您會發現，像意法半導體 (STMicroelectronics)、微芯科技 (Microchip)、恩智浦半導體 (NXP)、瑞薩電子 (Renesas)、德州儀器 (Texas Instruments) 和美信整合 (Maxim Integrated) 這樣的頂級微控制器品牌在設備安全方面處於領先地位。如今，微控制器安全至關重要，因為您在家庭和工作中都會使用連網裝置。物聯網 (IoT) 的規模不斷擴大，風險也隨之增加。過去五年中，攻擊和問題數量顯著上升。專家表示，安全是物聯網面臨的最大挑戰。您需要強大的嵌入式安全系統來保護您的資料和裝置安全。本部落格將使用清晰的規則對熱門品牌進行比較，以幫助您根據自身需求選擇合適的微控制器。
關鍵要點
選擇STMicroelectronics和NXP等值得信賴的品牌的微控制器。這些品牌擁有強大的安全功能。在選擇微控制器之前，請務必查看是否具備安全啟動和加密加速器等重要安全功能。檢查其是否擁有ISO 26262等認證，以確保微控制器的安全性和可靠性。考慮供應商的支援和更新計劃，以保障微控制器的長期安全運作。根據專案的安全需求，選擇最符合您要求的微控制器。
微控制器安全領域的領導品牌
頂級品牌概覽
許多公司生產微控制器，但只有少數公司以安全性著稱。專家表示，以下品牌在嵌入式安全方面表現最佳：
意法半導體
Microchip Technology
恩智浦半導體
瑞薩電子
德州儀器（TI）
Maxim Integrated
還有其他一些知名企業，例如英飛凌科技、英特爾、高通、博通、泰雷茲和Rambus。這些公司在研發方面投入巨資，致力於製造能夠保護設備免受攻擊的微控制器。
選擇標準
比較微控制器時，不要只看速度或記憶體。安全特性至關重要。專家會使用不同的標準來評估微控制器保護系統的能力。下表列出了您應該檢查的主要內容：
標準 | 產品說明 |
|---|---|
設計安全 | 該微控制器從一開始就內建了安全功能，以降低風險。 |
穩定性 | 系統運作穩定，並做出安全的選擇。 |
安全性 | 微控制器可以發現並阻止網路物理攻擊。 |
系統性 | 該設計將網路部分和實體部分連接起來，以提高安全性。 |
功能性和非功能性 | 此微控制器既滿足基本安全需求，也滿足額外安全需求。 |
配置過程 | 設定過程包括檢查、篩選以及確保所有功能協同工作等步驟。 |
在為專案選擇微控制器之前，請務必先了解這些規則。這有助於您選擇一款能夠保障資料和裝置安全的裝置。
嵌入式安全系統的重要性
安全威脅
使用微控制器有許多風險。良好的威脅評估有助於您了解可能發生的情況。攻擊者會嘗試多種方法來入侵系統。以下是一些您應該了解的常見安全威脅：
軟體攻擊的目標是設備上的程式。駭客會使用惡意軟體、猜測密碼、溢出記憶體並攻擊網路服務來控制裝置。
基於網路的攻擊針對的是設備之間的通訊方式。您可能會遇到中間人攻擊、會話劫持、DNS投毒、DDoS攻擊和訊號幹擾等攻擊。
側頻道攻擊利用硬體漏洞竊取機密資訊。攻擊者可以透過監視系統來取得加密金鑰或控制系統。
你需要嵌入式安全系統來阻止這些威脅。良好的威脅評估可以幫助你在攻擊者之前發現安全漏洞。
應用影響
微控制器的安全問題會對您的裝置和資料造成嚴重威脅。駭客攻擊時，可以竊取資訊或導致設備癱瘓。惡意軟體攻擊成長迅速。 2018 年，利用基於微控制器的裝置發起的惡意軟體攻擊激增 215.7%，達到 32.7 萬起。隔年，攻擊數量又增加了 5%。約 98% 的設備流量未加密，因此個人和機密資料很容易洩漏。
設計過程中的錯誤會在系統中留下弱點。有時，這些問題甚至無法修復，因為設備或軟體的製造商可能已經倒閉。這說明在建置嵌入式安全系統時，必須將安全性放在首位。
有效的威脅評估有助於您規避這些風險。您可以確保設備安全並正常運作。
微控制器安全性比較
安全功能
比較微控制器安全性時，請注意以下幾個關鍵點。這些功能有助於保護您的裝置免受攻擊，並保護您的資料。最重要的安全功能包括：
基於硬體的安全基礎
安全啟動流程
加密加速
運行時保護
威脅檢測
安全啟動是最重要的功能之一。它確保只有受信任的軟體才能在您的裝置上運作。每個品牌都有自己實現安全啟動的方式。下表顯示了主要品牌如何使用安全啟動和其他安全功能：
微控制器品牌 | 主要特色 |
|---|---|
英飛凌科技公司 | 選擇範圍廣，安全可靠，遵循全球規則。 |
