保护嵌入式设备中的敏感数据？

Question

在嵌入式设备上存储敏感数据最安全的方法是什么？

在我的工作中，我正在为消费者市场开发一款产品，它将拥有一张eMMC卡，其中包含非常有价值的数据。我想知道保护这些数据的最佳方法是什么，即让某人无法理解其内容。 （ps：这不是代码，这是一个实际的数据集）

我想象设计的方法是将数据放在eMMC上，用AES加密（128位密钥就够了吗？）。密钥将存储在MCU的闪存中。我使用的MCU提供了防止闪存读出和闪存覆盖的功能。但是，如果eMMC只是将eMMC硬连接到计算机，那么带有数据（但没有加密密钥）的eMMC将可供黑客使用。 因此，解密的数据只会暂时存在于系统的RAM中。

因此，如果我正确使用我的MCU的功能锁定闪存，它会安全吗？或者，如果受到保护，是否有其他方法可以获取闪存内容（嵌入到MCU中）？像硬件模块或类似的东西。或者即使我成功地将密钥隐藏在闪存中，也可以制作一些数据吗？

请避免像＆＃34; ... 这样的答案。＆＃34;我想知道最糟糕的情况。

作为参考，这里是我们使用的MCU的读出/写保护功能，但我的问题是通用的，不一定与一个MCU相关。 http://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/application_note/89/12/c5/e2/0d/0e/45/7f/DM00186528.pdf/files/DM00186528.pdf/jcr:content/translations/en.DM00186528.pdf

Answer 1

我曾与信用卡机器的开发合作，最常见的攻击是：

1. 当工程师泄露敏感数据或向产品插入后门时，人力资源泄漏。这与你的问题无关，我不会扩展。
2. 软件黑客，攻击者将尝试下载您的固件并尝试授予＆＃34; root＆＃34;访问利用JTAG，UART，以太网，USB和您的产品可能具有的任何其他端口。关键是多么安全并不重要，如果他们在其上运行JTAG，密钥应该很容易恢复。与通过串口的根控制台相同，或者如果他们能够下载，破解和重新编程您的闪存。
3. 总线嗅探，攻击者会将间谍插入你的公共汽车（mmc，spi，uart等等......甚至在DDR3总线等内存上）以监视数据。如果将未加密的敏感数据传输到可以查看的总线，则存在安全漏洞。为了避免这种情况，你应该将你的公共汽车埋入PCB中并仅使用BGA，请在外层使用它。
4. 加密所有内容。存在芯片孵化（物理上！）并且通过显微镜在视觉上读取位状态的攻击！

这是我所知道的最常见攻击的顺序。

你可以随时使用安全芯片，安全引导程序和篡改陷阱来清除滥用行为。

Answer 2

这完全取决于您设备的功能（或您的安全信息）。 通常，AES-128位加密足以实现嵌入式设备的合理安全等级。 但是将密钥存储在非受保护的存储器（处理器的闪存）中会导致严重的安全问题。有许多物理/逻辑方法可以从非易失性存储器中提取数据。

您可以将密钥存储在一般的SRAM内存中，并使用篡改检测密钥保护系统，或使用内置加密协处理器和安全密钥存储的MCU（例如lpc18s，lpc43s等）或使用外部密码学芯片像TPM或SAM一样可以提高您的安全级别。 但正如之前所说，你必须决定如何＆amp;什么时候你需要/解密 数据，是否需要在不安全的数据线中传输明文数据（解密信息）？ 您可以在我刚才提到的以下链接中收到更多信息： https://electronics.stackexchange.com/questions/198274/storing-a-secure-key-in-an-embedded-devices-memory

Answer 3

安全成本取决于它所保护的数据的价值。如果真的那么有价值的是Secure Cryptoprocessor防篡改。

基本上是设备以某种方式“破坏”事件物理篡改，并试图防止间接嗅探信号。

Answer 4

这取决于您的数据的使用情况。

如果您的嵌入式设备还需要使用对称密钥所需的数据。

如果您只想存储数据，但设备本身不再需要阅读，则应使用不对称密钥。 然后，即使闪存的全部内容，也无法恢复数据 它并不是用一个好的库来实现这一点。

但是还有问题 在生成数据时仍然可以获取数据 如何避免这种情况取决于您的系统设计。