STM32WL5 セキュリティ - RSS

ルートセキュリティサービス
レビジョン 1.0

STM32WL5 の高度なセキュリティ機能であるルートセキュリティサービス（RSS）に特化したこのオンライン･トレーニング･モ
ジュールへようこそ。

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概要• RSS はセキュア･ファームウェア･インストール（SFI）ソリューションのサービスをブートローダとユーザ･ファームウェアに提供
委託製造業者

SFI

STM32WL5
FlashRSS/BL

STM32 Cube
Programmer

アプリケーション側の利点• セキュアファームウェアインストール（SFI）の有効化

OEM
STM32 Trusted
Package Creator
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RSS を使用して、セキュアまたは非セキュアな Flash メモリの内容をロードします。
RSS は、STM32 のセキュアファームウェアインストール（SFI）ソリューションで使用する実行時ルート･セキュリティ･サービスを提供します。
保護されるメモリの詳細については、オンライン･トレーニング･モ
ジュール「STM32WL5-Security-Memories Protection」を参照してください。

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Flash メモリの構成
システム Flash メモリ

SFI/RSSブートローダ

生産時にST マイクロエレクトロニクスがプログラム

ユーザ Flash メモリ/セキュア･
ユーザ Flash メモリ

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Flash メモリの情報ブロックの構成は次のとおりです。
• システム･メモリ･ブート･モードで CPU1 （Cortex M4）のブート場所となるシステムメモリ。この領域は予約済みで、USART、I2C1、または SPI のいずれかのインタフェースを介した Flash メモリの再プログラミングに使用するブートローダが置かれています。ブートローダはデバイスの製造時に STマイクロエレクトロニクスによってプログラムされており、誤った書込みや消去の操作から保護されています。詳細については、アプリケーションノート「STM32 マイクロコントローラシステム･メモリ･ブート･モード（AN2606）」を参照してください。
• システム･メモリ･ブート･モードで CPU2 （Cortex M0+）のブート場所となるシステムメモリ。この領域は予約済みで、USART、I2C、または SPI のいずれかのインタフェースを介したファームウェアの認証と Flash メモリへのインストールに使用する SFI/RSS ファームウェアが置かれています。ブートローダはデバイスの製造時に ST マイクロエレクトロニクスによってプログラムされており、誤った書込みや消去の操作から保護されています。

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ブートローダ
STM32WL5
FLASH
JTAG
ホストRSSUSART、SPI、JTAG

SRAM1
またはSRAM2

OB

SPI
JTAG

STM32
ブートローダ

USART

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STM32WL5x マイクロコントローラでは、セキュアブートローダが内蔵
Flash メモリ（システムメモリ）に格納され、USART、SPI、および JTAG の各インタフェースをサポートしています。
STM32WL5x のセキュアブートローダは、インストールされているアプリケーションによって消去が許可されている場合、内部ユーザ Flash メモリを完全に消去した後で SFI プロセスを複数回実行できるようにします。

内蔵ブートローダは、Flash メモリをプログラムするために使用され、CPU1（Cortex M4）上で動作します。非セキュアなメモリ領域に内容をロードするために使用できます。
ルートセキュリティサービス（SFI/RSS）の一部である内蔵セキュアファー
ムウェアインストールプロセスは、Flash を内蔵ブートローダとしてプログラミングできます。それはCPU2（Cortex M0+）上で動作し、セキュアおよび非セキュアなメモリ領域に内容をロードするために使用できます。
セキュアブートローダは、標準の ST ブートローダにセキュリティ機能を追加したものです。
セキュアブートローダは、SFI プロセス中に他のコードがユーザ Flash メ
モリと SRAM にアクセスすることを一切許可しません。

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セキュア･ファームウェア･インストール（SFI）• セキュア･ファームウェア･インストール（SFI）は、STM32WL5 シリーズのマイクロコントローラ向けのグローバル･ソリューションであり、信頼できない生産環境（OEM 委託製造業者など）で OEM ファームウェアの（不正コピー防止のための）インストール回数をカウントし安全･確実にインストールできるようにする• SFI は、セキュア･ブートローダと RSSE （ルート･セキュリティ･サービス拡張）を使用して実装される• SFI ツールの詳細については、AN5511 を参照

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セキュアファームウェアインストール（SFI）は、STM32WL5 シ
リーズのマイクロコントローラ向けのグローバル･ソリューションであり、信頼できない生産環境（OEM 委託製造業者など）で OEMファームウェアの（不正コピー防止のための）インストール回数をカウントし安全･確実にインストールできるようにします。
SFI は、セキュア RSS とセキュアブートローダを使用して実装されます。SFI で保護されている OEM ファームウェアは、デバイスの内蔵 Flash に格納できます。
STM32WL5 の SFI ソリューションでは、STM32 Trusted
Package Creator ツールにより、OEM ファームウェア全体とオプションバイトが AES 秘密鍵で暗号化されています。これは、OEM ファームウェアの開発段階で実施されます。この AES 秘密鍵の機密性は、RSS によってのみ読出し可能として、STM32デバイス固有のキーペアを使用して確保されています。