恩智浦半導體公司 | 安全啟動、硬體加密、汽車和工廠的安全金鑰管理。 |
意法半導體 | 適用於工廠和醫療保健的快速、防篡改、加密加速。 |
德州儀器公司 | 許多用於汽車、工廠和家用電子產品的安全微控制器。 |
瑞薩電子公司 | 該公司在亞洲擁有強大的實力，可為多種用途提供安全可靠的解決方案。 |
微芯科技公司 | 為物聯網和電池設備製造低功耗安全微控制器。 |
Silicon Labs公司 | 專注於物聯網的節能型安全微控制器。 |
您還應該考慮硬體安全模組（HSM）。一些品牌，例如泰雷茲（Thales）和馬維爾（Marvell），在其產品中整合了HSM。泰雷茲提供多種適用於不同用途的HSM。馬維爾則在其LiquidSecurity產品線中加入了HSM功能，該產品線與雲端技術相容性良好。
也要留意加密加速器。它們能幫助你的裝置更快地進行加密和解密。許多品牌現在都添加了這些功能，以提高設備的速度和安全性。
運行時保護和威脅偵測也至關重要。這些功能有助於設備在運行過程中發現並阻止攻擊。您需要確保微控制器始終安全，而不僅僅是在啟動時。
認證與支援
認證表明微控制器符合嚴格的安全標準。在選擇設備之前，請務必檢查這些認證。
意法半導體 (STMicroelectronics) 的STM32U5 微控制器獲得了 PSA 3 級認證和 SESIP3 安全認證。這意味著它具有強大的網路安全防護能力。
其他品牌也在努力獲得頂級認證，例如汽車安全認證 ISO 26262 和汽車微控制器認證 ASIL B/D。您可以信賴擁有這些認證的微控制器，它們能夠確保您的系統安全。
廠商支援對於微控制器安全至關重要。您需要一家能夠提供更新並協助解決問題的公司。下表展示了一些頂級品牌如何處理更新和支援：
生產廠家 | 主要特色 | 安全性更新策略 |
|---|---|---|
ARM | 內建硬體安全、TrustZone、OTA 更新 | 專注於安全的韌體升級和憑證存儲 |
恩智浦半導體 | 車規級MCU、ASIL B/D、EdgeLock MCU | 通過 ISO 26262 認證，可進行 OTA 更新 |
Microchip Technology | 經久耐用的零件、MPLAB X IDE 工具、強大的客戶支援 | 注重產品壽命和可靠性 |
務必選擇定期更新並提供良好客戶服務的品牌。這樣可以確保您的安全功能始終保持最新，並保障設備安全。良好的支援也意味著，如果出現問題，您可以快速獲得協助。
在比較微控制器安全性時，請考慮所有這些特性、認證和支援。這將有助於您選擇最適合您需求的安全微控制器。
品牌分析
意法半導體
意法半導體 (STMicroelectronics) 是值得信賴的微控制器安全品牌。 STM32 系列為您的裝置提供強大的安全保護。該公司採用多層安全防護來確保您的資料安全。您將獲得安全啟動、加密加速器和防篡改功能。 STM32U585 擁有 PSA 3 級認證和 SESIP3 認證。這些認證顯示該晶片能夠應對嚴峻的網路威脅。
下表列出了意法半導體微控制器中的特殊安全功能：
安全功能 | 產品說明 |
|---|---|
PSA 3級認證和SESIP3 | STM32U585 通過了嚴格的網路安全測試。 |
增強的防篡改能力 | 符合 PCI SSC 關於 PIN 交易安全 (PTS) 設備的規定。 |
Arm TrustZone® 架構 | 為處理敏感任務創造安全空間。 |
密碼加速器 | 加快安全資料儲存和韌體更新速度。 |
內部監控 | 如果有人試圖攻擊晶片，它會清除秘密資料。 |
主動防篡改檢測 | 如果有人篡改設備，它會發出警報。 |
硬體唯一密鑰 | 保護儲存的資料免受未經授權的存取。 |
自主外圍設備 | 當主晶片處於休眠狀態時，部分組件可以繼續工作，從而節省能源。 |
可選電壓調節器 | 將功耗降低到 19µA/MHz 以下，使設備效率更高。 |
既能保證安全性，又能節省能源。這使得意法半導體的產品非常適合支付系統、醫療保健和物聯網等領域。
Microchip Technology
Microchip Technology 為您提供安全可靠的微控制器，適用於多種應用場景。本公司長期致力於為客戶提供支持，並提供強大的客戶保障。其 MCU 具備安全啟動、硬體加密和安全金鑰儲存等功能。 Microchip 的 PIC 和 AVR 系列微控制器均配備 Trust Platform 平台，方便您為設備設定安全元件。
