您会发现，像意法半导体 (STMicroelectronics)、微芯科技 (Microchip)、恩智浦半导体 (NXP)、瑞萨电子 (Renesas)、德州仪器 (Texas Instruments) 和美信集成 (Maxim Integrated) 这样的顶级微控制器品牌在设备安全方面处于领先地位。如今，微控制器安全至关重要，因为您在家庭和工作中都会使用联网设备。物联网 (IoT) 的规模不断扩大，风险也随之增加。过去五年中，攻击和问题数量显著上升。专家表示，安全是物联网面临的最大挑战。您需要强大的嵌入式安全系统来保护您的数据和设备安全。本博客将使用清晰的规则对热门品牌进行比较，以帮助您根据自身需求选择合适的微控制器。
关键精华
选择STMicroelectronics和NXP等值得信赖的品牌的微控制器。这些品牌拥有强大的安全功能。在选择微控制器之前，务必查看其是否具备安全启动和加密加速器等重要安全功能。检查其是否拥有ISO 26262等认证，以确保微控制器的安全性和可靠性。考虑供应商的支持和更新计划，以保障微控制器的长期安全运行。根据项目的安全需求，选择最符合您要求的微控制器。
微控制器安全领域的领先品牌
顶级品牌概览
许多公司生产微控制器，但只有少数公司以安全性著称。专家表示，以下品牌在嵌入式安全方面表现最佳：
意法半导体
Microchip Technology
恩智浦半导体
瑞萨电子
德州仪器（TI）
美信集成
还有其他一些知名企业，例如英飞凌科技、英特尔、高通、博通、泰雷兹和Rambus。这些公司在研发方面投入巨资，致力于制造能够保护设备免受攻击的微控制器。
选择标准
比较微控制器时，不要只看速度或内存。安全特性至关重要。专家会使用不同的标准来评估微控制器保护系统的能力。下表列出了您应该检查的主要内容：
标准 | 描述 |
|---|---|
安全设计 | 该微控制器从一开始就内置了安全功能，以降低风险。 |
稳定性 | 系统运行稳定，并做出安全的选择。 |
安保防护 | 微控制器可以发现并阻止网络物理攻击。 |
系统性 | 该设计将网络部分和物理部分连接起来，以提高安全性。 |
功能性和非功能性 | 该微控制器既满足基本安全需求，也满足额外安全需求。 |
配置过程 | 该设置过程包括检查、筛选以及确保所有功能协同工作等步骤。 |
在为项目选择微控制器之前，务必先了解这些规则。这有助于您选择一款能够保障数据和设备安全的设备。
嵌入式安全系统的重要性
安全威胁
使用时存在许多危险 微控制器良好的威胁评估有助于您了解可能发生的情况。攻击者会尝试多种方法来入侵系统。以下是一些您应该了解的常见安全威胁：
软件攻击的目标是设备上的程序。黑客会使用恶意软件、猜测密码、溢出内存并攻击网络服务来控制设备。
基于网络的攻击针对的是设备之间的通信方式。您可能会遇到中间人攻击、会话劫持、DNS投毒、DDoS攻击和信号干扰等攻击。
侧信道攻击利用硬件漏洞窃取机密信息。攻击者可以通过监视系统来获取加密密钥或控制系统。
你需要嵌入式安全系统来阻止这些威胁。良好的威胁评估可以帮助你在攻击者之前发现安全漏洞。
应用影响
安全问题 微控制器中的恶意软件攻击会对您的设备和数据造成严重危害。黑客攻击时，可以窃取信息或导致设备瘫痪。恶意软件攻击增长迅速。2018 年，利用基于微控制器的设备发起的恶意软件攻击激增 215.7%，达到 32.7 万起。次年，攻击数量又增长了 5%。约 98% 的设备流量未加密，因此个人和机密数据很容易泄露。
设计过程中的错误会在系统中留下薄弱环节。有时，这些问题甚至无法修复，因为设备或软件的制造商可能已经倒闭。这说明在构建嵌入式安全系统时，必须将安全性放在首位。
有效的威胁评估有助于您规避这些风险。您可以确保设备安全并正常运行。
微控制器安全性比较
安全功能
比较微控制器安全性时，请关注以下几个关键点。这些功能有助于保护您的设备免受攻击，并保护您的数据。最重要的安全功能包括：
基于硬件的安全基础
安全启动过程
加密加速
运行时保护
威胁检测
安全启动是最重要的功能之一。它确保只有受信任的软件才能在您的设备上运行。每个品牌都有自己实现安全启动的方式。下表显示了主要品牌如何使用安全启动和其他安全功能：
微控制器品牌 | 主要功能 |
|---|---|
