術(shù)語

硬件安全模塊 (HSM) ：Hardware Security Modules

硬件安全引擎 (HSE) ：Hardware Security Engines

安全硬件擴(kuò)展 (SHE) ： Secure Hardware Extensions

介紹

在汽車行業(yè)中，硬件安全模塊 (HSM)、硬件安全引擎 (HSE) 和安全硬件擴(kuò)展 (SHE) 的概念

在確保關(guān)鍵系統(tǒng)和敏感數(shù)據(jù)的安全性和完整性方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

雖然這些技術(shù)的共同目標(biāo)是增強(qiáng)安全性，但它們的應(yīng)用和功能卻存在顯著差異。

本文旨在探討汽車行業(yè)背景下的 HSM、HSE 和 SHE 之間的區(qū)別，闡明它們的具體實(shí)施和優(yōu)勢(shì)。

硬件安全模塊 (HSM)

在汽車行業(yè)中，硬件安全模塊 (HSM) 用作專用加密設(shè)備，旨在增強(qiáng)汽車系統(tǒng)各個(gè)方面的安全性。

部署 HSM 是為了保護(hù)敏感信息、促進(jìn)安全通信并確保聯(lián)網(wǎng)車輛內(nèi)關(guān)鍵操作的完整性。

它們提供強(qiáng)大的安全機(jī)制和密鑰管理功能，以解決汽車行業(yè)面臨的獨(dú)特挑戰(zhàn)，

例如保護(hù)車輛間通信、保護(hù)固件更新以及確保可信軟件執(zhí)行。

HSM 在汽車中的主要應(yīng)用：

安全通信：HSM 可實(shí)現(xiàn)車輛內(nèi)電子控制單元 (ECU) 之間的安全通信通道，

                確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)臋C(jī)密性、完整性和身份驗(yàn)證。這包括安全消息協(xié)議、

                安全遠(yuǎn)程訪問和安全車輛到基礎(chǔ)設(shè)施通信。

固件更新：HSM 在確保汽車系統(tǒng)的無線 (OTA) 軟件更新安全方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

                他們對(duì)固件更新進(jìn)行身份驗(yàn)證，驗(yàn)證其完整性，并確保僅在車輛上安裝受信任

                和授權(quán)的軟件，從而防止未經(jīng)授權(quán)的修改和潛在的漏洞。

密鑰管理：HSM 安全地存儲(chǔ)用于各種目的的加密密鑰，例如車輛訪問、身份驗(yàn)證、

                加密和數(shù)字簽名。它們保護(hù)這些密鑰免遭未經(jīng)授權(quán)的訪問，

                并提供安全的密鑰配置機(jī)制。

在汽車行業(yè)中，硬件安全引擎 (HSE) 是指集成到汽車系統(tǒng)中的專用硬件組件，

用于加速加密操作，提供增強(qiáng)的安全性和性能。

 HSE 旨在從主處理器卸載計(jì)算密集型加密任務(wù)，確保高效、安全的加密操作，

而不會(huì)影響系統(tǒng)性能。

HSE 在汽車中的主要應(yīng)用：

安全通信協(xié)議：HSE 可加速安全通信協(xié)議（例如傳輸層安全性 (TLS) 和安全套接字層 (SSL)）中使用的加密操作。這確保了車輛與外部實(shí)體之間的安全數(shù)據(jù)傳輸過程中數(shù)據(jù)快速高效的加密和解密。

數(shù)字簽名：HSE 提供硬件加速來生成和驗(yàn)證數(shù)字簽名。這可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的身份驗(yàn)證和完整性驗(yàn)證，確保消息或軟件組件來自可信來源并且未被篡改。

安全存儲(chǔ)：HSE 提供基于硬件的安全存儲(chǔ)功能，允許汽車系統(tǒng)安全地存儲(chǔ)加密密鑰、證書和敏感數(shù)據(jù)。這可以防止未經(jīng)授權(quán)的訪問、盜竊或篡改關(guān)鍵信息。

支持硬件加速的安全啟動(dòng)過程，以確?？尚徘曳来鄹牡能浖?zhí)行。

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安全硬件擴(kuò)展 (SHE)

汽車行業(yè)中的安全硬件擴(kuò)展 (SHE) 是指微控制器或片上系統(tǒng) (SoC) 設(shè)備內(nèi)的集成安全功能或模塊。 SHE 提供基于硬件的安全功能，以加強(qiáng)汽車系統(tǒng)的整體安全狀況。這些功能包括安全啟動(dòng)過程、加密密鑰的安全存儲(chǔ)、篡改檢測(cè)機(jī)制和安全調(diào)試接口。 SHE 有助于確保汽車系統(tǒng)內(nèi)關(guān)鍵功能的完整性和機(jī)密性，并防止?jié)撛诘墓簟?/span>

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SHE 在汽車中的主要應(yīng)用：

安全啟動(dòng)過程：SHE 支持安全啟動(dòng)過程，以在車輛啟動(dòng)期間驗(yàn)證軟件的真實(shí)性和完整性。這可確保僅執(zhí)行受信任且經(jīng)過驗(yàn)證的軟件組件，從而降低運(yùn)行惡意或未經(jīng)授權(quán)代碼的風(fēng)險(xiǎn)。

安全存儲(chǔ)：SHE 為加密密鑰、敏感數(shù)據(jù)和安全固件更新提供安全存儲(chǔ)機(jī)制。這可以防止未經(jīng)授權(quán)的訪問、篡改或提取車輛的關(guān)鍵信息。

篡改檢測(cè)和響應(yīng)：SHE 采用篡改檢測(cè)機(jī)制來識(shí)別物理攻擊或未經(jīng)授權(quán)的操縱或訪問關(guān)鍵系統(tǒng)組件的嘗試。這些機(jī)制會(huì)觸發(fā)適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)，例如禁用某些功能或啟動(dòng)安全協(xié)議，以減輕潛在的威脅。

安全調(diào)試接口：SHE 提供安全調(diào)試接口，可防止在調(diào)試或維護(hù)活動(dòng)期間對(duì)關(guān)鍵系統(tǒng)資源進(jìn)行未經(jīng)授權(quán)的訪問。這確保了只有授權(quán)實(shí)體才能訪問汽車系統(tǒng)的敏感組件并與之交互。

結(jié)論

在汽車行業(yè)，硬件安全模塊 (HSM)、硬件安全引擎 (HSE) 和安全硬件擴(kuò)展 (SHE) 在增強(qiáng)關(guān)鍵系統(tǒng)和敏感數(shù)據(jù)的安全性和完整性方面具有獨(dú)特但互補(bǔ)的目的。 HSM 可確保安全的密鑰管理、加密操作和敏感信息的保護(hù)。 HSE 提供硬件加速的加密功能，以增強(qiáng)系統(tǒng)性能，同時(shí)保持安全性。 SHE 提供基于硬件的安全功能，例如安全啟動(dòng)過程、安全存儲(chǔ)、篡改檢測(cè)和安全調(diào)試接口，以防止?jié)撛诘墓舨⒋_保汽車系統(tǒng)的完整性。了解這些差異對(duì)于旨在實(shí)施針對(duì)汽車行業(yè)獨(dú)特要求的強(qiáng)大安全措施的汽車制造商和開發(fā)商至關(guān)重要。

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