1 HSM概述
HSM（Hardware Security Module），是MCU上专门用于实现加解密算法的一个外设，它一般会有一个独立的CPU，专门用来进行加解密运算，还有一些针对特定算法的硬件加速器（如AES-128、SHA-256等）。
有了HSM模块，程序中就可以把加解密运算交给HSM来执行，主CPU就可以去做其他工作，一段时间后来查询结果，或等待HSM计算完成后通过中断等方式通知主CPU计算结果即可。
HSM通常还拥有单独的存储区，包括RAM和NVM，HSM的存储区在正常运行状态下应只允许HSM核读写，主核不能读写。这样就可以把算法秘钥等重要数据存储在HSM存储区，与主核进行隔离，进一步加强安全性。此外HSM模块还会带有真随机数生成器等加密算法常用外设。
2 英飞凌AURIX系列MCU的HSM
我们以TC397为例来了解一下AUTIX系列单片机的HSM。下图为TC397的架构图，HSM作为外设之一，挂载在单片机的SPB系统外设总线上：
下图为HSM的架构图，HSM有一个基于ARM Cortex-M3的CPU，有随机数生成器TRNG，和AES、Hash、PKC（公钥加密整数）算法的硬件加速器，以及中断、Timer等组成部分。
TC3XX系列的HSM支持以下算法：
对称加密：AES-128：支持硬件实现，支持ECB、CBC两种模式；
摘要算法：MD5（128 bits）SHA-1(160 bits)、SHA-2(224 bits)、SHA-2(256 bits)、SHA-2(384 bits)、 SHA-2(512 bits)：其中MD5（128 bits）SHA-1(160 bits)、SHA-2(224 bits)、SHA-2(256 bits)支持硬件实现，SHA-2(384 bits)、SHA-2(512 bits)可以用软件实现。
非对称加密：RSA、ECC等，是否支持硬件实现待验证，可用软件实现。
3 HSM PFLASH地址
HSM核的程序代码可以存放于PFlash0的S0-S39这40个16K的PFlash块中，手册中对该区域的定义如下，我们暂时先考虑右侧“HSM only”的情况，先不管TP
4 HSM DFlash地址
HSM核可以操作DFlash1，地址如下：
5 HSM相关的UCB和寄存器
5.1 UCB_HSMCFG
USB存储在DFlash中，每次上电时，芯片自带的Boot Firmware会读取UCB中的值，判断状态，并加载到相应的寄存器中,地址如下：
寄存器定义如下：
读写规则：
由英飞凌出厂时填充内容。当Confirmation为unlocked时master（主核）可以写入数据，当Confirmation为unlocked时主核和HSM核都可以读取，当状态为confirmed或errored时，只有HSM核可读。
涉及的DMU寄存器
5.2 UCB_HSMCOTP0/1
地址如下：
涉及的寄存器
5.2.1 SF_PROCONUSR
在启动的时候从UCB赋值。
5.2.2 SP_PROCONHSMCBS
该寄存器表示从Flash启动后存储在UCB_HSMCOTP配置集中的所有引导扇区选择项的组合。
该寄存器包含BOOTSEL0-3，BOOTSEL即Boot Sector Selection，控制哪个HSM代码扇区（HSM code sector）被查找作为启动代码。BOOTSEL的定义如下：
5.2.3 SP_PROCONHSMCX0/1
该寄存器用来表示PFlash的某个扇区是否被排除在HSM之外（HSM_exclusive）。
5.2.4 SP_PROCONHSMCOTP0/1
该寄存器用来表示PFlash的某个扇区是否被配置为HSM永久锁定。
5.2.5 SP_PROCONHSMCFG
5.2.6 UCB Confirmation
5.3 UCB_HSM
地址如下：
涉及的寄存器：
5.3.1 SP_PROCONHSM
5.4 UCB_PFLASH_ORIG and UCB_PFLASH_COPY
配置PFlash sector是否被读写保护
配置PFlash sector是否被写保护
5.5 UCB_DFLASH_ORIG and UCB_DFLASH_COPY
配置RAM区是否被初始化
6 HSM相关的DMU寄存器
7 HOST 与 HSM 通信
HSM 的实现是由于片内集成了一个 arm 核。HSM 有单独的一个 ARM 核，实际使用过 程中 HSM 核 与主 CPU Tricore 核之间需要进行通信。通常 CPU Tricore 被称作 HOST。 TC3XX 系列 MCU 有一块 RAM 空间被预留了出来，用于在主核和 HSM 核之间互相传递 数据，被称为主核与 HSM 核之间的“桥梁”（Bridge）
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