[发明专利]安全片上系统

说明书

公开安全半导体芯片。半导体芯片也就是片上系统。一般的IP通过系统总线连接在包含于片上系统的处理器内核工作。另外提供作为与所述系统总线物理区分的隐藏总线的安全总线。安全总线上连接有执行安全功能或处理安全数据的安全IP。安全半导体芯片可变更一般模式与安全模式并执行必要的认证。

技术领域

涉及片上系统(System on Chip：SoC)结构及其运用方法，更特定来讲涉及能够防止安全攻击的安全SoC的硬件结构与运用。

背景技术

具有为了防止安全攻击而由硬件模块防止安全攻击的技术。例如，现在的处理器为强化安全而使用ARM信任区(ARM TrustZone)技术。信任区(TrustZone)技术是将一个物理性处理器内核分离成作为虚拟内核(virtual core)的一般区域(Normal world)与安全区域(Secure world)运用。两者在CPU、存储器、存储器地址变换等方面相互存在区别。某些应用程序或任务仅孤立(isolated)于一侧，因此安全性高。

对信任区(TrustZone)技术来讲，为了从一般区域进入安全区域，需要通过作为特殊CPU指令的SMC(Secure Monitor Call)进入监控模式(monitor mode)。并且，设备通电后通过安全区域引导加载器(secure world bootloader)启动安全区域操作系统(OperationSystem)，之后通过一般区域引导加载器启动一般区域操作系统(Normal world OS)。

美国公开专利公报US 2013/0145475(公开日期2013年6月6日)公开了在ARM公司的具有信任区(TrustZone)硬件结构的手持设备将触摸屏区分为安全层与非安全层进行处理，以防止受到恶意软件等软件的安全攻击时用户PIN泄露的安全技术。

技术文献″ARM Security Technology：Building a Secure System using Technology(ARM安全技术：利用信任区构筑安全系统)″(ARM Limited，White-Paper PRD29-GENC-009492C，April 2009)公开了ARM公司的信任区(Trust Zone)硬件结构及在其内部实现及应用安全区域(Secure world)与一般区域(Normal world)。

发明内容

技术问题

本发明的目的在于提供为了防止安全攻击而能够在安全环境运行的安全片上系统。

技术方案

根据一个方面，提供一种半导体芯片，包括：处理器内核；第一组，其包括通过第一总线连接于所述处理器内核的元件；以及第二组，其包括通过第二总线连接于所述处理器内核且在安全模式工作的元件。

根据一个实施例，所述第二总线与所述第一总线物理区分，所述第二组在物理上孤立于所述第一组工作。在此，所述第二组可利用与所述第一组不同的存储器地址处理数据。

作为例示，但并非限定，所述处理器内核包括Core-A处理器，所述Core-A处理器是32比特精简指令集运算(Reduced Instruction Set Computing：RISC)型的嵌入式处理器。在该实施例中，所述第二总线包括将所述Core-A处理器的应用程序特定寄存器(Application Specific Register：ASR)用作控制包含于第二组的元件的地址空间实现的隐藏总线。该情况下，所述第二组可在所述安全模式将作为对所述ASR的数据处理指令的MTA(Move to ASR)指令与MFA(Move from ASR)指令用于安全指令(secure instruction)处理。可以将这理解为利用ASR接口构成包含于所述第二组的用于安全IP的隐藏总线。

根据另一实施例，所述处理器内核可以是适用RISC V ISA的CPU内核。