NEST232B April 2025 – October 2026
適用於 MCU 裝置的 TI 基礎軟體
什麼是 TIFS-MCU？
TIFS 是指德州儀器針對 F29x SoC 提供的基礎安全技術。TIFS 提供裝置信任根和基礎安全服務。HSM 即硬體安全模組，由以安全核心為基礎的安全子系統組成。TIFS-MCU 可作為 F29-SDK 產品的附加套件，適用於 F29H85x 和 F29P32x 等 F29x 裝置。TIFS-MCU 可在安全的 CPU 上提供裸機安全堆疊，使用者也能運用此堆疊。
- 開發裝置信任根並提供基礎安全服務
- 與第三方 Auto-HSM 堆疊整合。TIFS-MCU 無法替代 AUTOSAR-HSM 堆疊。
TIFS-MCU 可提供基礎安全軟體及在裝置內建立信任根所需的所有基本元件，並利用各種服務。TIFS-MCU 可由 AUTOSAR-HSM 堆疊廠商輕鬆整合，以開發符合 SHE/EVITA 標準的 HSM 堆疊。
TIFS-MCU 中的程式碼配置韌體是什麼？
程式碼配置韌體是 TI 提供的軟體（包括原始碼），可將軟體安全佈建至裝置的內部快閃記憶體中。借助此韌體，即使在不安全的環境中，使用者亦可安全地對 HSM 和 C29 應用程式進行編程。
表 1 程式碼配置流程支援的功能清單
| 程式碼配置流程的特點 | 影像完整性 | 組模式 |
|---|---|---|
| HSM 執行時間韌體配置 |
|
所有組模式 |
| C29 CPU1 配置 |
|
所有組模式 |
| 安全配置佈建 |
|
所有組模式 |
表 2 安全程式碼配置流程的軟體交付內容清單
| 軟體元件清單 | 軟體類型 | OPN | 交付位置 | 26.01.00 LTS 中提供的來源 |
|---|---|---|---|---|
| UART 快閃記憶體核心 | 範例 | F29H85x-SDK | ti.com | 是 |
| JTAG 快閃記憶體核心 | 範例 | F29H85x-SDK | ti.com | 是 |
| CAN 快閃記憶體核心 | 範例 | F29H85x-SDK | ti.com | 是 |
| 主機編程工具 | 適用於以下系統的工具：
|
F29H85x-SDK | ti.com | 是 |
| OTP Key Writer 憑證產生 | Python 工具 | F29H85x-TIFS-SDK | 安全資源 | 是 |
| HSM KP 韌體 | 加密韌體 | F29H85x-TIFS-SDK | 安全資源 | 否 |
| HSM CP 韌體 | 範例 | F29H85x-TIFS-SDK | 安全資源 | 是 |
| Cyber Shield 工具套件 | Python 工具 | Cyber Shield 工具套件 | GitHub | 是 |
TIFS-MCU SDK 提供哪些功能？
TIFS-MCU SDK 提供開箱即用的服務和範例 HSM 韌體，展示在 HSM 子系統中執行的使用案例。
圖 3 TIFS-MCU 提供的原生服務
圖 4 TIFS-MCU 的軟體架構原理圖表 3 TIFS-MCU 軟體元件
| TIFS-MCU 軟體元件 | 說明 |
|---|---|
| OS 核心 | |
| 無 RTOS | 包含實作非 RTOS 執行環境的模組，此環境由計時器、ISR、主執行緒組成。允許上層軟體以裸機模式執行。注：HSM 伺服器僅在 NORTOS 中受支援。 |
| 驅動程式移植層 (DPL) | 驅動器用來抽象化作業系統環境的 API。例如：旗號、硬體中斷、互斥鎖、時鐘。 |
| 安全裝置驅動器和模組 | |
| TIFS-MCU 週邊設備驅動器 |
適用於 HSM 的裝置驅動器函式庫和 API。 SOC 週邊設備驅動器清單：
|
| TIFS-MCU 中間件 |
TIFS-MCU 套件支援的 TIFS-MCU 中間件 中間件清單：
|
| TIFS-MCU 服務 |
TIFS-MCU 套件中支援的 HSM 服務 HSM 服務清單：
|
| TIFS-MCU 韌體 | 已啟用所有上述服務的 TIFS-MCU 韌體開箱即用範例實作 |
| 範例與示範 | |
| 範例與示範 | HSM 範例清單：
|
| 工具（在主機上使用） | |
| Code Composer Studio (CCS) | 用於建立專案、對程序偵錯的 IDE |
| TI CLANG 編譯器工具鏈 | TI 適用於 ARM M4F 的 Clang 型 ARM 編譯器 |
| TI C29-CGT 工具鏈 | TI 適用於 C29 編譯器的 Clang 型 C29 架構 |
| SysConfig | 系統配置工具，用於配置週邊設備、PinMux、時鐘，以及產生系統初始化程式碼 |
| SDK 工具和公用程式 | 其他工具和公用程式，例如快閃記憶體工具、開機工具、SDK 開發流程使用的 CCS 載入指令碼 |
