ARM TrustZone, соединительные периферийные устройства?

Question

В настоящее время я занимаюсь некоторыми исследованиями в TrustZone от ARM, например. здесь: ARM information center. Насколько я понимаю, с TrustZone может быть создана безопасная среда, основанная на шине AMBA AXI.

В ARM website говорится: «Эта концепция безопасных и незащищенных миров выходит за пределы процессора, чтобы охватить память, программное обеспечение, транзакции шины, прерывания и периферийные устройства в пределах SoC». Я прочитал, что периферийные устройства могут быть подключены к TrustZone через N по адресу S ecure-бит шины AMBA AXI (дополнительный сигнал используется для различения доверенных и ненадежных запросов).

1) Что, кроме дополнительного штыря шины AMBA AXI, является специальным оборудованием TrustZone в SoC с TrustZone?

2) Возможно ли подключить внешнюю энергонезависимую память (например, Flash) или ее раздел к TrustZone с доступом к защищенному миру (через интерфейс внешней памяти и затем внутреннюю шину AXI)? Если нет, то как хранятся тайны (как ключи) для использования в безопасном мире (с помощью предохранителей?)? Если да, то как это предотвращено, что Flash, включая вредоносный код, подключен?

3) Возможно ли реализовать код в безопасном мире в качестве клиента поставщика чипов (например, TI или NXP), до или после того, как чип покинул завод?

Благодарим за ответы.

Answer 1

TrustZone - это набор стандартов, выпущенных ARM. Это дает OEM (программистам программного обеспечения) и поставщикам SOC некоторые инструменты для создания безопасного решения. Они имеют разные потребности в зависимости от того, что необходимо обеспечить. Поэтому каждый SOC будет быть другим. Некоторые производители SOC попытаются конкурировать с одним и тем же приложением безопасности, но они все равно будут дифференцироваться.

1) Что, кроме дополнительного вывода шины AMBA AXI, является специфическим оборудованием TrustZone в SoC с TrustZone?

Все, что хочет поставщик. Контроллер прерываний GIC (ARMv7-A), контроллеры L1 и L2 и MMU - все периферийные устройства TrustZone, поддерживаемые большинством процессоров Cortex-A. Они разработаны ARM и реализованы в SOC. Кроме того, существуют различные устройства для разбиения на разделы/исключения, которые могут быть размещены между периферией и SOC. Примерами являются NIC301 и различная проприетарная технология межсетевого соединения шины.

Другие аппаратные средства могут включать в себя физические тампометры, мониторинг напряжения и температуры, ускорители тактовых импульсов и криптографические ускорители.

2) Можно ли подключить внешнюю энергонезависимую память (например, флэш) или разбиение на него TrustZone с доступом, чтобы обеспечить мир (через внешний интерфейс памяти и -Тогда в AXI на внутреннюю шине)? Если нет, то как хранятся тайны (как ключи) для использования в безопасном мире (с помощью предохранителей?)? Если да, то как это предотвращено, что Flash, включая вредоносный код, подключен?

Как указано выше, чипы, подобные NIC301, могут физически разделять периферийные устройства AXI. ^{См. Изображение ниже} Часть любого решения TrustZone - это безопасный механизм загрузки. Все CPU загрузится в безопасном мире. Механизм безопасной загрузки может отличаться. Например, одноразовый программируемый ПЗУ может быть подходящим для некоторых приложений.Многие из них имеют программируемые предохранители с механизмом открытого/закрытого ключа, реализованным в SOC ROM. Программное обеспечение для загрузки SOC ROM будет проверять, что изображение во флэш-памяти правильно подписано тем, кто сжег одноразовые предохранители.

Это изображение OEM может настроить множество периферийных устройств TrustZone, большинство из которых будут иметь блокировку бит. После установки регистры в периферийных устройствах не могут быть изменены до следующей жесткой загрузки.

3) Возможно ли реализовать код в безопасном мире в качестве клиента поставщика чипов (например, TI или NXP), до или после того, как чип покинул завод?

Да, это безопасный механизм загрузки. В документах ARM TrustZone не указано, как будет защищен код. Если вы производите чип и имеете встроенное ПЗУ с уровнем MESH, то это может быть достаточно для безопасной загрузки. Тем не менее, TI и NXP реализуют механизм открытого/закрытого ключа и проверяют, что может быть загружено только программное обеспечение, подписанное OEM. У этого программного обеспечения OEM могут быть ошибки (и, возможно, загрузчик ROM поставщиком SOC), но по крайней мере можно создать безопасную цепочку загрузки.

С открытым ключом даже полный доступ к чипу позволит злоумышленнику загрузить ранее выпущенное программное обеспечение от OEM. Некоторые решения могут иметь механизмы аннулирования, чтобы предотвратить использование ранее выпущенного программного обеспечения.

---

См: trust-zone

• Typical ARM bus
• ARM partition checker
• Handling ARM TrustZone