在過(guò)去的十年中，我們從未想過(guò)需要安全性的設(shè)備在其設(shè)計(jì)中增加了數(shù)據(jù)收集和共享?，F(xiàn)在，幾乎所有插入電源插座的東西都有“智能”版本。智能除濕機(jī)和干衣機(jī)可以連接到您的家庭網(wǎng)絡(luò)，因此您可以從智能手機(jī)控制它們。智能電燈開關(guān)可以與您的家庭報(bào)警系統(tǒng)集成，您的家庭報(bào)警系統(tǒng)可以與您的智能車庫(kù)開門器集成。在云中的某個(gè)地方，每次你打開和關(guān)閉一扇門，離開或回家，或者度假時(shí)，這些行為都會(huì)被捕獲和記錄。各行各業(yè)在其工廠和工廠以及醫(yī)療保健設(shè)施和物流公司中也面臨著類似的挑戰(zhàn) - 沒(méi)有一個(gè)行業(yè)可以免受數(shù)據(jù)安全威脅。

數(shù)據(jù)安全是指保護(hù)數(shù)據(jù)免受未經(jīng)授權(quán)的訪問(wèn)。此數(shù)據(jù)可以是傳感器數(shù)據(jù)、算法、源代碼、文件、日志、用戶數(shù)據(jù)或任何其他類型的信息。不同類型的數(shù)據(jù)具有不同的目標(biāo)受眾。例如，源代碼和算法通常不適合用戶訪問(wèn)。為了防止未經(jīng)授權(quán)訪問(wèn)敏感數(shù)據(jù)，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)安全性。

漏洞以及如何提高安全性

為了避免無(wú)意中開發(fā)具有固有漏洞的系統(tǒng)架構(gòu)，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的早期階段，數(shù)據(jù)安全性應(yīng)該被考慮在設(shè)計(jì)決策中。對(duì)系統(tǒng)架構(gòu)的后期修改可能非常昂貴，并且會(huì)影響進(jìn)度。由于設(shè)計(jì)中存在嚴(yán)重的安全漏洞，許多小公司因產(chǎn)品召回而破產(chǎn);數(shù)據(jù)安全不能是事后的想法！

數(shù)據(jù)安全要求對(duì)底層硬件平臺(tái)有重要影響。例如，數(shù)據(jù)加密（或混淆）是否可以由具有正確硬件模塊組合的MCU處理？或者，高速數(shù)據(jù)采集和控制的復(fù)雜性可能使專門設(shè)計(jì)的FPGA成為更好的解決方案。

第一步是識(shí)別敏感信息。例如：

用戶信息

源代碼或二進(jìn)制文件

傳感器數(shù)據(jù)

設(shè)備控制

第二步是確定信息將存在的所有位置。例如：

在非易失性存儲(chǔ)中（例如閃存、EEPROM）

在內(nèi)部通信總線/網(wǎng)絡(luò)上（例如 I2C、SPI）

在 MCU 的易失性存儲(chǔ)器（例如內(nèi)存）中

在外部通信總線/網(wǎng)絡(luò)（例如以太網(wǎng)、USB）上

在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和服務(wù)器上

第三步是確定這些領(lǐng)域中哪些領(lǐng)域存在需要解決的脆弱性。這稱為攻擊面。在某些情況下，漏洞可能是可以接受的。例如，內(nèi)部通信總線上的傳感器讀數(shù)通常是可以接受的，因?yàn)樵L問(wèn)內(nèi)部通信總線需要訪問(wèn)產(chǎn)品的內(nèi)部。

第四步是確定可以實(shí)施的適當(dāng)數(shù)據(jù)安全措施。這些措施應(yīng)包含在產(chǎn)品要求文件（PRD）中。例如：

密碼

加密或數(shù)據(jù)混淆

利用操作系統(tǒng)安全措施（例如用戶權(quán)限）

篡改檢測(cè)

硬件加速加密

安全通信

斷續(xù)器保險(xiǎn)絲

自毀

盡早定義這些要求使設(shè)計(jì)工程師能夠開發(fā)與要求兼容的系統(tǒng)架構(gòu)。例如，對(duì)敏感數(shù)據(jù)執(zhí)行高速數(shù)據(jù)采集的設(shè)備可能需要硬件加密，這可能需要專用電路或FPGA。

Nuvation 為數(shù)字影院放映機(jī)設(shè)計(jì)了一個(gè)圖像媒體塊，其中包括用于攝取、解碼、水印和播放影院視頻的硬件，所有這些都在高安全性邊界內(nèi)。對(duì)于視頻和音頻處理，使用了賽靈思 Virtex-6 和斯巴達(dá)-6 FPGA。

