製造委託時のソフト知財を守る~ STM32MP1で実現する
セキュアなファームウェア書き込み ~Osaka NDS Embedded Cross Online Forum #12
STマイクロエレクトロ二クス株式会社
マイクロコントローラ製品技術部
小谷 豊

アジェンダ
1

STについて5

STM32 Trusted Package
Creator2

STM32MP1とは

6

STM32 Cube Programmer

3

製造委託時のリスクと対策

7

ハードウェア・セキュリティ・モジュール

4

ソリューションの詳細

8

Q&A
2

STマイクロエレクトロニクスについて• グローバルな半導体企業• 2020年売上： 102億ドル• グループ従業員数： 約46,000名• 研究開発スタッフ： 約8,100名• 世界各国に80のセールス・オフィスを持ち、10万社以上の顧客をサポート• 主要工場： 11工場
• 国連グローバル・コンパクトの署名企業
レスポンシブル・ビジネス・アライアンスのメン
バー企業
As of December 31, 2020

3

STM32MP1のメリット
システム性能の向上

開発期間の短縮
使用部品点数の削減で基板設計と検証が容易かつ短期間にマルチコアによる並列演算処理（リアルタイム処理と複雑な演算処理の並列実行）
Cortex-A7

Cortex-A7

システム・コストの低減

システム効率の向上
コア間の処理負荷の最適な分散
Cortex®-A7（高性能演算処理）
Cortex-M4（リアルタイム処理）

Cortex-M4

外付け部品の削減と複数のマイコン / マイクロプロ
セッサの1チップ化

4

STM32MP1の特徴
3D GPUを含めた先進的かつ柔軟なアーキテクチャ

ディスプレイディスプレイ･インタフェース

3D
GPU

メモリ
DDR3
DDR3L
LPDDR2LPDDR3
SLC NANDSPI NANDNOR Quad-SPI
eMMC
SDカード

メモリ
インタフェース

Cortex-A7

通信USB
U(S)ART
I²C

ΔΣ復調器 CAN FD
SAI / I²S SPI
SPDIF
イーサネットCortex-M4

アナログI/F16bit ADコンバータ
12bit DAコンバータ

Cortex-AとCortex-M間でペリフェラルの柔軟なマッピングが可能

5

STM32MP1 ポートフォリオ48製品

STM32 MP151D

MPU@ 800 MHz

1520 + 260 DMIPS
800 MHz Cortex-A7
209 MHz Cortex-M4

MPU@ 650 MHz

1235 + 260 DMIPS
650 MHz Cortex-A7
209 MHz Cortex-M4

STM32 MP151A

MP151F

STM32 MP153D

MP153F

STM32 MP157D

MP157F

Security

3040 + 260 DMIPS
800 MHz 2x Cortex A7
209 MHz Cortex-M4
CAN FD

Security

3040 + 260 DMIPS
800 MHz 2x Cortex-A7
209 MHz Cortex -M4
CAN FD - 3D GPU - DSI

Security

MP151CSTM32 MP153A

MP153CSTM32 MP157A

MP157C

Security

2470 + 260 DMIPS
650 MHz 2x Cortex-A7
209 MHz Cortex-M4
CAN FD

Security

2470 + 260 DMIPS650 MHz 2x Cortex-A7
209 MHz Cortex-M4
CAN FD - 3D GPU – DSI

Security

すべてのリファレンスにおいて4つパッケージを準備
TFBGA257 10x10mm p0.5（4 layers PTH PCB -最小パッケージ デュアルCortex-A GP MPUTFBGA361 12x12mm p0.5（4 layers PTH + Laser via PCB）
LFBGA354 16x16mm p0.8（4 layers PTH PCB）

すべての製品でSWおよびピン配置互換性

LFBGA448 18x18mm p0.8（6 layers PTH PCB）

Arm® Cortex® core

Cortex-A7 + Cortex-M4

デュアルCortex-A7 + Cortex-M4
6製造委託時のリスクと対策想定されるリスク

必要な対策

STが提供するソリューション
セキュア・シークレット・プロビジョニング
によるファームウェア改ざん検出

ファームウェア改ざん

改ざんファームウェアを検出する

ハードウェア・セキュリティ・モジュール
による発行済みライセンス数のカウント
ライセンス不正発行

発行済みライセンス数を管理する

7

ソリューションの詳細
製造委託先

完成品メーカSTM32MPKey Generator

STM32MPSigning Tool

署名付
ファームウェア

秘密鍵

STM32 Cube
Programmer

公開鍵
STM32 Trusted
PackageCreator

ファーム
ウェア
ライセンス
情報
HSM
秘密鍵

暗号化ライセンスライセンス
情報
カウンタ回数分使用可能

ライセンス
カウンタ付

物理的に輸送

OTP領域
ライ
センス

STM32MP1

8

ソリューションの詳細
製造委託先

完成品メーカSTM32MPKey Generator

STM32MPSigning Tool

署名付
ファームウェア

秘密鍵

STM32 Cube
Programmer

公開鍵
STM32 Trusted
PackageCreator

ファーム
ウェア
ライセンス
情報
HSM
秘密鍵

暗号化ライセンスライセンス
情報
カウンタ回数分使用可能

ライセンス
カウンタ付

物理的に輸送

OTP領域
ライ
センス

STM32MP1

9

STM32TrustedPackageCreator
主な機能• 暗号化イメージ生成• スマート･カードへの設定書き込み10

STM32TrustedPackageCreator
スマート･カードへの設定可能項目• 埋め込む秘密鍵• ライセンス数カウンタ設定

11

STM32CubeProgrammer
外付けメモリ向けプログラミング･ツール• SPI、UART、USBを経由して、QuadSPI、SDMMC、FMC、I2C、SPI対応外付けメモリ、OTPのプログラミングを実行• PC上でブートチェーンのプログラミングに加えて、コマンドラインの作成が可能

12

STM32CubeProgrammer
SSPに関連する主な機能• コマンドライン･モードで使用でき、自動化しやすい• STM32MP1のワンタイム・プログラミング・メモリへ秘密情報の書き込み

13ハードウェア・セキュリティ・モジュール
主な特徴• 安全なファームウェア･インストール機能が搭載されたSTM32製品の識別• ライセンス数を管理するセキュア･カウンタ• お客様定義のファームウェア暗号化キーを使用したライセンス生成• STM32 Trusted Package Creator
ツールで設定可能

14

まとめ• STM32MP1でセキュアなファームウェア書き込みを実現するソフトを無償で提供• STM32 Cube Programmer• STM32 Trusted Package Creator• ハードウェア・セキュリティ・モジュールとSTM32MP1内蔵OTPによる• 強固なライセンス管理を提供

15

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