群雄逐鹿！谁在领跑国产安全“芯”赛道？

安全芯片的发展直接关系到国家安全、信息安全、金融安全等。随着5G、AIoT、大数据等技术加速落地，为安全芯片开启了新的应用场景，同时也带来了新的挑战。

由国内领先的半导体电子信息媒体芯师爷举办的第三届“硬核中国芯”，汇聚了百余家中国半导体芯片企业，其中不乏有影响力的、知名的、有潜力的安全芯片企业。

为深入了解国产安全芯片如何把握机遇实现突破，芯师爷特邀了其中部分代表企业，进行探讨交流。我们来听听他们的“硬核芯声”。

安全芯片怎样从根本上保障设备安全？

据GSMA研究机构预测，2025年全球物联网连接总数将超过250亿台。随着市场应用的扩大，安全需求日益迫切，联网设备的安全不仅关乎隐私数据的保护，也涉及到用户资产、声誉甚至生命安全。

视频来源：芯师爷

安全芯片如何从根本上对设备进行保障，使之免受数据攻击的威胁？

方寸微电子科技有限公司

执行副总裁 叶智辉

解决AIoT的安全问题需要面面俱到，从终端到边界到云端，每一个部分都需要配备相应的安全组件才能实现完整的安全防护。方寸微电子可提供“端-边-云”一体化芯片级解决方案，通过安全密码算法为AIoT保驾护航。
密码是保障网络与信息安全的核心技术和基础支撑，是解决网络与信息安全问题最有效、最可靠、最经济的手段；它就像网络空间的DNA，是构筑网络信息系统免疫体系和网络信任体系的基石。
由于AIoT承载了多种应用的场景，目前最安全的做法是加载一颗专门执行安全密码算法的芯片，对安全芯片的挑战是在不增加芯片尺寸、功耗和成本的前提下，提高安全性的同时提供密码算法的数据处理能力。
方寸微电子基于中国自主商用密码算法为理论支撑，结合RISC-V指令集架构，创新性的提出了X­safety系统安全芯片架构，通过底层硬件密码防护（HSM）+应用层可信执行环境（TEE）+红黑隔离等多个维度协同，使密钥管理、安全启动、可信应用、零信任隔离形成整体信任链，以达到单芯片实现系统级的安全防护水平。

广州万协通信息技术有限公司  

总经理   王礼宇

安全芯片通俗讲就是一个保险柜，它是可以把各类的敏感数据存储在载体内，这个载体既有整体功能，也是密码算法的一个实现，在整个安全芯片内部可以进行密码的生成、加密和存储这样一个处理机制。
这个机制一方面来实现对终端设备物理的唯一性标识，以及它和后台系统安全协议的健全，另外它也可以实时处理整个终端和后台的数据，实时流媒体的密集处理，能满足整体从终端到整个数据链路的信息安全。
广州万协通在安全芯片领域，目前具有全系的安全芯片，从普通安全芯片到超高性能、金融级、工业级等整个配套的安全芯片体系。特别是在视频流加密的细分行业，处于整个市场的领先位置。

国民技术股份有限公司

总经理助理  牟鑫慧

安全芯片采用硬件方式提供数据加解密和签名认证这样的密码安全功能，可以用来进行密码运算、存储关键数据（例如密钥、个人信息、版权数据等）、还可以进行身份识别与认证，更为关键的是，安全芯片具有强大的自身安全防护能力，能够抵御对芯片的各种逻辑上和物理上的攻击，包括抵御侧信道攻击、故障注入攻击、侵入式攻击等攻击手段，可以保护芯片内部关键数据信息和密码算法运算操作的安全性，从而保证设备数据的整体安全性。因此，基于安全芯片硬件的数据保护，是设备信息安全的根本解决之道。
国民技术长期深耕安全芯片领域，拥有多个系列高等级安全芯片。其物联网安全芯片以其高安全、低功耗特性，在物联网节点与设备认证、电池防伪、耗材、智能家居家电、个人消费设备、工业控制、安全存储等多个方面获得规模应用。