為了符合 FIPS 140-2 3 級(jí)（加密模塊的安全標(biāo)準(zhǔn)），植入了基于 FPGA 的安全監(jiān)控。當(dāng)篡改檢測(cè)/響應(yīng)電路檢測(cè)到外殼被篡改（例如，蓋子/門被打開）時(shí)，關(guān)鍵安全參數(shù)（CSP）被清除。

Nuvation 為流式細(xì)胞術(shù) （FCM） 設(shè)備設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，這是一款醫(yī)療產(chǎn)品，設(shè)計(jì)用于在 14 個(gè)通道上執(zhí)行 14 位、25 MSPS 模擬數(shù)據(jù)采集，并采用 Xilinx Kintex-7 FPGA。

紐維騰還設(shè)計(jì)了一款高速高清CCD相機(jī)，該相機(jī)為國(guó)防工業(yè)的客戶使用了交替旋風(fēng)IV FPGA。

數(shù)據(jù)安全的重要性

數(shù)據(jù)安全可保護(hù)您的知識(shí)產(chǎn)權(quán) （IP）。如果沒(méi)有適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)安全措施，您的算法和源代碼很容易受到競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的逆向工程的影響?？稍L問(wèn)的軟件二進(jìn)制文件可以反匯編。

安全功能可能是一個(gè)主要賣點(diǎn)，可以將產(chǎn)品與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手區(qū)分開來(lái)。在某些情況下，由于個(gè)人數(shù)據(jù)泄露，公司甚至可能被消費(fèi)者和政府追究責(zé)任。

發(fā)現(xiàn)漏洞并能夠執(zhí)行任意代碼執(zhí)行 （ACE） 的惡意用戶能夠?qū)Ξa(chǎn)品進(jìn)行反向工程、偽造保修聲明、啟用鎖定功能、破壞用戶的私人數(shù)據(jù)、銷毀信息，甚至將產(chǎn)品用于犯罪活動(dòng)。

用戶的個(gè)人數(shù)據(jù)可用于身份盜用、勒索、詐騙和不需要的定向廣告。Nuvation設(shè)計(jì)了一種用于付款處理的識(shí)別驗(yàn)證設(shè)備。該設(shè)備采用技術(shù)先進(jìn)且安全的方式，使用指紋作為識(shí)別和支付配置進(jìn)行支付。用戶個(gè)人信息和支付信息的數(shù)據(jù)安全性是該產(chǎn)品的關(guān)鍵功能。

即使是看似無(wú)害的數(shù)據(jù)，例如來(lái)自智能手表的心率日志，也可能被公司用來(lái)根據(jù)病史進(jìn)行區(qū)分。Nuvation設(shè)計(jì)了許多捕獲敏感醫(yī)療信息的醫(yī)療產(chǎn)品，例如通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與中央數(shù)據(jù)庫(kù)通信的遠(yuǎn)程醫(yī)療保健監(jiān)控設(shè)備?；颊哚t(yī)療信息保持安全至關(guān)重要。

在過(guò)去幾年中，有許多新聞報(bào)道稱，由于數(shù)據(jù)安全措施不佳，黑客可以訪問(wèn)毫無(wú)戒心的家庭的嬰兒監(jiān)視器和安全攝像頭。犯罪分子可以訪問(wèn)智能家居設(shè)備數(shù)據(jù)（例如智能恒溫器，智能鎖，家庭助手和門鈴），以確定房屋何時(shí)無(wú)人居住。

Nuvation設(shè)計(jì)了一個(gè)家庭監(jiān)控傳感器（用于溫度和占用檢測(cè)）。由于該傳感器的數(shù)據(jù)可能會(huì)泄露有關(guān)家庭占用情況的信息，因此我們?yōu)镾RD無(wú)線電頻段實(shí)施了自定義無(wú)線電協(xié)議，以提高安全性并防止未經(jīng)授權(quán)的訪問(wèn)。

該公司還設(shè)計(jì)了一個(gè)立體零售分析相機(jī)，用于跟蹤零售商店內(nèi)的購(gòu)物者行為，以幫助營(yíng)銷人員做出銷售決策。未經(jīng)授權(quán)的用戶可以獲取有關(guān)占用的信息，甚至可以在商店搶劫之前禁用攝像頭。因此，重要的是要采取適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)安全措施，以防止未經(jīng)授權(quán)使用攝像機(jī)。

審核編輯：郭婷