| OTP Keywriter | OTP Keywriter 用於將客戶金鑰整合至裝置中，並將 HS-FS 轉換為 HS-KP，以建立客戶信任根。 |
| TIFS-MCU 工具 | 可利用透過 TIFS-MCU 所提供服務的工具和指令碼。 |
表 4 支援的 HSM 服務
| 服務 | 說明 | 可用範例 |
|---|---|---|
| HSM 獲取版本服務 | HSM GetVersion 服務旨在取得當前的 TIFS-MCU 韌體版本 | 是 |
| HSM GET UID 服務 | 當 TIFS-MCU 韌體收到來自 HSM 伺服器的 GetUID 要求時，UID 會從安全記憶體復制到使用者所要求的輸出記憶體位置。 | 是 |
| HSM 執行時間偵錯驗證服務 | 如要在執行時解鎖偵錯埠，您需要使用活動信任根私密金鑰簽名的 X509 憑證。此服務用於為 TIFS-MCU 韌體提供簽名憑證以進行處理。 | 是 |
| HSM 派生 KEK 服務 | TIFS-MCU 提供此服務，以根據某些輸入常數獲取派生的 KEK。
|
是 |
| HSM 隨機數產生服務 | TIFS-MCU 提供此服務，以從給定的輸入常數中獲取隨機數。 |
是 |
| HSM 擴展 OTP 服務 | TIFS-MCU 提供對通用 OTP 區域進行編程的服務，這些區域是可針對使用者使用模型定義的 OTP 快閃記憶體位元陣列。 | 是 |
| HSM 防回復服務 | TIFS-MCU 提供防回復服務，有助防止啟動較舊的軟體影像。該裝置具有 OTP 欄位，用於儲存 SBL、HSMRt、SECCFG 和應用程式影像的軟體修訂版。 | 是 |
| HSM 信任根交換服務 |
TIFS-MCU 提供安全的 RoT 切換功能，可從次要金鑰切換至備用金鑰。 SoC 中存在兩個信任根金鑰：次要金鑰 (SMPK/SMEK) 和備用金鑰 (BMPK/BMEK)。如果次要金鑰遭洩露，攻擊者即可控制整個 SoC。 |
是 |
| HSM 韌體更新服務 | TIFS-MCU 提供安全的韌體更新服務，內容包含憑證驗證流程、針對信任根金鑰進行驗證，以及在整個流程中維護影像的完整性。 | 是 |
| HSM 獲取裝置配置服務 |
TIFS-MCU 提供獲取裝置配置服務，可讀取開機期間由 HSM-ROM 載入至資產（安全 RAM）的裝置配置，以及其他僅限 HSM CPU 存取的硬體配置。 |
是 |
| HSM 加密服務 |
TIFS-MCU 提供加密服務，可安全地產生並驗證加密消息驗證程式碼，以進行身份驗證並確保資料完整性。支援 CMAC、HMAC 和 GMAC。 |
是 |
| HSM 處理器驗證開機服務 | TIFS-MCU 使用金鑰環中提供的客戶信任根金鑰，為應用程式二進位和 Sec-Cfg 影像提供驗證服務。 | 是 |
| HSM 活動到休眠快閃記憶體組復制服務 | TIFS-MCU 提供用於將活動快閃記憶體組內容複製到休眠快閃記憶體組的服務，該服務可用於將主快閃記憶體組的內容從活動快閃記憶體組複製到 C29 CPU1、C29 CPU3 和 HSM CPU 的休眠快閃記憶體組 | 是 |
| HSM 執行時間組交換服務 | TIFS-MCU 提供執行階段切換 C29 快閃記憶體組的服務，無須重新啟動裝置即可完成切換。此功能可用於安全即時韌體更新，也可作為備援機制，在快閃記憶體資料損毀時回復至較舊版本的韌體 | 是 |
| HSM 金鑰環匯入服務 | TIFS-MCU 提供不對稱和對稱金鑰儲存服務，使用者可藉此擴展信任根。該服務可匯入公共金鑰、私密金鑰、對稱金鑰和自訂資料，而這些資料皆包含於由目前活動的信任根簽名的 x509 憑證中。 | 是 |
| HSM HS-FA 轉換服務 | TIFS-MCU 提供裝置生命週期狀態轉換服務，可將裝置從 HS-SE（安全機制強制執行）狀態永久轉換為 HS-FA（故障分析）狀態。此轉換不可逆，並在裝置 OTP 中永久設定故障分析啟用位元。 | 是 |
表 5 受支援的加密硬體加速器和模式
| 加密核心 | 軟體驅動器中提供的支援 | 可用範例 | 技術規格 |
|---|---|---|---|
| AES 加密和解密 |
|
是 | |
| AES-MAC 產生和驗證 |
|
是 | |
| SHA 雜湊演算法 |
|
是 | |
|
SM3 雜湊演算法散列算法 |
|
是 | |
|
SM4 加密和解密 |
|
是 | |
|
RSA 加密和解密簽名和驗證 |
|
是 |
|
|
ECDSA 簽名和驗證 |
|
是 | |
|
EDDSA 簽名和驗證 |
|
是 | |
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ECDH Diffie Helman 金鑰交換 |
|
是 |