veHsm硬件和软件架构概述
1. 软件硬件架构
veHsm是一个嵌入式硬件安全模块，它通过硬件提供的安全区域来增强安全性，这个区域包括：
专用核心：负责执行安全操作。
安全内存：用于存储敏感数据，如密钥和资产，这部分内存仅对专用核心可访问。
密码硬件加速器：硬件组件，用于加速密码算法的执行。
veHsm的软件架构设计为：
应用程序：使用veHsm提供的安全服务的软件。
引导程序：启动系统和veHsm的软件。
veHsm：包含密码机制的核心软件，以及与这些机制相关的必要模块。
2. 软件架构和功能原理
veHsm（Vector嵌入式硬件安全模块软件栈）提供了包括资产存储和密码算法在内的多种安全服务。该固件由特定于veHsm的模块以及符合AUTOSAR规范的标准化模块组成。
veHsm利用AUTOSAR概念，以实现在基于AUTOSAR的ECU中的无缝集成。
文档和资源
AUTOSAR_EXP_UtilizationOfCryptoServices.pdf
-提供Crypto Stack的概述和基本思路。
AUTOSAR_SWS_CryptoServiceManager.pdf
AUTOSAR_SWS_CryptoInterface.pdf
AUTOSAR_SWS_CryptoDriver.pdf
-描述Crypto Stack的各个模块。
密码驱动程序
veHsm包括多个密码驱动程序，提供不同的功能，例如：
安全启动实现。
访问可用的硬件加速器。
密钥存储。
内存基础设施
由于HSM的一个基本用例是数据的安全存储，veHsm利用可用的内存基础设施。通常，HSM内部D-Flash或等效存储用于存储密钥和资产，不同平台使用不同的存储机制。
处理器间通信（IPC）
HSM核心通过软件定义的IPC接口（位于共享RAM中）与应用程序核心通信。这些接口提供与外部世界的通信所需的驱动程序和协议。
3.HSM固件组成模块
CRYPTO
主要功能：密码操作的执行。
组成模块：
Csm：密码服务管理器，负责管理密码服务。
CryIf：密码接口，提供与密码硬件交互的标准接口。
密码驱动程序：多个驱动程序，用于执行具体的密码功能。
vSecPrim：Vector密码算法库，包含一系列密码算法实现。
OS
功能：根据选择的配置，提供不同级别的密码作业处理能力。
基础支持：
vHsm 模块：提供基本的任务和优先级支持。
扩展支持：
利用实时操作系统（RTOS），这是AUTOSAR OS的一个简化版本，用于更复杂的密码作业处理。
RTE(BRE)
功能：
支持服务层模块的类型定义生成。
提供生成独占区域的支持，以确保数据和操作的安全性。
SYS
vHsm 模块：提供一系列核心技术系统功能，与硬件无关。
处理器间通信（IPC）处理。
作业处理。
密钥管理。
MEM
功能：负责密钥和证书的存储。
NvM：非易失性存储器模块，用于持久化存储。
MemIf：内存接口模块，提供内存访问接口。
Fee：可能指文件系统或其他存储相关的模块。
附加要求：需要Flash驱动程序以实现存储功能。
特点：veHsm对内存硬件的选择具有独立性。
MCAL
vMem 或 FlsDrv：内存驱动程序，提供对内存的底层访问和控制。
内部架构
HSM固件的内部架构与AUTOSAR密码栈相对应，包括以下组件：
CryIf通道：提供密码服务的通信接口。
驱动对象：管理密码硬件和软件资源的实体。
密码原语：基本的密码操作，如加密、解密、散列等。
密钥、密钥类型和密钥元素：定义密钥的结构和管理方式。
veHsm是一个自包含的软件包，它将提供的服务暴露给在应用程序核心上执行的软件。
注意事项
核心数据和代码保护：HSM核心的数据和代码段必须不能从其他核心访问。
推荐措施：强烈推荐使用保护措施，例如HSM专用标志，以确保安全性。这些措施取决于所使用的硬件架构。
4.Host端架构
主机核心的密码模块
就安全性而言，主机核心必须运行符合AUTOSAR标准的密码模块。Csm、CryIf和Crypto(veHsm)模块是必不可少的。
Crypto管理器CSM
Crypto管理器CSM为更高层次的模块提供接口，并将服务请求分配到适当的队列中。
CryIf
CryIf将密码服务请求转发给相应的密码驱动程序。
Crypto(veHsm)
Crypto(veHsm)是与HSM核心通信的驱动程序。它提供IPC（进程间通信）通信。此外，它还提供了HSM功能的抽象，即指定了HSM中可用的密码原语和存储的密钥。
Csm模块的JOB
在Csm模块发出的Job可以是同步或异步的。当密码job完成时，通过轮询或中断通知主机模块。
上图展示了从主机应用程序到HSM核心上的密码库的数据流和队列-通道-驱动对象之间的关系。
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