半導體芯片與工業(yè)4.0關系親密
半導體芯片與工業(yè)4.0關系密不可分?？梢哉f，前者是整個工業(yè)4.0架構的基礎，半導體芯片如工業(yè)傳感器、執(zhí)行器、微控制器及功率器件等產品解決了工業(yè)4.0中的感知、通信、控制等基礎問題和執(zhí)行問題，同時保證了數(shù)據(jù)的安全交換。另外，通過硬件安全芯片可以有效保障智能生產中的數(shù)據(jù)和信息安全?？梢哉f，半導體芯片廠商在工業(yè)4.0中擔當著底層基礎架構師的角色。
目前全球半導體芯片廠商如英飛凌、瑞薩電子、英特爾等都在積極布局工業(yè)領域。其中，英飛凌不僅是一家半導體芯片公司，同時也是德國工業(yè)4.0執(zhí)行和指導委員會初創(chuàng)成員，其提供領先的半導體產品和解決方案在工業(yè)領域中起著不可或缺的作用，比如，通過功率半導體高效率地生產;通過高性能微控制器進行智能地控制;通過安全芯片保障智能生產中的數(shù)據(jù)和信息安全等。這些正是英飛凌在中國制造業(yè)轉型升級中重點關注的合作機會。
安全芯片硬件是工業(yè)安全底層架構
隨著工業(yè)物聯(lián)網席卷工業(yè)領域，如何打造安全高效的工業(yè)連接網絡成為全球工業(yè)企業(yè)關注的重點。對工業(yè)網絡來說，若要確保網絡可靠性和正常運行時間，采用多層安全方案是必須的。英飛凌Steve認為，“深度防御”是最好的方法，即利用多重安全措施來防止攻擊得逞，正如IEC 62443等標準所要求的，工業(yè)網絡應當劃分為不同區(qū)域，在分區(qū)內部和分區(qū)之間確保通信安全，而且，最重要的是，機器設備和關鍵數(shù)據(jù)信息的安全需要依靠軟+硬結合的安全方案。其中，硬件，也就是指安全芯片，是獨立于軟件存放數(shù)據(jù)和安全密鑰的嚴密保護區(qū)。
過去的純軟體安全設計，僅能抵抗基本軟件攻擊，而且很容易被識破，但如果同時結合硬體安全設計的話，即能對抗硬體攻擊，而且，由于安全硬體芯片本身有安全設計，可有效防止程式碼被讀取、拷貝、反組譯和分析。因此，在設計安全關鍵型設備和系統(tǒng)時，必須考慮硬件安全設計，而嵌入式應用除了通過微控制器加強安全外，硬件安全芯片也是重要的安全設計。有鑒于此，為了提升工業(yè)物聯(lián)網的安全性，英飛凌、意法半導體等芯片半導體廠商近年積極投入開發(fā)硬體安全設計產品，為工業(yè)物聯(lián)網設備制造商和服務提供商提供基于硬件的安全解決方案。
另外，工業(yè)物聯(lián)網應用環(huán)境十分復雜，網絡具有很大的靈活性，而且工業(yè)設施的壽命相對來說比較長，制造商需要能夠應對不斷變化的和新出現(xiàn)的攻擊方式。因此，工廠設備和工業(yè)裝置中的數(shù)據(jù)和安全相關的信息必須能夠隨時加以更新，也就是說，基于硬件的安全芯片架構要隨之不斷演變。硬件安全芯片提供商需要針對嵌入式系統(tǒng)應用開發(fā)可隨時升級更新的芯片安全解決方案。據(jù)了解，英飛凌參與的ALESSIO項目的研究合作伙伴目前正在開發(fā)用于復雜可編程邏輯設備(現(xiàn)場可編程門陣列FPGA)的安全模塊，未來3年將開發(fā)搭載可升級軟件的硬件型安全芯片。
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