ZHCB068E April 2017 – August 2024 TMS320F280049-Q1 , TMS320F2802-Q1 , TMS320F28027 , TMS320F28027-Q1 , TMS320F28035 , TMS320F28035-Q1 , TMS320F28055 , TMS320F2806-Q1 , TMS320F28069 , TMS320F28069-Q1 , TMS320F28075 , TMS320F28075-Q1 , TMS320F28333 , TMS320F28335 , TMS320F28335-Q1 , TMS320F28377D , TMS320F28377D-EP , TMS320F28377D-Q1 , TMS320F28377S , TMS320F28377S-Q1
器件和系列說明
TI C2000? F28x 系列微控制器專為工業(yè)和汽車領(lǐng)域的實時控制應(yīng)用而設(shè)計。所有 F28x 微控制器都具有速度為 40MHz 至 200MHz 的 32 位 C28x CPU，通常與控制律加速器 (CLA) 等加速器內(nèi)核搭配使用。憑借緊密耦合的模擬外設(shè)（如模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)）、比較器以及高級數(shù)字驅(qū)動外設(shè)（如高分辨率 PWM 模塊），有許多充分的理由在嵌入式實時控制應(yīng)用中使用 C2000 微控制器。
TI 嵌入式安全產(chǎn)品系列
| C2000? MCU 系列 |
信息安全 機制 |
詳細(xì)的安全特性 |
|---|---|---|
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F28P55x+ F28P65x+ F280015x+ F280013x+ F28003x+ F28002x+ F2838x+ F28004x+ F2837xD+ F2837xS+ F2807x+ F2806x F2805x F2803x F2802x F2833x、F2823x F28M3x |
器件標(biāo)識 | 唯一標(biāo)識 (UID) 號：用戶能夠啟用通信中的器件識別機制、數(shù)據(jù)完整性算法的種子機制、身份驗證和加密或解密的矢量初始化機制，或防止代碼克隆機制。 |
| 軟件 IP 保護 | 代碼安全模塊 (CSM)：用戶能夠阻止在未經(jīng)授權(quán)的情況下對存儲在片上存儲器中的固件進行訪問或編程。標(biāo)有 (+) 的器件具有雙代碼安全模塊 (DCSM)，帶有兩個獨立的安全區(qū)域。 | |
| 調(diào)試安全 | 使用 CSM 提供仿真代碼安全邏輯 (ECSL)：用戶能夠使用密碼實現(xiàn)對存儲器的完全調(diào)試訪問。 |
| C2000? MCU 系列 |
信息安全機制 | 詳細(xì)的安全特性 |
|---|---|---|
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F28P55x F28P65x F280015x F280013x F28003x F2838x |
附加調(diào)試安全性 | JTAGLOCK：能夠阻止調(diào)試器訪問器件；可通過密碼解鎖。 |
| 安全啟動 | 該選項可啟用 AES-128 基于密碼的消息認(rèn)證碼 (CMAC)，以便在轉(zhuǎn)移代碼執(zhí)行之前對閃存的前 16KB 進行預(yù)先驗證。 | |
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F28P55x F28P65x F28003x F2838x |
加解密加速 | 硬件高級加密標(biāo)準(zhǔn)（AES 128/192/256 位）引擎，可提升性能。 |
| F28P55x | 閃存寫入和擦除保護 | 永久鎖定閃存特定區(qū)域以使內(nèi)容不可更改的選項。該選項可用于在軟件中實施額外的加密功能來進行代碼和數(shù)據(jù)身份驗證，從而擴充安全啟動能力。 |
針對的安全問題：典型威脅、安全措施
在實時控制系統(tǒng)的設(shè)計中，嵌入式固件開發(fā)占據(jù)了很大一部分研發(fā)投資。因此，產(chǎn)品固件中包含的知識產(chǎn)權(quán)可為用戶提供關(guān)鍵的競爭優(yōu)勢，但也容易被盜。要復(fù)制最終產(chǎn)品，對系統(tǒng)進行可視化組件拆解相對容易，但要有效保護 MCU 上運行的固件，就不能完全復(fù)制正常工作的系統(tǒng)。
