你的手机够安全吗？

中国电子信息博览会 今天

来源：中国电子报等，CITE综合整理


集成电路、移动互联网发展的进步，极大地促进了手机终端的发展。智能手机由原来的移动通话 工具逐渐转变为综合各种功能的智能终端。从2010年起，我国智能终端市场规模呈爆发式增长态势，每年智能手机的出货量已经大幅超过功能机，成为手机市场的绝对主体和全球智能终端出货量增长的主导力量。2015年全年智能手机出货量为4.57亿部，同比增长17.7%，占全部手机的91.7%。

随着安全通信、身份认证、金融支付等功能不断向智能手机集成，智能手机正在深刻地改变着人们的工作和生活方式。与此同时，以可穿戴设备、智能家居、智能汽车为代表的新兴智能终端正在不断兴起，进入人们日常生活的衣、食、住、行等各个领域。有预测认为，到2018年全球可穿戴终端的出货量将达到2.1亿部，市场规模将达300亿美元。

然而，在高速发展的同时，智能手机、可穿戴设备等智能终端同样面临严峻的安全挑战。相关手机安全状况报告显示，2016年第一季度共截获Android平台新增恶意程序样本339.6万个，平均每天截获新增智能手机恶意程序样本近3.7万个。累计监测到移动端用户感染恶意程序8829.7万人次，平均每天恶意程序感染量达到97万人次。新型智能终端同样受到各类黑客攻击，黑客对智能汽车、智能家居设备的入侵事件也屡屡发生，2015年的Geek Pwn上展示了对多款智能摄像头和智能路由器的破解。

安全芯片是指实现了一种或多种密码算法，直接或间接地使用密码技术来保护密钥和敏感信息的集成电路芯片。作为智能终端的最底层安全保障，安全芯片的应用能有效地防止黑客攻击与破解，提高智能终端的安全性，保护用户个人信息和应用数据安全。目前，安全芯片正越来越多地应用于智能终端中，为金融支付、在线身份认证提供可靠保障。

安全芯片一般拥有独立的微处理器和存储区域，是一种支持多种主流密码算法的系统级芯片（SoC）。一般的安全芯片系统架构如下图：


传统的安全芯片应用于智能IC卡、加密机等产品中，提供支付认证、加密通信等功能。目前，安全芯片也以安全单元（SE）的形式逐渐应用到智能终端中，保障智能终端的安全性。由于安全芯片有独立的CPU、内存以及存储单元，可实现与智能终端操作系统、应用软件执行环境的物理隔离，因此具有较高的安全性，能够抵抗黑客的攻击，实现安全启动、存储等核心的安全功能。




从智能卡走向物联网

目前，安全芯片已经渗入生产生活的方方面面。传统安全芯片包括智能卡芯片、用于支付等场景的终端芯片等，涉及身份安全、支付安全、通信安全、账户安全、终端安全等多个场景。从身份证、银行卡、交通卡、SIM卡等个人常用的民生卡片，到身份安全、账户安全等身份识别认证，柜台的POS机等，都有安全芯片的存在。华大电子、紫光国微、大唐微电子等企业都在智能卡和终端类安全芯片方面推出了多种方案。

物联网开启的智能家居、智慧交通等场景，也成为安全芯片的重要应用领域。5G及物联网技术将网络边缘的计算能力更好地进行应用，使得人们身边设备的服务能力极大增强，同时也对传感节点、智能终端的安全性能提出了较高要求，是密码安全芯片未来应用的主要方向。


物联网的安全需求主要包括设备的唯一标识、设备端与云端双向身份认证、数据加密传输以及远程OTA升级安全等。针对物联网的安全芯片部署主要有两个维度。一是满足物联网设备本地的数据安全或品牌安全，比如智能家电的配件防伪、智能门锁的指纹数据或密码等涉及使用者的生物特征及隐私数据等;二是满足物联网设备与云端之间的数据安全，比如智能表计场景下的抄表数据安全、智能安防场景下的IPC(网络摄像头)视频码流的数据安全等。

新基建带来新挑战

5G、人工智能、工业互联网等新基建项目的加速部署，为安全芯片开启了新的应用场景，也带来了新的挑战。

5G有三大典型应用场景，增强型移动宽带(eMBB)、低时延高可靠通信(uRLLC)、大规模机器类通信(mMTC)，都对安全加密有更高的要求，特别是后两者，对终端处理能力和性能要求相当敏感。只有在芯片底层硬件内置相关的密码算法引擎，才能更好地确保通信性能和安全加密性能的均衡实现。


工业互联网对安全芯片的要求有三个方面。一是工业数据确权、交易和治理相对于消费数据更为复杂，对安全芯片的算法机制提出更多考验;二是工业控制对于芯片时延、功耗、灵活性要求更高;三是对芯片可靠性要求更高。工业环境对终端的标准和要求非常严格，工业环境中往往会遇到低温、高温、高湿、强干扰、强震动等，都会给设备的安全、稳定性带来挑战，安全芯片必须满足能够在工控环境下稳定、安全使用的要求。

AI是数字经济时代的“水电煤”，对安全芯片的性能提出挑战。安全芯片要符合商用密码算法的技术规范，满足温度、湿度等环境参数要求，还要结合应用领域对芯片功能、性能及可靠性的特定需求。以AI为例，一款安全芯片要成为支持AI处理的芯片，在保护AI算法知识产权的基础之上，对安全芯片的性能要求也是一个飞跃。




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