物聯(lián)網安全性成為業(yè)界關注焦點。物聯(lián)網應用涵蓋智慧家庭、汽車、醫(yī)療、工業(yè)等各種領域，而安全性是實現(xiàn)各式物聯(lián)網應用不可或缺的關鍵要素，因此國際半導體廠商正全力布局電子產品安全晶片和技術，以建構高可靠度的聯(lián)網環(huán)境。
聚焦物聯(lián)網電子設備和通訊安全性，半導體廠商分別在2015年臺北國際電腦展(Computex)中，推出近距離無線通訊(NFC)、硬體虛擬化、軟體加密等技術方案，期以專為物聯(lián)網定制的安全解決方案滿足不同系統(tǒng)安全需求，進一步提升服務品質和使用者體驗。
物聯(lián)網安全防御大作戰(zhàn) NFC成守衛(wèi)主力軍
NFC捍衛(wèi)物聯(lián)網安全性。NFC技術除可應用于行動支付外(圖1)，目前NFC晶片供應大廠恩智浦(NXP)也將該技術拓展至智慧家庭、智慧汽車和智慧城市，并于今年臺北國際電腦展展出多項NFC新應用產品。隨著手機普及與可聯(lián)網裝置增多，物聯(lián)網已成熱門趨勢，連帶使得物聯(lián)網的安全性備受關注。
恩智浦半導體研發(fā)執(zhí)行副總裁王海(圖2)表示，物聯(lián)網絕對是未來的趨勢，但若未具安全性與加密，則無法實現(xiàn)物聯(lián)網，而透過恩智浦的NFC技術則可強化物聯(lián)網的安全性。
隨著NFC技術發(fā)展，人們可輕易地使用內嵌NFC晶片的智慧手機，至各式商店以行動支付來購物，并實現(xiàn)控制家中溫度、空氣品質、娛樂系統(tǒng)和控制汽車門鎖等應用(圖3)，但隨著物聯(lián)網逐漸成形，亦代表更多個人的重要數(shù)據(jù)，將透過NFC傳送至各個NFC感應機，乃至各產業(yè)領域的終端，因此NFC技術須具良好防護加密措施，才能妥善保護個人至關重要的資料。
恩智浦大中華區(qū)副總裁田陌晨表示，安全性可分為“連結性”和“主動安全性”兩部分，過去有90%的路由器是開放式的，使家中的Wi-Fi易遭駭客入侵，但使用恩智浦NFC技術的路由器內置安全單元，該安全單元等級和手機/銀行使用的安全單元同等級，因此不易被駭客入侵，大幅提升安全性。
此外，田陌晨亦表示，未來NFC可應用于多樣產品，因此目前的市場趨勢，不僅強調安全性，也著重兼容性，恩智浦因而順勢推出新款的NFC模組--PN66T提升兼容性，該款模組可應用場景多，有效提升交易速度，目前三星S6已采用該款模組。
王海補充，比起市場上其他競爭對手只鉆研某部分的NFC技術，恩智浦從制造NFC晶片，到相關的系統(tǒng)與軟體都一應俱全，因而競爭優(yōu)勢更加突顯。
保障SoC安全性 硬體虛擬技術受矚目
行動裝置處理器安全設計風云再起。Imagination日前宣布推出OmniShield技術，該技術系專為確保下一代系統(tǒng)單晶片(SoC)安全性所設計的解決方案，而使用者透過采用支援OmniShield技術的硬體與軟體IP，可確保其SoC及原始設備制造商(OEM)的產品能符合安全性、可靠性的設計需求，以因應各類聯(lián)網裝置不斷演進的使用模式與服務型態(tài)。
圖4 Imagination市場行銷執(zhí)行副總裁Tony King-Smith表示，OmniShield以硬體虛擬化技術為基礎，因此效能高，也不會犧牲運算性能，對物聯(lián)網等嵌入式環(huán)境而言尤其重要。
Imagination市場行銷執(zhí)行副總裁Tony King-Smith(圖4)表示，Imagination之所以會投入SoC安全性市場是因為在云端運算及智慧型裝置的推波助瀾之下，越來越多的聯(lián)網設備須要確保資料的安全性及隱私權保護，因為多種應用程式和相關資料同時存在于SoC上，以避免受到外部攻擊。
King-Smith指出，過往虛擬化技術是以Hypervisor為主流，該技術可將軟體虛擬化，創(chuàng)造出不同的作業(yè)系統(tǒng)及不同的OS，并使其通通在同一個處理器上運作，但正因Hypervisor是軟體虛擬化技術，所以容易遭受攻擊；有鑒于此，透過Imagination硬體虛擬化技術，可實現(xiàn)有別于過往以CPU為中心的二元式設計，藉由建立多個安全域(Secure Domain)，使每個安全與非安全的應用程式、作業(yè)系統(tǒng)都能在個別環(huán)境中獨立運作。
