1 范圍

      本文件規定了安全處理器的安全功能要求和安全保障要求。

      本文件適用于安全處理器設計、生產和應用。

2 規范性引用文件

      下列文件中的內容通過文中規范性引用而構成本文件中必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件，不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

      GB/T 18336（所有部分）信息技術 安全技術 信息技術安全評估準則

      GB/T 25069 信息安全技術 術語

      GB/T 32915-2016 信息安全技術 二元序列隨機性檢測方法

3 術語和定義

      GB/T 25069界定的以及下列術語和定義適用于本文件。

3.1

      安全處理器 security processor

      由固件和硬件實體組成，具備物理防護、邏輯防護、應用防護能力，能夠達到一定安全強度和安全等級的處理器。

      注：安全處理器實現技術包括密碼技術、物理防護技術、數據編碼技術、可重組邏輯技術等。

3.2

      物理防護 physical protection

      采用攻擊防護的設計、攻擊檢測的方法、利用檢測與處理功能，監測處理器工作環境，并能支持異常行為應答審計處理，阻止物理威脅的安全能力。

      注：攻擊防護包括掩膜、封裝、物理接口的安全保護設計等；攻擊檢測包括光，電磁，邏輯斷路、短路、旁路檢測等；工作環境包括溫度、頻率、電壓測試等；應答審計處理包括通知、標記、應答處理、審計處理等措施。

3.3

      應用防護 application protection

      鏈接物理防護的功能，具有對程序和數據的保護能力、運行態檢測和監控能力、資源調度和配置控制能力、安全通信能力，并能支持異常行為應答審計處理，阻止應用威脅的安全能力。

注：保護能力包括利用同態計算、密碼技術應用對程序和數據處理能力，資源調度和配置控制包括安全存儲、控制管理、安全配置等措施，安全通信包括加密傳輸、可信根傳遞的運用、身份認證等措施。

3.4

      邏輯防護 logic protection

      依據物理防護和應用防護的安全功能，通過資源配置、操作配置、運行態控制等方式，調整安全策略，使邏輯結構和控制具備對未知攻擊更強的安全強度和彈性，阻止邏輯威脅的安全能力。

3.5

      運行態 running state

      安全處理器運行狀態。

3.6

      安全管理 security management

      實施安全處理器在原始態和運行態下的控制管理。

      注：安全管理包括原始注入、加載、檢測、程序列表和數據列表管理、資源度量、資源配置和資源調度等。

3.7

      安全監控 security monitoring

      在安全處理器運行態中，實施對硬件實體的物理檢測、應用檢測和邏輯檢測，并完成檢測后的應答審計處理。

      注：物理檢測、邏輯檢測、應用檢測見附錄A的描述。

3.8

      安全配置 security configuration

      安全處理器在原始態和初始態下，依據安全需求進行功能配置的方法。

      注：配置包括冗余配置、重組配置、操作配置和安全策略配置。

3.9

      邏輯接口 logic interface

      在安全處理器內，通過安全策略表、應答審計處理表、資源配置表、程序列表和數據列表的結構體，實現數據交換功能的邏輯和控制。

3.10

      安全域 security domain

      在安全處理器內，由硬件邏輯和固件共同管理控制下，供應用程序使用的安全存儲實體。

4 縮略語

      下列縮略語適用于本文件。

      CM：配置管理（Configuration Management）

      EAL：評估保障級（Evaluation Assurance Level）

      EEPROM：電可擦除可編程只讀存儲器（Electrically-Erasable Programmable Read-only Memory）

      I/O：輸入/輸出（Input/Output）

      IP：知識產權（Intellectual Property）

      IT：信息技術（Information Technology）

      PIN：個人識別碼（Personal Identification Number）

      PP：保護輪廓（Protection Profile）

      RAM：隨機存取存儲器（Random-access Memory）

      ROM：只讀存儲器（Read-only Memory）

      SFP：安全功能策略（Security Function Policy）

      SFR：安全功能要求（Security Functional Requirement）

      ST：安全目標（Security Target）

      TOE：評估對象（Target Of Evaluation）

      TSF：TOE安全功能（TOE Security Functionality）

      TSFI：TSF 接口（TSF Interface）

5 安全處理器一般結構

5.1 概述

      安全處理器在處理器功能和結構中實現了物理防護、邏輯防護和應用防護設計，提供了安全的事務處理能力，保障了處理器的自身安全和服務安全，由固件和硬件實體組成。

      固件的安全功能通過控制、管理、調度硬件實體的資源和數據，有效防止敏感信息泄漏，實現攻擊檢測、數據加密、運行態監控等物理防護功能；通過對硬件實體資源的安全配置和安全策略設計，增強邏輯防護能力；通過自身安全管理和實施安全監控，實現原始態和運行態下的數據安全、存儲安全、接口安全等應用防護安全。

      硬件實體包括支撐固件實施數據與接口保護的功能（如密碼算法的電路邏輯）、檢測與處理的功能（如工作環境和狀態檢測，應答審計處理），以及提供安全支撐與服務的功能（如導引加載、物理隨機源、安全配置、安全策略服務）。硬件實體還包括自身安全防護設計（如版圖屏蔽保護、金屬網防護），防止信息泄漏和克隆，實現物理防護的能力。其中，邏輯防護功能是通過硬件的冗余配置、重組配置、操作配置的定義，提高安全強度和容錯設計能力，達到邏輯防護的目的。

      注：安全功能的實現可能包含多種方式，主要包括通過硬件實體實現，如功能部件群組；通過固件實現，如應用協議的控制：通過硬件實體和固件共同實現，如配置操作；部分應用功能轉換成硬件實體功能實現，如應用流程的安全控制等。

5.2 安全處理器結構

      安全處理器結構特征主要表現在TOE中，其固件通過I/O接口支持應用與系統集成的加載和運行，硬件實體通過I/O接口支持物理設備集成的設計。管理者通過I/O接口使用固件鏈接硬件實體的控制，實現TOE的功能（如原始注入、安全配置、安全策略），同時用戶也可通過I/O接口在TOE的基礎上依據安全需求實現安全設計和應用鏈接。TOE結構及運行環境見圖1。

圖1 安全處理器結構示意圖及運行環境

      固件功能模塊結構包含內容如下。

      a) 主控單元模塊：實現加載和初始化配置，調度其他模塊實現固件安全功能，以及工作狀態應答審計處理。

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