RISC-V 安全可信技术白皮书总结
1. RISC-V安全可信行业需求
1.1 智能表计
安全可信贯穿电力系统用电配电全过程，终端和主站间需数据交互安全，主站需实现安全认证、数据加密签名、密钥管理等功能；终端需安全启动、身份认证、数据完整机密性、密码算法安全等。
1.2 智能穿戴
集成小额支付的智能穿戴设备需可信执行环境、支付凭证完整机密性、设备间传输数据完整机密性等。
1.3 智能家居
智能家居设备需设备运行完整性、服务可用性、用户数据机密完整等。
1.4 人脸支付智能终端
需保障人脸数据私密性、真实性，交易真实性，AI模型私密性等。
1.5 超级SIM卡
需高质量随机数、密钥私密完整性、访问权限控制、防物理攻击等。
1.6 智能网联汽车域控制器
需安全启动、安全升级、安全诊断、数据机密完整性、功能可用性等。
2. RISC-V平台安全模型
2.1 设备参考架构
包括硬件（RISC-V处理器、NVM存储、RAM存储、安全子系统、电源时钟、外设、通信子系统、媒体子系统、AI子系统）、固件（启动固件、协处理器固件）、软件（操作系统、服务软件、应用软件、可信执行环境）。
2.2 安全目标
设备唯一标识、设备启动完整性、设备运行完整性、数据完整性与私密性、关键数据完整性与私密性。
2.3 威胁类型
恶意软件攻击、远程网络攻击、中间人攻击、近端硬件攻击。
3. RISC-V安全关键技术
3.1 安全启动
通过固件验证、安全算法、完整性保护等技术，验证启动路径上所有节点的数字签名，阻断恶意软件加载运行。
3.2 访问控制
通过特权模式（机器模式、用户模式、管理模式、监督模式）和PMP/ePMP技术，控制处理器访问系统资源，减小攻击面。
3.3 运行完整性保护
通过影子堆栈技术、CHERI技术、Morpheus技术，抵抗代码注入和代码重用类攻击。
3.4 硬件可信根
包括安全处理器、可信服务固件、硬件真随机数、密码算法、密钥管理、安全时钟、安全存储等模块，提供验签、完整性校验、密钥存储等基础安全服务。
3.5 可信执行环境
通过物理隔离、逻辑分离、软件虚拟等方式，为安全敏感业务构建独立运行环境，降低安全风险。RISC-V TEE方案包括KeyStone、Worldguard、VirtualZone、RVM-TEE等。
3.6 密码算法加速
通过硬件密码加速技术和专用指令集扩展（如K扩展），提高AES、SM4等算法的执行速度和效率。
3.7 防侧信道攻击
通过数据和指令划分、CSR访问限制、存储地址哈希、禁止推测执行等方法，防御侧信道攻击。
4. RISC-V安全应用实例
4.1 超级SIM卡安全启动
通过预置信任根、数字签名验证、防篡改设计等，确保超级SIM卡启动时软件环境安全。
4.2 智能穿戴小额支付
通过支付凭证安全注入、支付设备安全激活、支付设备安全支付、支付设备安全注销等，保障智能穿戴设备小额支付安全。
4.3 校园一脸通行
通过终端设备激活、人脸数据采集、预置人脸特征、模型数据安全等，保障校园一脸通行方案安全。
