[发明专利]用于电子控制单元的硬件安全

说明书

公开了用于电子控制单元的硬件安全。描述用于交通工具的电子控制单元(ECU)，包括：存储加密数据和未加密数据的存储器；操作地连接到存储器以访问未加密数据的主控制单元；及操作地连接到存储器以访问加密/解密数据用于使用硬件算法来解密并用于使用硬件算法来加密的硬件加密‑解密设备。存储器中的数据由硬件加密‑解密设备使用硬件算法来解密并存储在存储器中由主控制单元使用。存储器中的数据由硬件加密‑解密设备使用硬件算法来加密用于存储在存储器中。主控制单元和硬件加密‑解密设备是在同一衬底或SOC上的分开的集成电路，并由总线连接且可并行处理数据。外部总线可使用ECU传递加密信息以允许在运行时间(动态地)和以线速度的加密/解密。

技术领域

本公开的实施方式大体上描述使电子设备安全的基于硬件的安全系统，且更具体地涉及用于电子设备、移动设备或机动交通工具的硬件安全系统。

背景

交通工具包含各种控制模块，其包括执行指令以控制交通工具的各种方面(例如引擎、信息娱乐、电动机、牵引用蓄电池、车身控制、制动器、传动装置、气候控制等)的处理器。连接到通信网络的交通工具正在增加。作为结果，存在将恶意软件指令下载到控制模块中的增加的威胁。随着交通工具变得更加数字化地连接到外部计算设备，增加了对攻击的暴露。攻击的类型的示例可包括渗透交通工具电子器件和/或软件系统、对控制模块重新编程的攻击。

文件的认证可被执行以在执行之前验证文件的源和/或内容。认证可被执行以防止恶意文件的下载和/或执行和/或防止文件的恶意和/或未经授权的更改。执行无效文件的后果可包括非预期的交通工具系统行为、交通工具部件的降低的寿命、交通工具防盗功能的丧失、对交通工具部件的潜在篡改、交通工具文件的变更和/或交通工具特征和/或功能的丧失。无效文件的执行也可能导致交通工具保修失效、交通工具未按预期运行或交通工具数据损坏。在电子设备中的软件的安全性是需要的。

本文提供的背景描述是为了大体上呈现本公开的情境的目的。目前命名的发明人的工作在它在本背景章节中被描述的程度上以及可能以其他方式在提交时不能取得现有技术的资格的描述的方面对照本公开既不被明确地也不隐含地被承认为现有技术。

概述

描述了一种交通工具电子控制单元，其包括执行分配给交通工具电子控制单元的任务的主处理器和将由主处理器使用的数据解密和加密的安全处理器。提供存储器以存储由主处理器使用并由安全处理器处理的交通工具数据。安全处理器包括被配置为将来自存储器的数据加密和解密用于由主处理器使用的可编程硬件。可编程硬件可以包括现场可编程电路。衬底限定总线以连接主处理器、存储器和安全处理器，同时支撑主处理器、存储器和安全处理器。在示例中，通信信道或外部数据链路是可用的，数据可以从该通信信道或外部数据链路进出系统或者进出移动设备，例如交通工具或移动电子设备。

在示例中，安全处理器包括多个IP核心，其包括可重配置电路以给每个IP核心分配用于加密或解密的任务。

在示例中，IP核心中的至少一个包括配置用于解压缩数据的电路，并且IP核心中的至少一个包括配置用于压缩数据的电路。

在示例中，IP核心作为与主处理器并行运行的状态机(例如，有限状态机)来操作。

在示例中，安全处理器通过重新配置硬件可配置到新的加密方案或新的解密方案。安全处理器还可以通过重新配置硬件而可配置到新的或更新的压缩/解压缩方案。安全处理器还可以通过重新配置硬件而可配置到新的或更新的认证方案。安全处理器可以部分或全部被重新配置。重新配置可以在主处理器或安全处理器的运行时间期间发生。在示例中，当主处理器脱机(例如，未进行处理)时或当交通工具关闭时，重新配置可能发生。

在示例中，IP核心中的至少一个被配置为产生安全防范措施，例如，防止对交通工具控制单元、电路、处理器等的侧信道攻击。安全防范措施可在其他IP核心或主处理器的运行时间期间执行。