英飞凌科技股份公司 | 选择范围广，安全可靠，遵循全球规则。 |
恩智浦半导体公司 | 安全启动、硬件加密、汽车和工厂的安全密钥管理。 |
意法半导体NV | 适用于工厂和医疗保健的快速、防篡改、加密加速。 |
德州仪器公司 | 许多用于汽车、工厂和家用电子产品的安全微控制器。 |
瑞萨电子公司 | 该公司在亚洲拥有强大的实力，可为多种用途提供安全的解决方案。 |
微芯科技公司 | 为物联网和电池设备制造低功耗安全微控制器。 |
芯科科技 | 专注于用于物联网的节能型安全微控制器。 |
您还应该考虑硬件安全模块（HSM）。一些品牌，例如泰雷兹（Thales）和马维尔（Marvell），在其产品中集成了HSM。泰雷兹提供多种适用于不同用途的HSM。马维尔则在其LiquidSecurity产品线中加入了HSM功能，该产品线与云技术兼容性良好。
还要留意加密加速器。它们能帮助你的设备更快地进行加密和解密。许多品牌现在都添加了这些功能，以提高设备的速度和安全性。
运行时保护和威胁检测也至关重要。这些功能有助于设备在运行过程中发现并阻止攻击。您需要确保微控制器始终安全，而不仅仅是在启动时。
认证与支持
认证表明微控制器符合严格的安全标准。在选择设备之前，务必检查这些认证。
意法半导体获得了PSA 3级认证和SESIP3安全认证。 STM32U5微控制器这意味着它具有强大的网络安全防护能力。
其他品牌也在努力获得顶级认证，例如汽车安全认证 ISO 26262 和汽车微控制器认证 ASIL B/D。您可以信赖拥有这些认证的微控制器，它们能够确保您的系统安全。
厂商支持对于微控制器安全至关重要。您需要一家能够提供更新并帮助解决问题的公司。下表展示了一些顶级品牌如何处理更新和支持：
生产厂家 | 主要功能 | 安全更新策略 |
|---|---|---|
ARM | 内置硬件安全、TrustZone、OTA 更新 | 重点关注安全的固件升级和凭证存储 |
恩智浦半导体 | 车规级MCU、ASIL B/D、EdgeLock MCU | 通过 ISO 26262 认证，可进行 OTA 更新 |
Microchip Technology | 经久耐用的部件、MPLAB X IDE 工具、强大的客户支持 | 注重产品寿命和可靠性 |
务必选择定期更新并提供良好客户服务的品牌。这样可以确保您的安全功能始终保持最新，保障设备安全。良好的支持也意味着，如果出现问题，您可以快速获得帮助。
在比较微控制器安全性时，请考虑所有这些特性、认证和支持。这将有助于您选择最适合您需求的安全微控制器。
品牌分析
意法半导体
意法半导体 (STMicroelectronics) 是值得信赖的微控制器安全品牌。STM32 系列为您的设备提供强大的安全保护。该公司采用多层安全防护来确保您的数据安全。您将获得安全启动、加密加速器和防篡改功能。STM32U585 拥有 PSA 3 级认证和 SESIP3 认证。这些认证表明该芯片能够应对严峻的网络威胁。
下表列出了意法半导体微控制器中的特殊安全功能：
安全功能 | 描述 |
|---|---|
PSA 3级认证和SESIP3 | STM32U585 通过了严格的网络安全测试。 |
增强防篡改能力 | 符合 PCI SSC 关于 PIN 交易安全 (PTS) 设备的规定。 |
Arm TrustZone® 架构 | 为处理敏感任务创造安全空间。 |
密码加速器 | 加快安全数据存储和固件更新速度。 |
内部监控 | 如果有人试图攻击芯片，它会清除秘密数据。 |
主动防篡改检测 | 如果有人篡改设备，它会发出警报。 |
硬件唯一密钥 | 保护存储的数据免受未经授权的访问。 |
自主外围设备 | 当主芯片处于休眠状态时，部分组件可以继续工作，从而节省能源。 |
可选电压调节器 | 将功耗降低到 19µA/MHz 以下，使设备效率更高。 |
既能保证安全性，又能节省能源。这使得意法半导体的产品非常适合支付系统、医疗保健和物联网等领域。
Microchip Technology
Microchip Technology 为您提供安全可靠的微控制器，适用于多种应用场景。公司长期致力于为客户提供支持，并提供强大的客户保障。其 MCU 具备安全启动、硬件加密和安全密钥存储等功能。Microchip 的 PIC 和 AVR 系列微控制器均配备 Trust Platform 平台，方便您为设备设置安全元件。
