半導(dǎo)體在我們的日常生活中發(fā)揮著日益關(guān)鍵的作用——它們?yōu)槲覀凂{駛的汽車提供動(dòng)力，支撐著推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的企業(yè)，并且使全球通信成為可能。隨著我們對(duì)這些組件的依賴程度不斷增加，確保它們可靠且安全地運(yùn)行變得愈發(fā)重要。近期的故障和中斷表明，在當(dāng)今互聯(lián)互通的世界中，安全、可靠的設(shè)備和無(wú)縫連接是多么至關(guān)重要。

　　安全保障的必要性

　　新冠疫情凸顯了全球供應(yīng)鏈彈性的至關(guān)重要性。當(dāng)某些零部件無(wú)法獲取時(shí)，由此產(chǎn)生的供應(yīng)中斷在整個(gè)供應(yīng)鏈中產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，造成的延誤有時(shí)需要數(shù)年才能恢復(fù)。這突顯了制造計(jì)算機(jī)芯片所涉及的復(fù)雜性和相互依存性，這就要求在其設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的每個(gè)階段都采取強(qiáng)有力的安全措施。安全需求貫穿芯片的整個(gè)生命周期，從設(shè)計(jì)和制造到封裝、測(cè)試，甚至到芯片的使用壽命終結(jié)。

　　在這個(gè)生命周期的最前端是芯片設(shè)計(jì)。一個(gè)計(jì)算機(jī)芯片由眾多可授權(quán)、可復(fù)用的組件構(gòu)成，這些組件被稱為知識(shí)產(chǎn)權(quán)(IP)模塊，其來(lái)源多種多樣，包括內(nèi)部團(tuán)隊(duì)、外部供應(yīng)商、IP供應(yīng)商，甚至工具。這些IP模塊被集成到芯片中，但如果未經(jīng)恰當(dāng)評(píng)估就可能存在安全風(fēng)險(xiǎn)。為應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，電氣電子工程師學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(IEEE SA)成立了一個(gè)名為P3164的工作組(https://sagroups.ieee.org/3164/)，專注于電子設(shè)計(jì)集成的安全標(biāo)注(SA - EDI)。

　　IEEE P3164

　　P3164工作組旨在通過(guò)開(kāi)發(fā)一種方法和數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)評(píng)估與每個(gè)IP模塊相關(guān)的安全風(fēng)險(xiǎn)，從而解決安全問(wèn)題。這將使集成團(tuán)隊(duì)能夠在芯片生命周期的設(shè)計(jì)階段審查和識(shí)別安全風(fēng)險(xiǎn)。識(shí)別出的風(fēng)險(xiǎn)可以通過(guò)替換高風(fēng)險(xiǎn)IP、減輕與IP相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)或在必要時(shí)接受風(fēng)險(xiǎn)來(lái)解決。

　　該小組的方法包括一個(gè)正式的流程，用于識(shí)別IP模塊內(nèi)可能被利用的潛在攻擊點(diǎn)。這使設(shè)計(jì)人員能夠確定相關(guān)的安全風(fēng)險(xiǎn)，并制定有效管理這些風(fēng)險(xiǎn)的策略。此外，與特定IP模塊相關(guān)的已知漏洞知識(shí)庫(kù)將進(jìn)一步幫助評(píng)估安全風(fēng)險(xiǎn)。隨著新漏洞的發(fā)現(xiàn)，用戶可以為這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)做出貢獻(xiàn)，確保它保持最新和全面。

　　將安全保障擴(kuò)展到

　　除了保障IP模塊和芯片的物理組件安全之外，半導(dǎo)體行業(yè)正越來(lái)越關(guān)注加密技術(shù)和安全協(xié)議。隨著量子計(jì)算相關(guān)算法的進(jìn)步，傳統(tǒng)的加密方法正變得易受攻擊，這就產(chǎn)生了對(duì)更強(qiáng)大安全措施的需求。這種轉(zhuǎn)變具有深遠(yuǎn)的影響，從保護(hù)用戶登錄信息到保障數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與傳輸，以及保護(hù)控制數(shù)字訪問(wèn)的安全密鑰等方面。

　　為應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，該行業(yè)正在對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全方面的前沿創(chuàng)新進(jìn)行投資。這些努力包括先進(jìn)的安全訪問(wèn)層、開(kāi)發(fā)面向未來(lái)的加密算法，以及培養(yǎng)既熟悉半導(dǎo)體生態(tài)系統(tǒng)又能應(yīng)對(duì)整個(gè)生命周期安全挑戰(zhàn)的勞動(dòng)力。隨著增強(qiáng)安全性的需求增長(zhǎng)，能夠滿足這種不斷演變的形勢(shì)需求的、有見(jiàn)識(shí)且適應(yīng)能力強(qiáng)的勞動(dòng)力的必要性也在增加。

　　在互聯(lián)互通的世界中強(qiáng)化安全性

　　半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在我們生活中的作用日益增長(zhǎng)，這就要求我們同樣高度關(guān)注安全性，尤其是在供應(yīng)鏈變得更加復(fù)雜和相互關(guān)聯(lián)的情況下。通過(guò)在設(shè)計(jì)階段建立評(píng)估和減輕安全風(fēng)險(xiǎn)的正規(guī)方法，像IEEE P3164工作組這樣的技術(shù)舉措對(duì)于確保半導(dǎo)體在其整個(gè)生命周期內(nèi)持續(xù)安全可靠至關(guān)重要。隨著數(shù)字格局的演變，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)必須保持警惕，不斷推進(jìn)安全措施以應(yīng)對(duì)新出現(xiàn)的威脅，并確保塑造我們未來(lái)的技術(shù)具備彈性。通過(guò)持續(xù)的合作與創(chuàng)新，我們能夠保護(hù)那些為我們的數(shù)字世界提供動(dòng)力的技術(shù)。

　　關(guān)于作者：Kathy Hayashi是IEEE高級(jí)會(huì)員以及IEEE HKN會(huì)員。她是IEEE Future Directions小組的主席，同時(shí)也是半導(dǎo)體工作流程方面的高級(jí)顧問(wèn)。