借助 Pixel 6 系列，谷歌開始開發其內部Tensor SoC。但這并不是這家搜索巨頭第一次在其智能手機中使用一塊定制芯片——從技術上講，Pixel 2 的 Pixel Visual Core 是第一個。一代之后，該公司宣布 Pixel 3 設備將包括一個名為 Titan M 的硬件安全模塊。然后，在 2021 年，谷歌緊隨其后推出了 Titan M2。該安全芯片已成為Pixel 7 系列和Pixel 6a等谷歌手機的賣點。

因此，在這篇文章中，讓我們仔細看看 Titan M2 在 Pixel 設備中的作用、它的工作原理，以及為什么它是必要的。

Titan M2 芯片到底是什么？

谷歌的 Titan 服務器芯片（左）和第一代 Titan M 安全芯片（右）

Titan M2 是Pixel 6和 Pixel 7 系列智能手機中包含的專用安全芯片。谷歌內部設計了 Titan M2，因此它可以完全控制其功能集。該芯片基于 RISC-V CPU 架構，包含自己的內存、RAM 和密碼加速器。

Titan M2 是谷歌多年來為提高智能手機安全性而采用的眾多措施之一。該公司在其 Pixel 手機中使用該芯片，在 Android 的默認安全措施之上提供額外的保護層。

以 Android 的強制性全盤加密為例。在大多數設備上，它依賴于稱為可信執行環境 （TEE） 的安全功能，它本質上是處理器的安全區域。Android 設備將其加密密鑰存儲在這個安全區域中，而該區域又受到您的圖案、PIN 或密碼的保護。換句話說，TEE 隔離了加密密鑰，從不向用戶甚至操作系統泄露它們。

當今時代幾乎所有智能手機 SoC 都有 TEE 或類似的安全環境。在Snapdragon 芯片上，它通常被稱為高通安全執行環境 （QSEE）。Apple 基于 Arm 的芯片（如 M1）具有 Secure Enclave。有了這些安全環境，惡意應用程序就無法訪問解密密鑰、生物特征和其他敏感數據。

在 Pixel 3 中，谷歌將 TEE 與芯片組分離，轉而使用單獨的安全模塊。現在已被 Titan M2 取代的 Titan M 本身幾乎可以被視為獨立處理器。該芯片有自己的閃存用于存儲敏感數據，并運行自己的最小操作系統（有時稱為 微內核）。

值得注意的是，專用安全芯片并不是一個新概念。許多計算機主板都有一個可用于相同目的的可信平臺模塊 （TPM） 芯片，盡管靈活性較低。

Titan M2 芯片有什么作用？

與執行通用任務的主SoC不同，像 Titan M2 這樣的專用安全芯片執行的功能非常少。這大大減少了潛在攻擊媒介的數量，因為大多數軟件無法直接與安全芯片交互。

至于安全芯片究竟有什么作用，我們先從啟動安卓操作系統說起。當您打開 Pixel 設備時，Titan M2 會與引導加載程序通信，以驗證您運行的是最新的已知 Android 版本。此檢查可確保攻擊者未將您設備的操作系統回滾到可能不安全的舊版本。谷歌還表示，該芯片可以防止惡意嘗試解鎖引導加載程序。

啟動后，手機的存儲將保持加密狀態且無法訪問，直到您清除鎖定屏幕提示。Titan M2 在這里起著關鍵作用，因為它存儲了解密密鑰。即使攻擊者篡改操作系統以嘗試暴力破解鎖定屏幕，該芯片也會在硬件級別限制嘗試次數。如果您輸入正確的圖案或 PIN，Titan M2 只會顯示解密密鑰。

但是，如果攻擊者試圖直接篡改 Titan M2 怎么辦？谷歌也想到了這一點。沒有設備的模式或 PIN，您無法更改或更新芯片的固件。該公司還表示，它強化了芯片以抵御功率分析和電壓波動等側信道攻擊。

Titan M2 還支持 Android StrongBox，它是第三方應用程序使用的加密密鑰的安全存儲空間。例如，支付應用程序可以請求芯片為您保存的卡生成并存儲私鑰。并且通過Android的Protected Confirmation，該芯片還支持通用的FIDO認證標準。這意味著您可以將 Pixel 手機用作在線帳戶的物理雙因素身份驗證密鑰。在安全性方面，Google 將其視為與 30 美元的Titan Security Key不相上下。

Titan M2 并沒有以任何方式徹底改變智能手機的安全性，但它確實消除了一些關鍵的潛在攻擊媒介。谷歌是目前唯一一家使用專用安全模塊的智能手機制造商。但是，這并不意味著其他 Android 設備不夠安全。現代智能手機中使用的 Arm 芯片也具有隔離和安全的環境，只是程度與 Titan M2 不同。

審核編輯 ：李倩