武汉瑞纳捷半导体有限公司

市场营销副总监 肖继银

对于物联网设备来讲，数据在传输、存储过程中都有被攻击的风险。攻击的方式主要是窃取、篡改和伪造数据。

要从根本上解决这三种攻击问题，就要求安全芯片必须实现数据的精密性、完整性、真实性和不可否认性。

具体实现的手段主要有三个方面：

第一，安全芯片中的安全存储单元能够确保关键代码、密钥和敏感数据在本地存储不被非法访问或恶意窃取；

第二，安全芯片中要有丰富的加密算法，使数据加密后再传输，同时采用哈希校验和数字签名技术，确保数据不被篡改和伪造；

第三，安全芯片中真随机数参与数据加密，使密文动态变化毫无规律，能有效防止重放攻击和伪造数据。

武汉瑞捷半导体的RJMU401和RJMU402安全芯片，通过了国密型号认证，其内置丰富的对称、非对称和摘要加密算法，flash和RAM的访问权限受存储保护单元的控制，还配置的频率检测、电压检测、存储总线检测、防篡改检测电路，内置两组基于数字震荡环的真随机数发生器，长度达32倍。RJMU401已广泛应用于物联网终端、车联网终端设备中，为设备的安全运行保驾护航。

安全芯片如何助力汽车安全升级？

随着汽车智能化、网联化程度的加深，智能网联汽车的数据安全问题成为一个无法回避的问题。

安全芯片如何助力汽车向智能网联化演进？

方寸微电子科技有限公司

执行副总裁 叶智辉

网联汽车通信安全芯片的防护可以从车内通信安全防护、车云通信安全防护和V2X通信安全防护三个方向进行落实。
车内通信安全防护：通过安全芯片将ECU的CAN收发器进行加密传输，采用物理隔离的方式将重要域与信息娱乐域做物理隔离；网关加装防火墙，设置黑白名单机制，保障数据的有效性。
车云通信安全防护：在服务器端部署SSL证书来实现传输通道加密，确保机密数据传输加密存储；代码要有数字签名，来保证代码的真实可信身份和防止代码被恶意篡改；联网设备具备可信计算证书，用于证明设备可信身份和加密各种数据与各种通信。
V2X通信安全防护：蜂窝通信安全防护，终端与服务网络之间应支持双向认证，确认对方身份的合法性；终端与服务网络应对LTE网络信令支持加密、完整性以及抗重放保护。直连通信安全防护：系统应支持对消息来源的认证，保证消息的合法性；支持对消息的完整性及抗重放保护，确保消息在传输时不被伪造、篡改、重放。
方寸微电子也在积极参与网联汽车安全芯片产品的布局，基于中国自主商用密码算法为理论支撑，结合RISC-V指令集架构，创新性的提出了X­safety系统安全芯片架构，通过底层硬件密码防护（HSM）+应用层可信执行环境（TEE）+红黑隔离等多个维度协同，使密钥管理、安全启动、可信应用、零信任隔离形成整体信任链，以达到单芯片实现系统级的安全防护水平。