您可以使用 MPLAB X IDE 工具来控制安全设置。Microchip 还允许您安全地更新固件，从而确保您的设备长期安全。他们的 MCU 功耗低，因此非常适合电池供电设备和物联网设备。您将同时获得安全性、技术支持和节能效果。
恩智浦半导体
恩智浦半导体是汽车和工厂安全领域的领导者。我们提供安全启动、硬件加密和安全密钥管理功能。EdgeLock MCU 更进一步增强了安全性。这些芯片符合 ISO 26262 和 ASIL B/D 汽车安全标准。
恩智浦采用 Arm TrustZone® 技术，将安全代码和非安全代码完全隔离，从而保障您的重要数据安全。此外，您还可以获得空中下载 (OTA) 更新支持，这意味着您无需接触设备即可修复安全问题。恩智浦的微控制器 (MCU) 广泛应用于汽车、工厂和智能家居等领域。
瑞萨电子
瑞萨电子为您提供配备特殊硬件的微控制器，以确保安全性和可靠性。您可以使用经过认证的软件库来保护您的数据和设备功能。RX23W 系列支持蓝牙® 5.0 低功耗技术，这对于物联网和无线设备至关重要。
下表显示了瑞萨微控制器的安全性能：
安全功能 | 描述 |
|---|---|
专用硬件功能 | 内置模块，确保最高安全性和防护性。 |
认证软件库 | 使用经过测试的代码保护数据和设备功能。 |
Bluetooth® 5.0 低功耗 | 增强无线和物联网设备的安全性。 |
瑞萨电子的微控制器可应用于智能家居、工厂和医疗设备等领域。该公司致力于帮助您满足严苛的安全保障需求。
德州仪器（TI）
德州仪器 (TI) 提供多种安全可靠的微控制器。C2000 和 MSP430 系列产品均配备加密加速器、安全启动和硬件安全模块 (HSM)。TI 支持安全的固件更新和强大的运行时保护。
下表列出了TI微控制器中的主要安全模块：
关键安全模块 | 描述 |
|---|---|
符合 EVITA 标准的 HSM | 增加硬件安全防护，提供更佳保护。 |
安全保卫部门 | 管理系统安全设置。 |
双码安全模块 | 阻止未经授权的访问您的代码。 |
您可以使用德州仪器 (TI) 的软件诊断库来确保安全。该公司提供实时控制系统安全设置指南，为您提供硬件和软件安全方面的强大支持。
美信集成
Maxim Integrated 专注于运行时保护和行业认证。其微控制器产品，例如 MAX17301 和 MAX17311，具备电池安全功能。这些芯片能够在检测到严重问题时切断电池电源。SHA-256 认证有助于防止使用假冒电池。
MAX32558 微控制器符合支付系统的 PCI PTS 规则。
认证过程大约只需六个月即可完成，速度很快。
Maxim 在支付终端认证方面的经验可以帮助您快速准备好产品。
Maxim 的支持和技术可以帮助您完成安全设备的认证流程。
Maxim Integrated 的 MCU 可用于支付终端、电池供电设备和其他重要系统。该公司提供各种工具，帮助您保护设备并遵守行业规范。
并排比较表
如果您想选择一款微控制器，将主要安全特性并列展示会很有帮助。这样可以更轻松地为您的项目选择最佳方案。下表展示了各大品牌如何侧重不同的安全性能。您可以利用此表找到符合您需求的微控制器。
品牌 | 主要安全功能 |
|---|---|
恩智浦半导体 | 产品组合丰富。S32系列支持汽车安全和强大的连接功能。 |
意法半导体 | STM32微控制器用途广泛，可应用于众多汽车和工业系统中。 |
德州仪器（TI） | TMS570系列专为安全关键型系统而设计，并通过了ISO 26262认证，可用于汽车行业。 |
芯科科技 | 微控制器内置无线和安全功能，适用于联网设备和信息娱乐系统。 |
塞浦路斯(Cypress) | 微控制器具有强大的安全特性，因此被广泛应用于汽车领域。 |
每个品牌都有其独特之处。恩智浦半导体 (NXP) 为汽车和智能设备提供丰富的选择。意法半导体 (STMicroelectronics) 让您可以用一颗芯片实现多种功能。德州仪器 (Texas Instruments) 帮助您遵守严格的安全规则。Silicon Labs 擅长无线和智能设备。赛普拉斯 (Cypress) 为汽车提供强大的安全保障。