您可以使用 MPLAB X IDE 工具來控制安全設定。 Microchip 還允許您安全地更新韌體，從而確保您的裝置長期安全。他們的 MCU 功耗低，因此非常適合電池供電設備和物聯網設備。您將同時獲得安全性、技術支援和節能效果。
恩智浦半導體
恩智浦半導體是汽車和工廠安全領域的領導者。我們提供安全啟動、硬體加密和安全金鑰管理功能。 EdgeLock MCU 更進一步增強了安全性。這些晶片符合 ISO 26262 和 ASIL B/D 汽車安全標準。
恩智浦採用 Arm TrustZone® 技術，將安全代碼和非安全代碼完全隔離，從而保障您的重要資料安全。此外，您還可以獲得空中下載 (OTA) 更新支持，這意味著您無需接觸設備即可修復安全問題。恩智浦的微控制器 (MCU) 廣泛應用於汽車、工廠和智慧家庭等領域。
瑞薩電子
瑞薩電子為您提供配備特殊硬體的微控制器，以確保安全性和可靠性。您可以使用經過認證的軟體庫來保護您的資料和裝置功能。 RX23W 系列支援藍牙® 5.0 低功耗技術，這對於物聯網和無線設備至關重要。
下表顯示了瑞薩微控制器的安全性能：
安全功能 | 產品說明 |
|---|---|
專用硬體功能 | 內建模組，確保最高安全性和防護性。 |
認證軟體庫 | 使用經過測試的程式碼保護資料和設備功能。 |
Bluetooth® 5.0 低功耗 | 增強無線和物聯網設備的安全性。 |
瑞薩電子的微控制器可應用於智慧家庭、工廠和醫療設備等領域。該公司致力於協助您滿足嚴苛的安全保障需求。
德州儀器（TI）
德州儀器 (TI) 提供多種安全可靠的微控制器。 C2000 和 MSP430 系列產品均配備加密加速器、安全啟動和硬體安全模組 (HSM)。 TI 支援安全的韌體更新和強大的運行時保護。
下表列出了TI微控制器中的主要安全模組：
關鍵安全模組 | 產品說明 |
|---|---|
符合 EVITA 標準的 HSM | 增加硬體安全防護，提供更佳保護。 |
安全保衛部門 | 管理系統安全設定。 |
雙碼安全模組 | 阻止未經授權的存取您的代碼。 |
您可以使用德州儀器 (TI) 的軟體診斷庫來確保安全。該公司提供即時控制系統安全設定指南，為您提供硬體和軟體安全的強大支援。
Maxim Integrated
Maxim Integrated 專注於運行時保護和行業認證。其微控制器產品，如 MAX17301 和 MAX17311，具備電池安全功能。這些晶片能夠在檢測到嚴重問題時切斷電池電源。 SHA-256 認證有助於防止使用仿冒電池。
MAX32558 微控制器符合支付系統的 PCI PTS 規則。
認證過程大約只需六個月即可完成，速度很快。
Maxim 在支付終端認證方面的經驗可以幫助您快速準備好產品。
Maxim 的支援和技術可以幫助您完成安全設備的認證流程。
Maxim Integrated 的 MCU 可用於支付終端、電池供電設備和其他重要係統。該公司提供各種工具，幫助您保護設備並遵守行業規範。
並排比較表
如果您想選擇一款微控制器，將主要安全特性並列展示會很有幫助。這樣可以更輕鬆地為您的專案選擇最佳方案。下表展示了各大品牌如何專注於不同的安全性能。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 |
|---|---|
恩智浦半導體 | 產品組合豐富。 S32系列支援汽車安全和強大的連接功能。 |
意法半導體 | STM32微控制器用途廣泛，可應用於眾多汽車和工業系統。 |
德州儀器（TI） | TMS570系列專為安全關鍵型系統而設計，並通過了ISO 26262認證，可用於汽車產業。 |
Silicon Labs公司 | 微控制器內建無線和安全功能，適用於連網設備和資訊娛樂系統。 |
柏 | 微控制器具有強大的安全特性，因此廣泛應用於汽車領域。 |
每個品牌都有其獨特之處。恩智浦半導體 (NXP) 為汽車和智慧型裝置提供豐富的選擇。意法半導體 (STMicroelectronics) 讓您可以用一顆晶片實現多種功能。德州儀器 (Texas Instruments) 可協助您遵守嚴格的安全規則。 Silicon Labs 擅長無線和智慧型裝置。賽普拉斯 (Cypress) 為汽車提供強大的安全保障。