国民技术股份有限公司

总经理助理  牟鑫慧

在全球汽车行业智能化、网联化、电动化及共享化的趋势下，汽车网络信息安全的重要性更加凸显，汽车智能安全升级迫在眉睫。围绕汽车市场的安全需求和产业发展趋势，持续拓展应用领域，保持着技术创新与产业活力，以安全芯片产品助力汽车智能安全升级，国产芯片企业责无旁贷。
面向汽车电子应用市场，可通过打造符合车规要求的高等级安全芯片、通用安全MCU芯片以及车联网安全云平台等系列车载电子芯片和车联网安全产品，在算法上支持国密和国际密码算法，搭载各种对称算法、非对称算法、哈希算法，以满足不同密码与安全应用场景需求，为汽车“新四化”保驾护航。
国民技术早有布局汽车电子和车联网安全应用，系列安全芯片已经在T-Box、ETC/OBU、OBD等车载设备上获得大量应用。N32S032安全芯片具备国密二级和全金融资质，并同时获得EAL5+高级别安全认证和AEC-Q100 Grade 2车规认证，该芯片具有金融级高安全防护能力、超低待机功耗以及丰富外围接口等优势特点，适用于各种车载终端，在智能网联汽车信息安全机密性和完整性保护、以及车辆用户隐私性保护等方面具有非常独特的竞争优势。
创新打造的N32G系列通用安全MCU产品兼具安全、低功耗、高性能、高可靠、高集成度等特性，已经开始在车身控制、汽车照明、智能座舱、汽车电源等汽车电子后装市场进行导入并批量应用。

武汉瑞纳捷半导体有限公司

市场营销副总监 肖继银

汽车智能网联化的终极目标是实现车与车之间实时交互通信，这也是实现完全自动驾驶的必要条件。车与车之间的交互通信除了要求实时性外，还要求通信数据具有完整性、真实性和不可否认性，安全芯片正是在这些方面发挥着关键作用。
瑞纳捷半导体的RJMU402安全芯片符合国密二级和EAL5+安全认证标准，同时在性能和可靠性方面表现优异，未来可以应用于汽车智能网联设备中。

“缺芯”情况何时缓解？

自2020年下半年以来，芯片供应开始在部分下游应用行业出现紧张的情况，随着时间的推移和供应格局态势的加剧，到2021年的下半年，这种现象不但没有得到缓解，反而在更广泛的行业愈演愈烈。高盛一项最新研究显示：全球有多达169个行业，在一定程度上受到芯片短缺影响。

如何看待2021年半导体产业缺货潮？

方寸微电子科技有限公司

执行副总裁 叶智辉

总体来看此次芯片短缺，主要来自以下几个方面：一是新冠疫情在全球长时间的肆虐，导致大量人员的工作生活搬到线上来进行完成，如办公、学习、会议等，带来对计算机、服务器、移动终端、网络宽带等设备产品需求的增加；二是由于5G等基础网络设施的提升，带来广泛的物联网应用场景的增加，从智能家居，到智慧小区、智慧工厂、智慧城市，都有大量的产品设备需要增加芯片的使用需求；三是由于贸易保护主义抬头，中美两个大国的竞争关系，导致许多产业链出现中断的情况，给市场带来恐慌，导致大量客户提前多备货，加剧市场供应紧张。

广州万协通信息技术有限公司

总经理   王礼宇

全球各个厂商面对芯片紧缺的情况，为了应对未来芯片的不确定性，开始对芯片进行超量备货加大库存。厂商们的恐慌性备货，让芯片代工厂的订单远远超过了实际产量。

国民技术股份有限公司

总经理助理  牟鑫慧

在渠道供应端，受中美关系、全球疫情以及自然灾害影响，国际物流交通受阻，原材料供应不稳定，封装测试产能吃紧，导致交货周期拉长。在市场需求面,疫情后宅经济触发了消费类如个人电脑、家用电器等产品的生产销售，同时受益“新基建+内循环”的经济政策的刺激，带动元器件出现明显增长势头。

武汉瑞纳捷半导体有限公司

市场营销副总监 肖继银

2021年芯片缺货的原因有多方面，缺货的诱因是天灾和中美贸易战。还有一个很重要的原因是上游资源错配和下游客户恐慌性过度备货。从各大芯片原厂上半年的财报看，芯片产量并没有因为疫情而减少；而从消费需求看，仅有很少的几个市场出货量在增长。增产出来的芯片很大一部分在终端客户的仓库里。

这种情况何时将得到缓解？

目前，已经有越来越多的上游厂商在扩建产能，而调整产能是一个缓慢的过程，加之订单的逐渐消化，国产安全芯片企业普遍预计在2022年下半年甚至到2023年芯片供应紧张的情况将得到缓解。

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