詳細については、セキュアファームウェアインストール（SFI）ソリューションのアプリケーションノート AN5511 を参照してください。

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SFI のセキュリティ機能

委託製造業者• STマイクロエレクトロニクス純正の STM32 マイクロコント
ローラのみが、SFI を使用して、保護されているファームウェ
アをインストールでき、これは信頼できない環境や施設でも実行可能• ファームウェアがインストールされている STM32 デバイスの数を HSM 内部でカウントできる• OEM 内部ファームウェア（およびオプションバイト）の認証、完全性、機密性は、復号したファームウェア（およびオプションバイト）を内蔵 Flash へプログラムする前にチェック• STM32CubeProgrammer は USART、SPI、または JTAGを通じ、STM32WL5 マイクロコントローラの SFI イメージのセキュアなプログラミングをサポート
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ST マイクロエレクトロニクス純正の STM32WL5 マイクロコント
ローラのみが、SFI を使用して、保護されているファームウェアをインストールできます。
ファームウェアがインストールされている STM32 デバイスの数は、SFI プロセスに関連付けられたハードウェア･セキュリティ･モジュール（HSM）内部でカウントできます（次のスライドを参照）。
OEM ファームウェアとオプション･バイトは、OEM ファームウェアの開発段階で STM32 Trusted Package Creatorツールによって暗号化されています。また、OEM でもこのツールを使用して、AES 秘密鍵とそのノンスおよび最大インストール･カウンタでハードウェア･セキュリティ･モジュール（HSM）をプログラムします。
OEM 委託製造業者は、STM32CubeProgrammer とプロビジョニングした HSM を使用して SFI プロセスを開始し、暗号化したSFI イメージを STM32WL5 デバイスに送信します。
OEM 内部ファームウェア（およびオプションバイト）の認証、完全性、機密性は、復号したファームウェア（およびオプションバイト）を内蔵 Flash へプログラムする前にチェックされます。
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内部 Flash への SFI• STM32 Trusted Package Creator から生成できる SFI イメージ（暗号化済み）• ライセンスで暗号化されている OEM のAES 秘密鍵を RSS が取得• OEM が AES 秘密鍵を使用して HSM を • 暗号化されたファームウェアとオプション･プログラミング
バイトを復号してプログラミング• HSM がライセンスをSTM32 に提供• デバイス証明書を取得

OEM 委託製造業者
STM32 SFI デバイス

OEM FW 開発
SFI イメージ（暗号化）
ファームウェア
データ･ファイル

データ･ファイル

セキュア･ブートローダ

ファームウェアとオプション･バイト

SFI イメージ（暗号化）
データ･ファイル

• HSM で STM32
デバイスを認証• SFI プロセスを起動オプション･バイト
データ･ファイル

AES-FW 鍵STM32 チップ証明書（公開鍵）STM32 チップ秘密鍵

ハードウェア･セキュリティ･モジュール

ライセンス（暗号化 AES 秘密鍵）

STM32HSM スマートカード

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内部 Flash メモリへのセキュアファームウェアインストールは次の手順で実行されます（手順番号がスライドの図に示されています）。

1/ OEM が OEM FW （.sfi）を作成
2/ OEM が HSM で OEM FW 鍵をプロビジョニング
3/ Cube Programmer が証明書を取得
4/ HSM がライセンスを作成
5/ STM32 がライセンスを取得
6/ STM32 が OEM FW （.sfi）を取得
7/ STM32 が OEM FW と OB を復号
8/ STM32 が OEM FW と OB を復号

7関連ペリフェラルとトレーニング• RSS にリンクされている次のトレーニングを参照• STM32WL5-Security-Memories Protection• 外部と内部からの攻撃からコードとデータを保護• STM32WL5 システムの CM0+ セキュリティ･モジュール

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これらのトピックの詳細については、メモリ保護、Flash、またはブートのトレーニングを参照してください。
RSS と SFI に関連するペリフェラルのリストも参照してください。

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参考文書
• 詳細については次を参照• RM0453：STM32WL5 リファレンスマニュアル• AN2606：STM32 マイクロコントローラ･システムメモリ･ブート･モード• AN4992：セキュアファームウェアインストール（SFI）の概要• AN5511：STM32WL5x SFI tools, bootloader and RSS interface• UM2237：STM32CubeProgrammer software description• UM2238：STM32 Trusted Package Creator software description

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詳細については、次を参照してください。
• STM32 マイクロコントローラ システムメモリ･ブート･モードに関するアプリケーションノート AN2606• アプリケーションノート AN4992 は、セキュアファームウェアイ
ンストール（SFI）の概要。アプリケーションノート AN5511 はSTM32WL5x の SFI ツール、ブートローダ、および RSS インタフェースについて記載しています。
• ST の Web サイトから STM32CubeProgrammer と STM32
Trusted Package Creator のユーザマニュアルも入手できます。

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