传输层安全协议(TLS)和安全加密芯片(SE)的工作原理
发布网友
发布时间：4小时前
共1个回答
热心网友
时间：2024-12-12 18:49
TLS 的首要目标是确保嵌入式设备和网络节点之间的安全通信。通过与身份认证并行工作，TLS 能够建立加密通道，保护数据免受未经授权的访问。安全加密芯片存储并保护 TLS 协议所需的关键加密密钥，特别是私钥，这是加密系统中最核心的要素。
理解为什么私钥保护至关重要：没有强大的密钥存储保护，加密系统极易受到攻击。TLS 用于保护互联网协议（IP）连接的物联网设备，确保数据安全传输。它在会话层和表示层之间起着桥梁作用，为设备提供安全保障。
身份认证是 TLS 的重要组成部分，尤其是在物联网环境中。云平台和设备通过相互身份认证来确保通信的安全性。通常使用 X509 证书和公钥基础设施来实现这一过程，以最小化计算资源需求，并确保安全性和稳定性。行业标准如 EN303645、IEC / ISA62443、ISO15118 等都强调了 TLS 密钥存储的重要性，因为私钥的泄露可能对整个网络构成严重威胁。
数字签名算法（DSA）是身份认证过程中的关键环节。它通过主机和从机的概念实现，其中从机的公钥和私钥对用于验证消息的签名。Elliptic Curve Cryptography（ECC）扩展了这一概念，通过DSA对从机进行身份认证，并使用ECDSA进行签名验证。
在 X509 证书中，证书颁发机构（CA）与从机建立信任关系。CA 接收从机的证书生成请求（CSR），并对从机进行身份认证，最后生成签名。此签名包含证书的待签名部分，包括证书颁发机构信息、证书信息、从机信息和公钥，通过ECDSA验证，确保证书的完整性和真实性。
证书身份认证包括从机向主机发送证书，主机验证证书签名的可信度。此过程涉及随机质询和签名验证，确保证书的真实性。
加密和完整性是 TLS 中不可或缺的组件。在密钥协商过程中，客户端和服务器计算预主密钥，通过椭圆曲线 Diffie Hellman Ephemeral（ECDHE）操作实现。随后，使用 PRF（伪随机函数）生成主密钥，为后续的加密和完整性提供基础。
TLS 提供灵活的密码套件，以适应不同设备的需求。在嵌入式系统中，选择适合的密码套件至关重要，考虑到计算能力、内存*和功耗等因素。MOD8ID加密芯片是用于实现 TLS 的一种安全解决方案，特别适合汽车应用和基于Linux的系统，如网关。
MOD8ID支持的密码套件包括 TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256 等，这些套件结合了 ECC、RSA、AES 等加密技术，确保数据传输的安全性。MOD8ID加密芯片通过隔离私钥，提供高级别的密钥保护，并支持 TLS1.2、TLS1.3 等不同版本，为设备提供多层次的安全保障。
实现 TLS 时，开发人员可利用 MOD8ID 的设计套件和提供的一系列用例，包括 C 代码项目，简化开发流程。通过这种方式，MOD8ID加密芯片和 TLS 为设备提供了强大的安全保障，确保数据在传输过程中免受威胁。
