人工智能（AI）出現已久，例如在遠程數據中心，AI能夠收集和檢查海量數據，并通過分析算法來了解數據中心的運行情況。隨著技術的發展，AI與其它應用的交集越來越多，其中最主要的是物聯網（IoT），它使從前彼此獨立的機器可以進行“對話”，生成數據，并創建新的操作模式。

物聯網人工智能（AIoT）是一個完美的融合點，其目的是創建一個智能的設備網絡，能夠遠程收集和分析數據，最重要的是可以將這些數據轉換分析結果并采取相應的行動，從而實現以前根本不現實的各種應用。

根據全球綜合數據資料庫Statista的數據預測，到2025年，全球物聯網設備將超過750億部，是2015年的五倍。切實可行的AIoT有望徹底改變從智能家居到互聯醫療、汽車、工業4.0和智能城市的一切。基于AIoT的醫療保健市場可能會開辟一個更大的預防醫學的世界。家中的設備可以跟蹤心律和呼吸、及早發現問題、提供報警并自動將實時數據提供給專業的醫護人員，醫護人員則在需要時提供正確的治療和護理。

從無關緊要的應用（例如找停車位），到最重要應用（例如安全與健康），這些AIoT技術可以從根本上提高我們的生活質量，提供更高的便利性和效率。但是，很多應用的安全性都受到極大的威脅。例如在人臉識別中，人們關心是否能安全地采集、存儲和傳輸數據；手機上的支付等應用，對安全要求也比較高；對于自動駕駛汽車，安全不僅僅是關乎財產損失，更與生命息息相關。

AIoT安全概覽

AIoT一般分為端、管、云三部分，其中每一部分都需要一些安全組件。

圖1：AIoT安全概覽。

設備端有各式各樣的設備，核心的安全問題是需要安全啟動，必須在保證安全啟動的情況下才能保證設備是安全可信的。當一些關鍵數據存儲在設備上時，需要安全存儲機制。設備還需要安全的加解密能力，這是整個安全系統最核心、最基礎的安全機制和安全保證，只有具備加解密的能力，才能做出完整的安全系統。

當設備和云端進行連接的時候，需要建立安全連接，即安全TLS，只有建立的連接安全，其上的數據才能夠是安全的。為了保證數據安全，需要在端到端通訊時對數據進行加密。

在云端尤其如此，首先數據都存儲在云端，云端的安全存儲非常重要。平臺的安全和應用的安全也都需要機制來保證。

除了各部分的安全機制，還有安全生命周期管理，因為整個IoT系統有一個生命周期，設備上的固件版本可能需要有更新，這就需要固件的在線升級機制（FOTA機制）——這已經成為AIoT系統的標配。最后，如何利用云端的平臺來管理、監控、下發設備、收集設備，都需要安全機制。

近日，安謀中國發布了歷時兩年時間開發、面向AIoT設備的“山海”S12的安全產品。“山海”S12是一個全棧的安全解決方案，包括硬件、軟件、云端服務三大部分，是面向Cortex A系列和R系列的應用處理器系統。

圖1：“山海”S12是針對AIOT的安全解決方案。

“山海”S12包括三大部分：第一部分是硬件加解密引擎，這是整個系統的核心；第二部分是固件和軟件。第一個層面是“山海”S12會提供一個安全啟動的固件，這也是我們的合作伙伴可以直接用的。再一個是Cortex-A系列上面能夠支持TrustZone技術，它分為安全環境和非安全環境；第三部分是SaaS部分。

“山海”S12硬件架構

“山海”S12支持豐富的加解密算法，其加解密引擎支持兩套加解密算法，第一套支持國際通用的加解密算法，第二套支持中國自主的商用密碼算法，它們都包括對稱算法、非對稱算法和哈希算法。

圖2：“山海”S12安全解決方案的硬件架構。

隨機數支持國內標準，也支持國際標準。“山海”S12包含一個OTP，以可信根的形式存在，保存一些核心的根密鑰。根據各個應用場景的不同，對安全的需求也不同，通過配置可對一些算法進行裁減，從而減少產品面積和集成復雜度，并降低成本。

“山海”S12軟件架構

“山海”S12提供豐富的軟件棧。安全啟動包括安全調試以及安全燒錄。安全燒錄是把一些安全信息，包括Root Key、設備key甚至是一些證書和定制化的數據，通過這個工具燒錄回到設備里。運行態分為安全環境和非安全環境，“山海”S12在安全環境里提供TEE的操作系統，支持TrustZone，“山海”S12在TEE操作系統上提供安全連接、身份認證、證書存儲等。非安全環境下包括加密文件系統及Linux的一些加解密的增強。云端就是設備管理和固件升級FOTA。

圖3：“山海”S12安全解決方案的軟件架構。

“山海”S12技術特點及優勢

“山海”S12的技術特點包括：

為硬件 IP 層到云端安全服務提供一站式安全解決方案

同時支持國內和國際兩套密碼算法，更好滿足客戶需求

模塊化設計，可靈活配置算法及能力，客戶可根據自身需求組合出最佳解決方案

支持多達16個Host的能力

生命周期安全管理

通過3級密鑰派生增強密鑰安全的管理能力

“山海”S12的優勢有：

“山海”S12是面向AIoT的端、管、云一體的Turnkey安全解決方案，以硬件加解密引擎為基礎，并具備豐富的安全固件和SaaS軟件能力。客戶在使用時可以快速選擇其中的一些安全能力，快速集成產品，并將產品快速投放市場。

其次，“山海”S12可靈活配置。客戶可以根據自身產品的安全需求進行靈活配置與裁減，減少了復雜度，降低了成本。

再次，“山海”S系列和E系列的產品都是本地化開發，提供本地化的技術支持。不管是客戶的芯片或設備，Arm都能在PSA認證或國密認證上提供支持。

最后是高質量的產品開發和交付標準。

結語

AIoT安全技術與我們的生活息息相關，從手機、智能家居到汽車，保護這些聯網設備的安全性至關重要。安全不是一個單獨的產品或者模塊，而是怎么在整個系統里建立起安全的運行環境，保護數據的獲取、分析、存儲、傳輸和展示。由安謀中國自主研發的“山海”S12可為多種應用場景提供安全支持，為相關設備在一個平臺上運行多個操作系統或者在一個操作系統上運行多個應用的場景提供安全保護，從而滿足了AIoT基礎設施對安全性越來越高的要求。
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