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。

 

 

防fang篡cuan改gai機ji製zhi用yong於yu防fang止zhi針zhen對dui微wei控kong製zhi器qi之zhi外wai的de硬ying件jian係xi統tong有you意yi或huo無wu意yi發fa起qi的de物wu理li攻gong擊ji。它ta引yin用yong各ge種zhong喚huan醒xing源yuan的de備bei份fen域yu，確que保bao即ji使shi在zai低di功gong耗hao模mo式shi下xia也ye能neng保bao持chi保bao護hu。實shi時shi時shi鍾zhong(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。

 

 

yongyingjianshixiandeanquangongnengyekeyipeihejiyuruanjiandejiejuefangan。jiamikuruanjianbaokeyongyubutongdeweikongzhiqixilie
，bingtigongyixiliejiamisuanfa。tamenyierjinzhimubiaogeshizuoweibiaozhuntigong，yekeyitongguojiyubaomixieding(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；這zhe些xie重zhong播bo攻gong擊ji利li用yong了le先xian前qian的de請qing求qiu來lai重zhong新xin攻gong擊ji。散san列lie算suan法fa驗yan證zheng消xiao息xi的de數shu字zi簽qian名ming和he驗yan證zheng代dai碼ma，以yi確que保bao數shu據ju可ke信xin並bing保bao護hu其qi完wan整zheng性xing。此ci外wai

，還hai有you可ke用yong於yu對dui稱cheng和he非fei對dui稱cheng加jia密mi方fang法fa的de軟ruan件jian包bao。

 

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。