提示： 务必检查微控制器是否具备所需的认证。例如，ISO 26262认证对汽车行业至关重要。如果您从事智能家居设备开发，请关注其无线安全功能。
你还应该考虑从公司获得帮助是否方便。有些品牌提供更好的支持和更新。这可以让你的项目更安全、更易于管理。
查看此表时，请思考您的项目需要什么。您需要强大的无线安全功能吗？您需要用于汽车的芯片吗？选择符合您目标的品牌。这将有助于您构建更安全、更智能的设备。
嵌入式系统安全用例
消费物联网
在家中，您会使用智能音箱、摄像头和可穿戴设备。这些设备需要强大的安全保障来保护您的信息安全。随着物联网设备的普及，您必须保护支付和身份数据。安全的微控制器有助于保护您的信息安全。您还需要安全的设备间通信方式。身份验证对于所有物联网设备都至关重要。人们希望保护自己的数据隐私，因此对安全解决方案的需求日益增长。
应用领域 | 安全功能 |
|---|---|
消费类电子产品 | 妥善保管个人信息、支付信息和身份信息 |
IoT | 为联网设备提供安全的通信、数据存储和身份验证 |
现在越来越多的家庭和办公室使用安全型微控制器。
这些解决方案还能保护医疗保健和汽车行业的重要数据。
工业与汽车
工厂和汽车都依赖安全系统来阻止攻击，确保机器正常运转。这些系统的功率和内存有限，因此需要智能解决方案。工厂和汽车中的设备通常易于接近，因此容易成为攻击目标。许多部件相互连接，攻击者入侵的途径也更多。有些系统使用其他公司的部件，这会带来风险。机器和汽车的使用寿命很长，因此也需要同样持久的解决方案。
提示：务必检查您的解决方案是否符合安全规则，并使用安全的微控制器来降低风险。
功率和内存限制增加了安全难度。
如果设备容易接近，那么篡改就更容易。
连接越多，攻击者入侵的途径就越多。
如果没有规则，你的解决方案可能会比较弱。
使用其他公司的零部件可能会带来问题。
老旧的解决方案之所以容易受到攻击，是因为它们持续时间很长。
医疗与关键系统
医院和重要系统需要强大的安全保障来维护人员安全。这些场所采用遵循严格安全规则的解决方案。一些微控制器，例如 AVR SD 系列，符合 ASIL C 和 SIL 2 标准。它们采用双 CPU 和内存检查来快速查找和修复问题。您需要在毫秒级的时间内找到问题。这对于医疗泵和驾驶员辅助系统至关重要。BG29 微控制器采用 Secure Vault High 实现强大的加密和密钥安全。这些解决方案能够保护医疗设备免受来自近处和远处的攻击。
注意：快速发现问题并使用强大的加密技术可以使医疗和重要系统更安全。
成本与安全性
选择解决方案时，您需要同时考虑成本和安全性。价格较低的微控制器虽然可以节省资金，但安全性可能较差。在选择低成本方案之前，您应该仔细评估风险。安全可靠的解决方案虽然成本更高，但能更好地保护您的数据和设备。如果您从事物联网、汽车或医疗保健等行业，那么在安全方面投入更多资金可以避免日后出现更大的问题。
选择符合您的安全需求和预算的解决方案。
安全解决方案有助于防止数据丢失和设备故障。
现在在安保方面多花点钱，以后就能省钱。
意法半导体 (STMicroelectronics) 和恩智浦 (NXP) 在认证和汽车安全方面名列前茅。Microchip 提供长期支持和便捷的更新服务。德州仪器 (Texas Instruments) 和 Maxim Integrated 致力于保障设备运行安全，并助力支付安全。选择一款符合项目需求的微控制器。检查其是否具备安全启动、加密加速器以及厂商提供的完善支持。密切关注安全领域的最新动态：
人工智能和机器学习有助于发现威胁
公司收购拥有抗量子技术的其他公司
有些品牌采用订阅方式提供更新和帮助。
选择能够随着新趋势而变化的解决方案，你就能始终做好准备。
常见问题解答
微控制器中的安全启动是什么？
安全启动会在设备启动前检查软件，确保只有受信任的代码才能在设备上运行。这有助于阻止黑客植入恶意程序。
为什么微控制器需要认证？
认证意味着您的微控制器符合安全规范。您可以信赖经过认证的芯片，它们能够保障您的数据和设备安全。
我该如何为我的项目选择合适的微控制器？
查看安全特性、认证和厂商支持。写下你的项目需求。选择符合你目标的芯片。
购买后可以更新微控制器的安全设置吗？
是的！很多品牌都允许用户更新固件。您可以修复安全问题并添加新功能。购买芯片前务必确认其是否支持固件更新。
