全新STM32G5是意法半导体安全性最高的混合信号微控制器，这部分得益于其Cortex-M33内核提供TrustZone，并支持后量子密码。在开发者如今对STM32微控制器所期望的典型安全特性之外，这些能力还使意法半导体能够持续达到SESIP Level 3和PSA Level 3认证目标。具体而言，这意味着工程师可以在不牺牲性能、不增加额外器件的情况下满足最新监管要求。这也使他们对器件生命周期拥有更强控制力和更高灵活性。简言之，STM32G5提供稳健的内置安全能力，支持当前和即将实施的合规要求。
为什么现在就应为后量子密码做好准备？
欧盟委员会、美国国家标准与技术研究院以及全球众多其他政府网络安全机构已就指南、法规甚至法律进行表决，要求计算机系统支持抗量子算法。业界普遍认为，量子威胁——即量子计算机破解传统非对称加密的能力——只是时间问题，因此在量子计算机真正造成问题之前，基础设施必须先做好准备。正如业界此前了解，实现路径有很多，但都依赖于能够支持后量子密码算法的器件。
STM32G5如何支持后量子密码？
双核版STM32G5将成为意法半导体首款配备硬件加密核心的混合信号微控制器，该核心可加速所有NIST批准的后量子密码算法，即LMS（Leighton-Micali签名），一种有状态哈希算法，以及ML-KEM（FIPS 203）、ML-DSA（FIPS 204）和SLH-DSA（FIPS205）。ML代表Module-Lattice（模格）。SLH代表StateLess Hash-based（无状态哈希）。KEM代表密钥封装机制，指密钥如何在不安全信道中使用；而DSA（数字签名算法）用于验证真实性。业内一些最大厂商已经使用这些算法，它们通常也是衡量后量子密码支持能力的基准。单核STM32G5可以通过软件运行所有这些算法。
信任
新监管要求对开发者意味着什么？
随着针对模块化通用冗余电源（M-CRPS）的新法规要求工程师采用兼容安全启动和安全固件更新的微控制器架构（按开放计算项目OCP定义），工程师必须选择满足这些严格要求的元器件，以使设计面向未来。此外，近期的安全协议与数据模型（SPDM）标准已开始规范认证、证明/度量以及密钥交换，团队必须关注额外要求和审查。在某些情况下，设计需要安全元件来帮助管理这些限制，但这会增加物料清单成本。
STM32G5如何处理信任？
STM32G5系列提供不可变信任根（iRoT）和可更新信任根（uRoT）等安全服务。意法半导体在工厂层面设置前者。它存储密钥及其他永久且不可更改的信息。系统验证iRoT后，会转入uRoT；uRoT使开发者能够存储敏感信息，同时比iRoT拥有更高灵活性。同样，意法半导体提供生命周期管理机制，可根据开发阶段启用或停用读保护（RDP）、隐藏保护（HDP）及其他功能。例如，调试认证意味着开发者可以通过JTAG/SWD发送密码，重新打开器件并在现场处理缺陷。
这些实现对企业满足新的安全要求至关重要，但往往超出大多数公司能力或意愿范围。除专业知识外，它还需要流程、审计和设备，而许多公司并不具备。例如，STM32G5可以配备唯一ID和可认证密钥，以满足最新证明要求。这在实施安全固件安装、空中升级或根安全服务（RSS）等场景时至关重要。这也意味着工程师不一定需要在物料清单中增加安全元件。
隔离
为什么隔离对面向未来的安全至关重要？
代码隔离在确保符合最新法规方面发挥重要作用，例如欧盟《网络弹性法案》（CRA）或美国FDA针对医疗设备的网络安全指南，仅举两例，这些法规要求企业确保其解决方案的完整性。虽然实现方式有很多种，但基础固件、密钥或代码的隔离通常是首选方法。隔离并不新鲜，而且已被证明非常有效。然而，它过去成本较高，因为需要大量存储和计算资源。如今，这已成为嵌入式系统中的常见做法，而STM32G5通过降低隔离成本并使其更易用，帮助开发团队。
为什么STM32G5上的TrustZone很重要？
这得益于Cortex-M33上的TrustZone。本质上，这一特性允许开发者将代码划分为可信域和非可信域两类。简言之，它位于信任根（包括iRoT和uRoT）与非可信域之间；信任根承载安全启动，非可信域则存放开发者可轻松烧录或调试的应用。它提供额外保障，因为非可信域中被攻破的应用无法波及可信域。因此，它减少了可利用的攻击面，并有助于保护系统中最关键的部分；这也意味着重置变得更容易，因为只会影响非可信域。
为什么硬件辅助密钥存储对电源至关重要？
M-CRPS要求在制造过程中注入多个密钥。这些密钥用于器件认证、软件度量、安全通信、安全启动和固件更新。因此，它们必须在产品生命周期（制造、现场使用）中以高度安全的方式管理，否则可能造成灾难性损害。因此，STM32G5配备硬件密钥封装机制，可实现安全密钥存储，并配备安全加密引擎，确保密钥在使用过程中不会泄露。它们保持隔离和受保护，使底层系统可以依靠它们建立信任并保证完整性。
来源: 海外媒体
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