前言

本文针对ARMv8m架构M23/M33 MCU安全特性使用进行介绍，以nxp LPC55xx系列和STM32L5xx系列为例，为大家阐述如何使用Trustzone技术提高物联网设备安全性，适合有一定平台安全基础的物联网设备开发人员、安全方案开发人员。

背景

为了提升平台安全性，ARM推出了ARMv8m架构，该架构引入了Trustzone安全扩展，该技术主要利用隔离技术将地址空间划分安全和非安全区域，实现了空间隔离，这里我们称之为安全世界和非安全世界，两个世界的切换/交互通过指令集增加的几条指令实现（SG/BXNX/BLXNX)。该架构主要包括两个系列产品，以m23为代表的baseline产品以及以m33以为代表的mainline产品，前者可以认为是m0的安全版本，后者是m3/m4的安全版本。因为本文主要目的是实操，所以Trustzone具体技术知识不展开讲述。

现状

市面上已经有多家芯片厂商推出了m23/m33内核的MCU产品

厂商	型号
NXP 恩智浦	LPC55xx
ST 意法	STM32L5xx
Nuvoton 新塘	M2351
Microchip 微芯	SAM L10/L11
Renesas 瑞萨	RA2x
Nordic	NRF5340
Dialog 戴泺格	DA1469x
ADI 亚德诺	----
Silicon Labs 芯科zhan	Gecko Series 2
紫光展锐（原RDA)	春藤v5663
GigaDevice 兆易创新	GD32E232

这气势不亚于当年的cortex m0/m3/m4，因为大家知道安全是制约物联网规模的重要原因之一，而armv8m中的trustzone能够解决设备中大部分安全问题。

安全目标

利用这些芯片我们可以实现哪些安全目标？

安全目标	方法
密钥安全	安全世界密钥存储区无法被非安全世界的非法软件直接读取
算法安全	关键算法可以放在安全世界来防止运行时篡改
外设保护	外设可以放进安全世界来防止数据的原始数据的篡改

实操LPC55xx

设置安全属性单元SAU

/* SAU region boundaries */
#define REGION_0_BASE 0
#define REGION_0_END 0x0FFFFFFFU
#define REGION_1_BASE 0x20000000U
#define REGION_1_END 0xFFFFFFFFU
#define REGION_2_BASE 0x1000FE00U
#define REGION_2_END 0x1000FFFFU
    /* Set SAU Control register: Disable SAU and All Secure */
    SAU->CTRL = 0;

    /* Set SAU region number */
    SAU->RNR = 0;
    /* Region base address */
    SAU->RBAR = REGION_0_BASE & SAU_RBAR_BADDR_Msk;
    /* Region end address */
    SAU->RLAR = ((REGION_0_END & SAU_RLAR_LADDR_Msk) | ((0U << SAU_RLAR_NSC_Pos) & SAU_RLAR_NSC_Msk)) |
                ((1U << SAU_RLAR_ENABLE_Pos) & SAU_RLAR_ENABLE_Msk);

    /* Set SAU region number */
    SAU->RNR = 0x00000001U;
    /* Region base address */
    SAU->RBAR = REGION_1_BASE & SAU_RBAR_BADDR_Msk;
    /* Region end address */
    SAU->RLAR = ((REGION_1_END & SAU_RLAR_LADDR_Msk) | ((0U << SAU_RLAR_NSC_Pos) & SAU_RLAR_NSC_M