پردازنده رمزنگاری ایمن
درجهٔ امنیتی

پردازنده های رمزنگاری ایمن، اگر چه مفید هستند اما در برابر حملات شکست ناپذیر نیستند به ویژه در مقابل مخالفانِ مجهز و مصمم (به عنوان مثال یک آژانس اطلاعاتی دولتی) که مایل به صرف منابع عظیم برای پروژه هستند.
یک حمله بر روی پردازندهٔ رمزنگاری ایمن، IBM 4758 را هدف قرار داد. تیمی در دانشگاه کمبریج از استخراج موفقیت‌آمیز اطلاعات مخفی از IBM 4758، با استفاده از ترکیبی از ریاضیات و سخت‌افزار رمزگذاری خاص منظوره خبر داد. با این حال، این حمله در سیستم‌های دنیای واقعی عملی نبود زیرا برای این حمله، حمله کننده نیاز داشت به تمام عملکرد APIهای دستگاه دسترسی کامل داشته باشد. شیوه‌های عادی و توصیه شده، از سیستم کنترل دسترسی کامل استفاده میکنند تا اختیارات را از هم جدا کنند و هیچ‌کس نتواند حمله را انجام دهد.
در حالی که آسیب‌پذیری که آن ها استخراج کرده اند نقصی در نرم‌افزار بارگذاری شده بر روی ۴۷۵۸ بود و نه معماری خود ۴۷۵۸، حملهٔ آنها به نوعی یادآوری این نکته است که یک سیستم امنیتی تنها به اندازهٔ ضعیف‌ترین پیوند خود امن است. قویترین لینک سخت‌افزار ۴۷۵۸ با وجود نقص های موجود در طراحی و خصوصیات نرم‌افزار بارگذاری شده بر روی آن، کاملاً بی استفاده شد.
کارت‌های هوشمند به‌طور قابل توجهی آسیب پذیرتر هستند، زیرا بیشتر در معرض حمله فیزیکی قرار دارند. علاوه بر این در پشتی (به انگلیسی: backdoor)های سخت‌افزاری میتوانند امنیت را در کارت‌های هوشمند و سایر پردازنده های رمزنگاری تضعیف کنند مگر این که سرمایه‌گذاری هایی بر روی متدهای طراحی ضد در پشتی (به انگلیسی: anti-backdoor) انجام شود.
در مورد برنامه‌های رمزگذاری کامل دیسک، به ویژه هنگامی که بدون PIN بوت پیاده‌سازی میشوند، یک پردازندهٔ رمزنگاری در برابر یک حملهٔ راه انداز سرد (به انگلیسی: cold boot attack) ایمن نیست، اگر امکان استخراج پشتیبانی داده‌ها برای رو گرفتن (به انگلیسی: dump) از محتوای حافظه، پس از این که سیستم عامل کلیدهای رمزنگاری را از TPM اش بازیابی کرد وجود داشته باشد.
با این حال اگر همهٔ اطلاعات حساس تنها در حافظهٔ پردازندهٔ رمزنگاری و نه در حافظهٔ خارجی ذخیره شده باشند، و پردازندهٔ رمزنگاری به گونه ای طراحی شده باشد که قادر به افشای کلیدها یا اطلاعات رمزگشایی شده یا رمز نشده، روی پدهای اتصال تراشه یا برجستگی‌های لحیم کاری نباشد، در این صورت چنین داده های محافظت شده ای تنها با کاوش (به انگلیسی: pobing) پردازندهٔ رمزنگاری، پس از حذف هرگونه بسته‌بندی و لایه‌های محافظ فلزی از تراشهٔ پردازندهٔ رمزنگاری، قابل دسترس خواهند بود. این امر، به مالکیت فیزیکی دستگاه و همچنین مهارت و تجهیزات فراتر از کادر فنی معمولی نیازمند است.
روش‌های دیگر حمله شامل تجزیه و تحلیل دقیق زمانبندی عملکردهای مختلف است که ممکن است بر اساس اطلاعات مخفی تغییر کنند یا مقدار مصرفی فعلی را در مقابل زمان بررسی میکنند که تفاوت نحوهٔ برخورد با بیت «۰» و بیت «۱» را در داخل سیستم نشان دهد. یا ممکن است حمله کننده دمای بسیار زیاد، فرکانس بیش از حد زیاد یا کم یا ولتاژی که از حد خصوصیات آن گذر کند را اعمال کند تا خطایی را به سیستم القا کند. طراحی داخلی پردازندهٔ رمزنگاری میتواند به نحوی متناسب باشد که از این حمله ها جلوگیری کند.
برخی از پردازنده های رمزنگاری ایمن شامل هسته‌های پردازندهٔ دوگانه هستند و در صورت لزوم کلید رمزگذاری غیرقابل دسترسی تولید میکنند به طوری که حتی اگر مدار مهندسی معکوس شود، هیچ کلیدی که برای رمزگشایی ایمن نرم‌افزار بوت شده از حافظه فلش رمزگذاری شده یا ارتباط بین هسته‌ها ضروری هست را، افشا نمی‌کند.
اولین طراحی پردازندهٔ رمزنگاری تک تراشه، برای محافظت از کپی نرم‌افزارهای رایانه شخصی (رجوع کنید به ثبت اختراع ایالات متحده ۴٬۱۶۸٬۳۹۶، ۱۸ سپتامبر ۱۹۷۹) و با الهام از نامه بیل گیتس به علاقه‌مندان بود.