VeKey身份硬件之所以具有超強的安全性能，首先要歸功于其內置的ARM SC300處理器。該處理器配備有嵌套矢量中斷控制器、喚醒中斷控制器、內存保護單元、AHB-Lite、數據觀測斷點（Data Watchpoint）、斷點單元及JTAG接口，在支持Burst傳輸、單邊操作、芯片內部測試、ITM跟蹤調試、ETM跟蹤調試及串行網絡調試等功能的同時，自帶防側信道攻擊、防故障注入和防探測功能，提供更強大的安全性能。

SC300架構圖

SC300處理器基于Cortex-M3處理器開發，并在其中融入ARM SecurCore處理器的安全特性，集成易用、高效的Thumb-2指令集，得以成倍提升功耗效率和性能，在更小的空間集成更多的功能，高速處理多接口任務。該種型號處理器廣泛應用于Secure Element之中，幫助SE芯片實現遠超普通芯片的安全防護表現。

芯片模塊劃分

攻防有道，讓威脅無處遁形

加入配備有SC300處理器的SE芯片，讓VeKey能夠高效應對各種攻擊威脅，提供普通硬件難以媲美的安全防護。下面，我們將對常見的攻擊手段及VeKey的安全防護能力加以介紹。

目前，設備面臨的威脅主要可以分為物理攻擊和軟件攻擊兩大類。

物理攻擊：

物理攻擊手段主要包括三種，即：

· 非侵入式攻擊

· 侵入式攻擊

· 半侵入式攻擊

非侵入式攻擊又稱為側信道攻擊，此種攻擊的特點在于不會破壞芯片封裝及芯片結構。通過誘導秘密信息泄漏或對泄漏的電壓功耗、電磁輻射等信息進行統計分析獲取秘鑰。常見的非侵入式攻擊方式包括：

· 能量攻擊分析（DPA）

· 直接能量分析（SPA）

· 電磁分析（EMA）

· 射頻分析（RFA）

非侵入式攻擊

由于該種攻擊不會對芯片造成破壞，用戶無從知曉設備是否已遭到攻擊，也就無法及時采取補救措施，所以非侵入式攻擊是目前威脅最大的攻擊方式。

侵入式攻擊通過去除芯片封裝、改變芯片結構實現干擾安全模塊正常工作、破壞芯片安全防護功能的目的，從而獲取敏感信息。在進行侵入式攻擊時，黑客需要蝕刻或切割金屬層，再通過探查芯片、FIB及電鏡掃描，直接探測或修改電路，從而竊取敏感信息。

侵入式攻擊需要使用化學試劑、高分辨率光學顯微鏡、激光切割系統、微探針平臺、示波器、信號發生器、掃描電鏡、FIB設備等專業設備，成本高昂。

半侵入式攻擊又被成為故障注入攻擊，是介于前兩者之間的一種技術，該種攻擊方式需要去除芯片封裝，但不會改變芯片內部結構。

故障注入攻擊

故障注入攻擊通過激光注入（LASER）、時鐘毛刺、電壓毛刺或紫外線在芯片工作過程中注入故障信號，從而改變芯片內部程序的運行流程，使芯片產生包括跳過PIN碼驗證在內的錯誤輸出結果，進而竊取敏感信息。

軟件攻擊

軟件攻擊是目前最常見的攻擊方式，黑客通過利用軟件漏洞對設備發起攻擊，竊取資料。

從芯片到應用，端到端全方位防護

為了應對這兩類威脅，唯鏈VeKey配備了從芯片到應用的端到端全方位安全防護方案。

芯片端：

· 采用ARM SecurCore SC300 CPU，自帶防側信道攻擊、防故障注入和防探測等功能，廣泛應用于銀行、政府機構、交通行業等。

· 采用MPU（memory protection unit）限制內存、flash等的訪問權限，對于加密區域或者敏感區域，采用MPU保護，應用層或者外界無法訪問受保護的區域，只有授權的代碼才能訪問。

· 環境安全防護：采用電壓檢測器、頻率檢測器、溫度檢測器、電源Glitch檢測器、光檢測器、時鐘毛刺過濾器、真隨機數發生器等，在檢測到對應的事件發生時，可以自定義需要采取的行為。

· 采用Active fuse，提供對芯片測試態的保護；布局上對關鍵信號線特殊處理，防止物理探測。

封裝端：

· 頂層金屬覆蓋，采用主動防剝離探測技術，使得金屬覆蓋在被剝離時能被檢測到并主動清除芯片內資料。

· 芯片采用金屬覆蓋，有效屏蔽芯片運行中產生的電磁脈沖，防止電磁泄漏，從根本上杜絕電磁分析的可能性。

系統端：

加密算法采用隱藏技術，消除密碼設備的能量消耗與設備所執行的操作和所處理的中間值之間的相關性。

· 時間維度的隱藏

· 幅度維度的隱藏

加密算法同時還支持掩碼技術，能夠隨機化密碼設備所處理的中間值，使其能量消耗不依賴于設備所執行的密碼算法的中間值。

· 對輸入的明文和密鑰掩碼

· 對算法中間數據掩碼

應用端：

· 系統應用到的敏感數據，包括私鑰、密碼等都加密保存，每臺設備的加密密碼都不同，且保存采用混淆機制。

· 關閉調試接口及其他的接口，防止外部通過這些接口進行注入。

· 遠程身份認證。

作為企業級安全身份硬件解決方案，VeKey以ARM SC300安全處理器內核為基礎，結合專門針對區塊鏈應用場景開發的固件和算法，在兼顧效率、操作簡便性的同時，能夠提供銀行級別的安全防護，輕松應對多種不同類型的攻擊，免去用戶的后顧之憂。

本期內容主要對VeKey的安全特性進行了簡要解析，未來，我們還將介紹VeKey現有的應用場景，包括：

· 鏈上生態治理：數字低碳生態，第三方權威認證機構DNV GL使用VeKey完成參數修改、數據審核、積分發放等工作。

· 鏈上KYC審核：應用于VeVID，用于識別、確認以及審查系統內的參與者，賦予其唯一的鏈上身份。

· 數字資產管理：門限簽名解決方案，通過密鑰分散實現私鑰拆分，完善數字資產管理體系。