半导体

瑞萨电子中国产业解决方案中心应用工程部经理周雄健:保障终端产品中的MCU安全,并持续为客户提供安全的AI和IoT解决方案

作者:顾鸿儒来源:中国电子报、电子信息产业网发布时间:2018-10-10 09:55我要评论

虽然目前人们对于人工智能的期望很高,但是在AI浪潮的背后,安全将是不得不面对的残酷问题。随着一批深度学习应用逐渐开始变成现实,安全问题也渐渐显现出来。《中国电子报》记者采访了瑞萨电子中国产业解决方案中心应用工程部经理周雄健探讨人工智能技术发展路上的安全问题。

 

记者:AI、云、大数据等发展,会带来哪些对安全的挑战?

 

周雄健随着“中国制造2025”计划的开展,智能制造、智能工厂、智能家居等领域正迅猛发展。AI技术加速了IoT发展,目前整个社会逐步进入AIIoT时代。越来越多的设备开始智能化。预计到2020年,将有超过500亿设备可以互联互通。进入到AIIoT时代以后,数字化和人工智能大幅提高了人类社会认知,这是一个不一样的时代。这个不一样也体现在它的安全方面要求会更高。例如:在享受语音交互功能的方便快捷同时,带语音识别的智能设备可能被黑客变成窃听器。而人脸识别、图像识别带来的炫酷感受的同时,摄像头也可能被不法利用为监控器。AIIoT具有提升生产力,增强功能,节能环保等等优点,给人们带来了巨大的好处。也面临个人数据泄露,非法获取账号信息等等安全威胁。人们需要安全的AIIoT设备,而且不是一个充满风险的AIIoT设备。

 

 

记者:在数据处理、计算、存储、运输等方面,我们都有哪些保障安全的措施或者产品方案?这些产品产生了什么样的推动作用?目前是否有实际应用?效果如何?

 

周雄健作为全球领先的半导体解决方案供应商瑞萨电子在嵌入式设备中实现了人工智能技术,这就是e-AI”解决方案。瑞萨电子“e-AI(embedded AI)是基于MCUMPU开发环境的AI平台工具集。其中“e-AI Translator”可以将训练好的神经网络模型转换为可在MCUMPU上运行的C代码。“e-AI Translator”支持的AI平台有TensorFlowCaffe。  

 

瑞萨电子与GE医疗(日本)公司的日野(Hino)工厂一起采用瑞萨电子的“AI单元解决方案”进行了验证测试。该AI单元解决方案是瑞萨电子为制造业设备提供的e-AI(嵌入式人工智能)解决方案之一,它支持在嵌入式中采用AI功能。此次测试结果证明,在使用的工艺中生产的缺陷产品数量减少了65%,而且该技术能够显著提高生产率。

AIIoT设备通常具有联网功能,如何保证其安全性是一个不能忽视的问题。很多公司试图在网络中实现安全性,例如网关,SSL等服务器。但是,如果带有MCU的物联网端点安全,则可以防止终端设备受到黑客攻击及其他安全问题的影响。瑞萨电子在硬件和软件两个方面提供完整的安全解决方案。

在硬件方面,除了对Flash的代码保护,区块保护等,还提供了多种硬件加密功能。以RX65N/651为例,它具有TSIPTrusted secure IP),对加密模块和密钥进行严格的保护,在具备通用MCU多功能性的同时兼具极高的安全性。

 

硬件安全功能包含AES(对称加密算法),RSA(非对称加密算法),SHAHash功能),TRNG(真随机数发生器)等。更为重要的是TSIP对密钥严格保护, 密钥和Unique ID、真随机数发生器结合使用,得到密钥生成信息,每个芯片的密钥生成信息都不同,而且同一颗芯片在不同的时刻安装密钥产生的密钥生成信息也不同,这样就防止了盲拷贝,因为密钥生成信息不同,即使非法拷贝了代码,在别的MCU上也不能运行。此外原始密钥只出现在TSIP内部,通过访问管理电路隔绝对密钥的访问,实现保护,密钥寄存器内数据不会流出安全区域,从而实现对原始密钥的强力保护。

瑞萨安全解决方案有很多应用实例,例如:智能表,焊接机,电子货币终端,电子门锁,打印机等等。以IoT设备比较常见的固件升级为例,服务器将加密的固件和MAC值传到设备端。设备端的固件更新程序会先判断该固件是否被非法篡改。 TSIP将固件解密后计算MAC,并和传输过来的MAC相比较,只有MAC匹配时更新固件,如果不匹配中止更新操作。此种机制可以实现安全的固件升级,从而保护设备安全。此外在智能表,智能家居等领域,需要加密通信以保护通信内容不被第三方窃取,如个人信息、设备控制命令和设备状态等,TSIP可以强力保护密钥,加密数据从而实现加密通信。

在软件方面,为了应对IEC60730/60335安全标准,瑞萨电子提供多种自检程序库,包括:CPU检测,memory检测,时钟检测,外部通信检测等等,确保MCU的安全运行。此外,对于面向IoTSynergy平台, SSP v1.3.0以上版本集成了带TLSMQTT协议,可以在2个通信应用程序之间提供保密性和数据完整性,满足物联网安全、保密传输要求。瑞萨电子提供基于S7G2平台的安全物联网开发套件,可实现Ethernet网线,Wi-Fi和蜂窝通信接入。

 

 

记者:不论哪个领域、安全都是最为重要的一个话题。您认为目前在AI安全保障上,行业存在哪些不足?该如何做?

周雄健AI作为一种新型的科技,发展极为迅速,难免有些不足。包括AI本身,比如模型和算法也并不完善,如果其模型和算法遭受攻击,就会失效。另外,AI是基于海量数据进行训练,假如数据遭到污染,或被攻击者获取,也会造成严重后果。而对于瑞萨电子所关注的终端产品,其安全性设计大多处于初级阶段,厂家更关注夺人眼球的炫目功能,缺忽视安全保护。而且很多厂家对成本敏感,无法接受加强安全性带来成本的大幅增加。目前AIIoT设备的安全需求还没有规范定义。瑞萨电子专注于保障终端产品中的MCU安全,并持续致力于为客户提供安全的AIIoT解决方案。



责任编辑:顾鸿儒

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