提示：務必檢查微控制器是否具備您所需的認證。例如，ISO 26262認證對汽車產業至關重要。如果您從事智慧家庭設備開發，請注意其無線安全功能。
你也應該考慮從公司獲得幫助是否方便。有些品牌提供更好的支援和更新。這可以讓你的專案更安全、更容易管理。
查看此表時，請思考您的項目需要什麼。您需要強大的無線安全功能嗎？您需要用於汽車的晶片嗎？選擇符合您目標的品牌。這將有助於您建立更安全、更智慧的設備。
嵌入式系統安全用例
消費物聯網
在家中，您會使用智慧音箱、攝影機和穿戴式裝置。這些設備需要強大的安全保障來保護您的資訊安全。隨著物聯網設備的普及，您必須保護付款和身分資料。安全的微控制器有助於保護您的資訊安全。您還需要安全的設備間通訊方式。身份驗證對於所有物聯網設備至關重要。人們希望保護自己的資料隱私，因此對安全解決方案的需求日益增長。
應用類型 | 安全功能 |
|---|---|
消費類電子產品 | 妥善保管個人資料、付款資訊和識別資訊 |
物聯網 | 為連網設備提供安全的通訊、資料儲存和身份驗證 |
現在越來越多的家庭和辦公室都使用安全型微控制器。
這些解決方案還能保護醫療保健和汽車產業的重要數據。
工業和汽車
工廠和汽車都依賴安全系統來阻止攻擊，確保機器正常運作。這些系統的功率和記憶體有限，因此需要智慧解決方案。工廠和汽車中的設備通常易於接近，因此容易成為攻擊目標。許多部件相互連接，攻擊者入侵的途徑也更多。有些系統使用其他公司的零件，這會帶來風險。機器和汽車的使用壽命很長，因此也需要同樣持久的解決方案。
提示：務必檢查您的解決方案是否符合安全規則，並使用安全的微控制器來降低風險。
功率和記憶體限制增加了安全難度。
如果設備容易接近，那麼篡改就更容易。
連結越多，攻擊者入侵的途徑就越多。
如果沒有規則，你的解決方案可能會比較弱。
使用其他公司的零件可能會帶來問題。
老舊的解決方案之所以容易受到攻擊，是因為它們持續很長時間。
醫療與關鍵系統
醫院和重要係統需要強大的安全保障來維護人員安全。這些場所採用遵循嚴格安全規則的解決方案。一些微控制器，例如 AVR SD 系列，符合 ASIL C 和 SIL 2 標準。它們採用雙 CPU 和記憶體檢查來快速尋找和修復問題。您需要在毫秒級的時間內找到問題。這對於醫療泵浦和駕駛員輔助系統至關重要。 BG29 微控制器採用 Secure Vault High 實現強大的加密和金鑰安全。這些解決方案能夠保護醫療設備免受來自近處和遠處的攻擊。
注意：快速發現問題並使用強大的加密技術可以使醫療和重要係統更安全。
成本與安全性
選擇解決方案時，您需要同時考慮成本和安全性。價格較低的微控制器雖然可以節省資金，但安全性可能較差。在選擇低成本方案之前，您應該仔細評估風險。安全可靠的解決方案雖然成本更高，但能更好地保護您的資料和設備。如果您從事物聯網、汽車或醫療保健等行業，那麼在安全方面投入更多資金可以避免日後出現更大的問題。
選擇符合您的安全需求和預算的解決方案。
安全解決方案有助於防止資料遺失和設備故障。
現在在保全方面多花點錢，以後就能省錢。
意法半導體 (STMicroelectronics) 和恩智浦 (NXP) 在認證和汽車安全方面名列前茅。 Microchip 提供長期支援和便利的更新服務。德州儀器 (Texas Instruments) 和 Maxim Integrated 致力於保障設備運作安全，並協助支付安全。選擇一款符合專案需求的微控制器。檢查是否具備安全啟動、加密加速器以及廠商提供的完善支援。密切關注安全領域的最新動態：
人工智慧和機器學習有助於發現威脅
公司收購其他擁有抗量子技術的公司
有些品牌採用訂閱方式提供更新和協助。
選擇能夠隨著新趨勢而改變的解決方案，你就能隨時做好準備。
常見問題
微控制器中的安全啟動是什麼？
安全啟動會在裝置啟動前檢查軟體，確保只有受信任的程式碼才能在裝置上運作。這有助於阻止駭客植入惡意程式。
為什麼微控制器需要認證？
認證意味著您的微控制器符合安全規範。您可以信賴經過認證的晶片，它們能夠保障您的資料和設備安全。
我該如何為我的專案選擇合適的微控制器？
查看安全特性、認證和廠商支援。寫下你的專案需求。選擇符合你目標的晶片。
購買後可以更新微控制器的安全設定嗎？
是的！很多品牌都允許用戶更新韌體。您可以修復安全性問題並新增功能。購買晶片前務必確認其是否支援韌體更新。
