[发明专利]一种双核可信执行的安全芯片架构在审
申请号: | 202310321125.3 | 申请日: | 2023-03-29 |
公开(公告)号: | CN116340243A | 公开(公告)日: | 2023-06-27 |
发明(设计)人: | 陈岳海;叶武剑;刘怡俊;陈少真;陈华润 | 申请(专利权)人: | 广东工业大学 |
主分类号: | G06F15/163 | 分类号: | G06F15/163 |
代理公司: | 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 | 代理人: | 乔欢欢 |
地址: | 510060 广东省*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 可信 执行 安全 芯片 架构 | ||
本发明公开了一种双核可信执行的安全芯片架构,采用了分层总线设计,第一层AHB总线处于完全隔离的安全世界下,将TEE处理器核世界和REE处理器核世界完全隔离,保证了TEE安全核数据的安全性,第二层AHB总线的所有从设备均可被TEE处理器核访问,且REE处理器核可通过IOPMP限制对第二层AHB总线的从设备的访问权限,第三层AHB总线通过安全APB总线和非安全APB总线连接外设IP,同时,TEE处理器核和REE处理器核基于Mailbox通信机制,通过第二层AHB总线进行核间通信,解决了现有的TEE硬件SoC架构难以保证TEE安全核的数据安全和REE计算核的高效运行的技术问题。
技术领域
本发明涉及芯片技术领域,尤其涉及一种双核可信执行的安全芯片架构。
背景技术
TEE(Trusted Execution Environment,终端安全区域)系统从整体上包含REE(Rich Execution Environment,富执行环境,也称通用执行环境)和TEE(Trustedexecution environment,可信执行环境)两部分。在SoC层面,由于一个TEE系统拥有两个不同的执行环境,因此使用两个CPU来运行这两个环境是非常合适的,同时双核的并行性也提高了SoC(System on Chip,片上系统芯片)的性能。
现有的TEE硬件SoC架构使用一个32位的MCU执行敏感数据和程序,另一个为可以运行64bit程序的RISC-V处理器,在SoC中,MCU采用Isolated Bus实现敏感数据与REE的强隔离,提高数据安全。但是整个SoC系统处于完全安全隔离的32bitMCU仅在Boot的sBL(start bootloader)和ZSBL(Zeroth Stage Boot Loader)阶段使用,从FSBL(First StageBoot Loader)后由RISCV处理器便开始TEE程序执行,同时未搭建两个异构处理的通信通道。因此,难以保证TEE安全核的数据安全和REE计算核的高效运行。
发明内容
本发明实施例提供了一种双核可信执行的安全芯片架构,用于解决现有的TEE硬件SoC架构难以保证TEE安全核的数据安全和REE计算核的高效运行的技术问题。
有鉴于此,本发明第一方面提供了一种双核可信执行的安全芯片架构,包括TEE处理器核和REE处理器核;
TEE处理器核处于内部隔离的环境下,用于执行SoC安全启动工作和处理与REE处理器核的通信事务;
REE处理器核处于开放的环境下,采用IOPMP约束访问权限;
TEE处理器核通过第一层AHB总线与启动内存块、第零阶段启动加载块和REE处理器核启动单元连接,启动内存块用于存放最原始的引导程序,第零阶段启动加载块用于存储第零阶段启动程序;
REE处理器核与TEE处理器核均与第二层AHB总线连接;
第二层AHB总线连接加密核心硬件单元,加密核心硬件单元通过IOPMP约束REE处理器核的访问权限;
第二层AHB总线连接处理器运行主存储器,处理器运行主存储器用于存储TEE和REE环境下运行的程序代码;
TEE处理器核和REE处理器核基于Mailbox通信机制,通过第二层AHB总线进行核间通信;
第二层AHB总线与第三层AHB总线连接,第三层AHB总线通过安全APB总线和非安全APB总线连接外设IP。
可选地,外设包括安全外设和非安全外设,安全外设包括安全串口、安全定时器,非安全外设包括非安全串口和非安全定时器,安全外设通过安全APB总线与第三层AHB总线连接,非安全外设通过非安全APB总线与第三层AHB总线连接。
可选地,IOPMP包括四个存储域,每个存储域下有八个表项,每一个表项都拥有一个CFG寄存器和一个ADDR寄存器。
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