另一種日益普遍的情況是共同開發(fā)固件。在這些情況下，系統(tǒng)固件的某些部分是由核心工程團隊以外的團隊開發(fā)，可能是由第三方供應(yīng)商開發(fā)。在這些情況下，一方可以選擇保持固件的私有性，同時仍允許另一方在同一系統(tǒng)上開發(fā)和測試應(yīng)用程序的一部分。此類情況通常不在傳統(tǒng)的運行時軟件保護范圍內(nèi)，并且在通過調(diào)試器訪問 MCU 時需要硬件保護機制。
這種情況在汽車應(yīng)用中尤為常見，在這些應(yīng)用中，可能有多家公司涉及在高度連接的系統(tǒng)中生產(chǎn)和調(diào)試固件。C2000 器件上提供的信息安全機制可以解決這些類型的威脅。
安全實現(xiàn)
從 TI 發(fā)出的新器件在到達(dá)時處于完全解鎖狀態(tài)。在用戶啟用安全協(xié)議后，任何鎖定的存儲器區(qū)域只能由同樣處于同一區(qū)域中的代碼訪問。還提供專用的解鎖存儲器，以便在需要時可以在區(qū)域之間傳輸數(shù)據(jù)。除了該基本構(gòu)建塊之外，還可以選擇性地啟用其他選項或?qū)樱?/p>
- 選擇要保護的存儲器塊：
在許多情況下，并非所有存儲器（無論是易失性還是非易失性）都需要鎖定。對于在不同子系統(tǒng)之間共享或包含非專有 IP 的某些固件，情況也是如此。
- 區(qū)域所有權(quán)（僅限 DCSM）：
除了保護各種存儲器塊之外，每個 DCSM 實現(xiàn)中還有兩個區(qū)域。分配存儲器以進行保護后，下一步就是確定這些區(qū)域中的哪個區(qū)域?qū)x定的存儲器進行控制。但是，如果不需要對同一器件的不同開發(fā)人員實行代碼保護，則可以使用單區(qū)域配置。
- 僅執(zhí)行保護（僅限 DCSM）：
如果一個區(qū)域僅用于執(zhí)行而不用于內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲，則程序員可以啟用僅執(zhí)行保護 來阻止任何讀取訪問（即使來自同一區(qū)域或區(qū)），以增強安全性。
- CPU 保護（僅限 DCSM）：
如果 DCSM 檢測到從任何鎖定區(qū)域執(zhí)行代碼，也會阻止對中央處理器 (CPU) 寄存器的調(diào)試訪問。
- 仿真代碼安全邏輯 (ECSL)：
即便使用上述措施，如果 MCU 從鎖定區(qū)域執(zhí)行，用戶仍可以限制仿真連接。在調(diào)試會話期間可使用密碼暫時禁用此安全功能。
- 唯一標(biāo)識號 (UID)：
通過使用每個器件上提供的 UID 號，可以實施技術(shù)來進一步允許軟件僅在已知器件上運行。如需更多信息，請參閱 C2000? 唯一器件編號。
- JTAGLOCK：
可以使用用戶選擇的密碼禁用和保護 JTAG（仿真器）接口。這有助于確保只有經(jīng)過授權(quán)的人員才能查看和調(diào)試應(yīng)用。
- AES 加速：
廣泛使用的 AES 對稱密碼因其速度和簡單性而聞名。即便如此，嵌入式微控制器中 AES 算法的軟件實現(xiàn)速度也相對較慢，無法滿足實時控制系統(tǒng)的需求。硬件 AES 加速器顯著縮短了處理加密消息的時間，同時釋放了處理過程中的 CPU 帶寬。有多種不同的操作模式和密鑰大小可用。
- 安全啟動：
為了保持器件中存儲的固件的完整性，可以啟用安全啟動來驗證閃存存儲器中存儲的代碼，然后再將執(zhí)行轉(zhuǎn)移到存儲的代碼。除了安全邏輯中內(nèi)置的固件編程保護外，這還有助于確保在器件上運行的代碼為正版代碼。使用的算法是 AES-128 CMAC 算法?？墒褂霉ぞ邔⑺璧?MAC 值嵌入到最終代碼映像中。如需更多信息，請參閱 C2000 器件上的安全啟動。
- 閃存寫入和擦除保護：
在某些情況下，用戶可以選擇通過實施其他加密身份驗證算法來擴展安全啟動功能，包括 ECDSA 等基于橢圓曲線的功能。在具有閃存寫入和擦除保護的器件中，可以將這些功能放置在代碼入口點的閃存區(qū)域中，并使其不可更改（即永久不可更改和不可修改）。此功能可實現(xiàn)更強的加密功能，還可用于實現(xiàn)安全的固件更新功能。
其他資源
雖然終端應(yīng)用中的安全風(fēng)險可能有多種形式，但固件知識產(chǎn)權(quán)保護是大多數(shù)系統(tǒng)常見的威脅。借助 C2000 微控制器，用戶能夠通過適用于多用戶開發(fā)環(huán)境的靈活功能來解決這些問題。有關(guān) C2000 微控制器的更多信息，請參閱 TI.com/C2000。有關(guān)各個 C2000 器件中安全功能的具體信息，請參閱 TI.COM? 產(chǎn)品頁上提供的產(chǎn)品數(shù)據(jù)表和技術(shù)參考手冊。
更多有關(guān) TI 嵌入式安全設(shè)計的信息，請訪問 TI.com/security。