能卡芯片资源受限又对安全要求极高。
imgtec.eetrend.com, Oct. 28, 2025 –
从《白皮书》安全核技术,引申谈谈RISC-V架构芯片面临的如下典型安全威胁与安全防御技术:
RISC-V架构芯片面临的5类安全威胁
1. 信息泄露威胁:比如,越权访问窃取/篡改安全固件信息
2. 故障注入威胁:比如,通过改变芯片电压/温度,使芯片工作异常/信息泄露
3. 代码篡改威胁:比如,篡改/替换RISC-V核内执行的软件程序,恶意操控芯片
4. 逻辑攻击威胁:比如,越权窃取/篡改应用进程的敏感信息
5. 调试接口威胁:比如,通过调试接口滥用窃取/篡改芯片内敏感信息
RISC-V架构芯片5类安全防御技术
- 内存分区隔离:通过RSIC-V核内扩展pmp和epmp物理内存保护单元,分段管控内存空间访问权限,管控RSIC-V低特权软件访问高特权安全固件区
- 电压/温度监测:通过RSIC-V架构片上电压/温度传感器监测芯片过压/过温攻击,上报中断及处理异常,避免因过压/过温造成芯片工作失效和信息泄露
- 安全启动: 通过对来自片外的版本镜像导入片内先行安全认证通过再加载执行,防御执行程序被替换/篡改
- 内存分页保护:通过RSIC-V核内安全内存管理单元及细粒度物理内存保护单元,管控内存分页的访问权限,以防RSIC-V低特权软件(如应用、进程)相互窃取/篡改敏感信息
- 调试接口防护:通过RSIC-V架构片上引入调试接口防御技术,避免调口滥用操控芯片或窃取信息
行业意义
该白皮书为智能卡领域RISC-V安全处理器核的技术发展提供了重要参考,不仅提升行业智能卡产品安全可靠性,更为RISC-V架构芯片的安全技术演进提供了实践指导,对推动RISC-V安全生态建设具有积极意义。
得益于开放架构的优势,近年来,RISC-V架构在全球芯片设计圈迅速"出圈" 。
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