據(jù)了解，硬體虛擬化技術是指記憶體管理單元(Memory Management Units)里面的一種技術，可謂另一層級的網路位址轉譯(Network Address Translation, NAT)功能，透過該技術可創(chuàng)造出一個虛擬的硬體，讓業(yè)者利用硬體分離式架構，建置真正的安全、異質與多域的應用程式環(huán)境。
應用方面，OmniShield技術可應用在物聯(lián)網、行動裝置等任何晶片(圖5)，其他IP廠則將安全布局的重點擺在資料中心(Data Center)的虛擬化，這是Imagination與其他競爭者最大的不同。
Imagination將于2015年底推出完整參考設計，以滿足OEM產品及電信業(yè)者服務的安全性需求。
ARM完備IoT生態(tài)鏈 推出無線通訊IP/子系統(tǒng)
安謀國際(ARM)今年也透過收購物聯(lián)網安全軟體公司Offspark，進一步擴展其mbed平臺。Offspark公司用于傳感器模塊、通訊模塊和智慧型手機等設備的PolarSSL技術，有助于ARM mbed平臺設計，并開發(fā)具備通訊安全和軟體加密的物聯(lián)網產品。
據(jù)了解，PolarSSL技術是目前物聯(lián)網領域最普及的嵌入式安全傳輸層協(xié)議(TLS)解決方案。該技術將扮演ARM mbed通訊安全及軟體加密的核心技術。
另外，ARM正強力部署物聯(lián)網系統(tǒng)平臺。瞄準智慧聯(lián)網裝置商機，ARM推出Cortex-M處理器專用物聯(lián)網IP子系統(tǒng)(IoT IP Subsystem)和Cordio無線通訊矽智財(IP)(圖6)，前者采用臺積電(TSMC)55奈米(nm)超低耗電制程技術，可縮小晶片體積、降低成本和功耗，且可在1伏特以下的電壓運作；后者具備低功耗訊號傳送特性，且可降低電力使用，兩者皆有助加速未來物聯(lián)網晶片的開發(fā)時程。
ARM技術營運執(zhí)行副總裁Dipesh Patel(圖7)表示，裝置與裝置的相互連結越來越緊密，然目前沒有單一的解決方案能滿足物聯(lián)網多元應用的特性；因此ARM推出全新的Cordio無線通訊IP和物聯(lián)網子系統(tǒng)，提供一個完善的系統(tǒng)架構，可協(xié)助客戶快速且有效開發(fā)智慧聯(lián)網裝置高度客制化晶片，在智慧家庭和汽車產業(yè)等領域上掌握先機，滿足物聯(lián)網多元需求。
Patel指出，2009年技術革新主要在于消費者體驗、產品性能與設計、電池壽命等改變，2010年則是聚焦于行動運算、服務和應用程式的變遷，直到2012年，上千種手機和上百種平板電腦的高出貨量，使得整體行動產業(yè)達到上兆美元的產值，銷售量明顯超越桌上型電腦，帶動智慧聯(lián)網晶片和感測器需求涌現(xiàn)。
Patel進一步分析，至2030年將有數(shù)以千億的智慧聯(lián)網感測器面市，對高度客制化晶片的需求將與日俱增。感測器未來將遍布于日常生活當中，像是在農作物生長檢測、交通監(jiān)測等，這些設計將邁向更簡便、更容易，且同時要兼顧感測器效能和資訊安全，更重要的是，必須擁有更強大的續(xù)航力。
新款子系統(tǒng)IP模組與Cortex-M處理器、Cordio無線通訊IP組成物聯(lián)網終端(Endpoint)晶片設計基礎，客戶只要整合感測器和其他周邊元件即可完成完整的系統(tǒng)單晶片(SoC)；另外，該設計也采用Artisan實體IP，且以臺積電55ULP制程技術進行生產，兩者的結合可用低于一瓦的功率運作，延長電池壽命，符合智慧物聯(lián)網裝置設計需求。
ARM物聯(lián)網事業(yè)部總經理Krisztian Flautner(圖8)指出，子系統(tǒng)方案采用臺積電55ULP Artisan實體(Physical)IP、Thick技術，可允許0.9V電壓運作，比標準1.2V還低，不僅提升續(xù)航力，也能減少44%動態(tài)(Dynamic)功耗及降低25%漏電(Leakage)。
事實上，ARM早于先前宣布收購藍牙智慧(Bluetooth Smart)技術協(xié)定與配置業(yè)者Wicentric和藍牙通訊IP供應商SMD(Sunrise Micro Devices)，新的Cordio產品線即是整合兩家公司的IP產品所推出，與ARM現(xiàn)有處理器和實體IP產品緊密搭配，鎖定物聯(lián)網低功耗無線通訊的終端市場。