EDA厂商Mentor Graphics推动硬件安全升级

　　2013 年下半年，一个非常恶劣的劫持软件Cryptolocker感染了约25万台 PC。它以摧毁用户数据为威胁，向用户勒索上百美元的费用。不少人支付了赎金。如果物联网上出现了这样的软件，其后果也是非常严重的，因为各种连网设备上存储着大量敏感的用户信息。

　　正如电子设计自动化(EDA)工具厂商Mentor Graphics董事长兼CEO Walden C.Rhines所说：如今的互联网在物联网的大潮下，进入到了云阶段。从可穿戴设备到智能家居，甚至于汽车网络，都开始走向云端。在这种环境下，更多的数据将会暴露在安全威胁之下，基于芯片层级的安全问题凸显出来。这种安全问题，比起软件层面的安全问题，更加危险，且更难以发现。

　　因此，在芯片的设计研发层面，网络安全正逐渐成为物联网环境下芯片开发的重要考量，也给EDA工具厂商带来新思维。

　　Wally指出，现在的芯片厂商研发中都会使用很多IP，而每个IP都可能成为黑客攻击的对象，尤其是现在的SoC中一些IP都是开放的，给用户的隐私、数据等带来超乎软件层级防护的威胁。因此，未来EDA工具除了在先进制程模拟、仿真、验证等环节扮演关键角色外，还将协助芯片厂商找出易受恶意攻击的设计弱点，以落实芯片级网络安全。他认为，是时候进入到芯片单元内部，对内部单元异常情况进行更多监测的时候。

　　基于这种分析，Mentor Graphics认为芯片的安全防护要从三点做起：一是芯片的旁路攻击(Side-channel Attack)的防护对策，二是供应链安全管理机制，第三是芯片内部逻辑单元的木马监测，对芯片内部动作进行监控，以层层把关IP和芯片的逻辑安全，也把芯片做“不希望做的事情”之几率降到最低。

　　Mentor Graphics的很多产品，也可以从验证、仿真、测试、芯片行为监测，到软硬件协同平台的开发，为芯片厂商提供提高芯片安全性与可靠性的设计工具。

　　如不久前Mentor Graphics发布的新款Embedded Hypervisor产品，为Guest OS资源分区提供数据驱动的配置和设备树——而不是在每个BSP中包含Guest OS的硬编码资源表。这能够让开发人员更轻松地进行系统构建和配置，提升系统可靠性和安全性。Embedded Hypervisor工具可以结合ARM的TrustZone技术，可为汽车联网提供更高安全性。

　　Mentor Embedded Hypervisor既可支持ARM TrustZone，也可支持对内存、加密块、键盘/显示器等基于硬件进行分区的资源有要求的应用程序，创建了一个完全独立的安全操作环境。其特点是有一个灵活的设备模型，支持虚拟设备接入，或对性能要求较高的应用提供直接设备接入，并可为不同的系统之间的通信提供多种机制。

　　Wally指出，现在的车大部分还是按照传统的方法来保证安全，很多召回事件，也是因为传统的防范措施需要进一步完善。使用新的设计工具，未来的芯片会变得更加安全。

　　物理验证与提取工具系列Calibre对芯片设计的可靠性提升功不可没，该工具可以使得设计者能够在设计的最初阶段进行版图验证选择，降低设计版图对整个工艺流程的依赖性。ATPG测试平台则为芯片内部的晶体管缺陷检测提供了优秀平台。

　　操作系统方面，Mentor Graphics公司的Nucleus实时操作系统，能够利用可在诸多系统芯片设备上应用的内存管理单元(MMU)来独立和保护代码模块。

　　Robert Bosch汽车多媒体有限公司副总裁、工程业务部AI(汽车导航和信息娱乐系统)主管Andree Zahir博士认为，“Mentor公司对Mentor Embedded Hypervisor等技术的持续投资，不但使汽车供应商能够对即将成为现实的多核SoC进行利用，而且既增强了单一硬件设备的功能和连接性，又使关键功能保持了独立和分离。”

　　Mentor Graphics还希望像微软帮助发现系统安全隐患，并发布对应的补丁程序那样，如果芯片发现类似的Mentor Graphics问题，发布类似的提醒信息，提高安全防范。

　　与嵌入式软件厂商相比，EDA工具厂商既拥有IC设计供应链的合作经验，又能提供嵌入式操作系统和软件支持，能够实现从上至下的软硬件安全防护，因此，也正如Wally所说，未来，EDA工具厂商将成为芯片安全与可靠性解决方案的核心。