经纬恒润EAS.HSM：驱动硬件信息安全

概述

HSM（Hardware Security Module）硬件安全模块，是一种用于保护和管理强认证系统所使用的密钥，并同时提供相关密码学操作的计算机硬件设备。

HSM 在汽车信息安全中扮演着至关重要的角色。随着汽车智能化和网联化的快速发展，汽车软件面临着日益严重的安全风险问题，包括数据泄露、恶意攻击以及未经授权的访问等。为了解决这些问题，HSM 作为专用的加密设备，被广泛应用于汽车行业中，以增强汽车系统各方面的安全性。

在早期的汽车网络安全标准中，如 SHE（Secure Hardware Extension，安全硬件扩展，针对汽车网络安全的硬件规范，最早由奥迪、宝马、大众等厂商联合制定，并在2019 年纳入AUTOSAR标准），HSM被提出作为一种硬件规范，旨在通过规范硬件设计，形成软硬件结合的网络安全解决方案。这种解决方案将对加密密钥的处理从软件领域延伸到硬件领域，利用硬件的高鲁棒性来规避软件系统容易遭受攻击的问题，从而更好地保护汽车的密钥系统。HSM不仅能够保护密钥敏感信息和促进安全通信，还能确保固件更新的安全性，并降低 CPU 负载。随着汽车技术的不断发展，HSM 将在未来继续发挥更加重要的作用，为汽车行业的网络安全提供更加坚实的保障。

在EVITA（E-safety vehicle intrusion protected applications）框架下的HSM被划分为三个等级：Full、Medium和Light，代表了HSM的不同安全级别和功能特点。经纬恒润基于芯片EVITA等级，推出了满足众多芯片的EAS.HSM固件以及应用驱动程序HSM Driver，为应用核提供了强大的安全保护和管理功能，确保了敏感数据的安全性和完整性。

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产品特点

满足 SHE (Secure Hardware Extensions) 规范标准
符合 ISO/SAE21434 标准以及 WP.29 R155、R156 法规要求
支持AES、MAC、ECDSA、ECDH、RSA、SHA1/2/3、随机数、密钥管理（生成 / 导入 / 销毁）、X.509证书导入、安全启动、安全debug等安全密码服务
支持扩展服务，满足芯片无硬件加速引擎时支持非对称密码服务、证书解析和生成机制、国密算法
独立内核可编程，定制化程度高
适配英飞凌，瑞萨等多款主流芯片硬件架构，也支持根据不同芯片硬件架构定制开发
提供Host端的AUTOSAR标准Crypto模块，与多种第三方AUTOSAR工具链无缝集成
符合CMMI的开发流程，丰富量产经验，质量可靠有保证
丰富灵活的License模式：满足 OEM、供应商等不同客户的不同需求

生态适配

英飞凌Infineon TC3X family 、TC2X family、TC4X family
瑞萨Renesas F Series、P Series、U Series
国产芯片

技术细节

AES

 AES 加密和解密功能

 ECB、CBC、CTR、CFB、OFB 等算法模式

 128bit、192bit、256bitAES密钥

 对PKCS7填充标准的支持

 四种Crypto操作模式的处理逻辑，包括Start、Update、Finish和SingleCall
MAC

 CMAC、HMAC生成 / 校验功能

 截断长度的MAC生成和验证

 四种Crypto操作模式的处理逻辑，包括Start、 Update、Finish和SingleCall
HASH

 提供获取HASH值功能

 支持MD5、SHA-1和SHA-224、SHA-256、SHA-384、SHA-512算法

 支持四种Crypto操作模式的处理逻辑，包括Start、Update、Finish和SingleCall
随机数

 TRNG

 CTR_DRBG 模式的 PRNG 服务
RSA

 提供RSA加密解密以及签名验签功能

 支持No Padding，PKCS1_V15，OEAP三种填充模式

 支持配置1024、2048、3072和4096bit的RSA密钥
DSA

 DSA签名生成 / 验签功能

 ECDSA和EDDSA算法模式

 四种Crypto操作模式的处理逻辑，包括Start、Update、Finish和SingleCall

 满足 SEC，NIST 标准下的 384bit 以及 521bit 曲线
密钥和证书管理

 符合SHE标准的密钥的存储

 4个扩展组User Key

 支持对称密钥AES、非对称密钥RSA、非对称密钥ECC的存储

 密钥目录初始化、密钥导入、密钥导出、密钥擦除

 X509证书导入、解析和存储
安全启动

 配置安全启动校验区域以及校验功能

 配置基于SHE安全启动

 提供前启动按顺序表自校验以及后启动请求再自校验服务

 擦除配置的安全启动校验区域

 导出安全启动校验执行顺序表的功能
安全日志

 软件行为记录和安全相关的事件记录
自更新

 HSM固件软件更新服务