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面向存算一体芯片的模拟计算阵列中存算一体芯片的车载存算一体芯片的硬件安全模块与数据加密.docx
资料介绍
面向存算一体芯片的模拟计算阵列中存算一体芯片的车载存算一体芯片的硬件安全模块与数据加密
摘要
车载存算一体芯片需要保护敏感数据的安全，包括AI模型权重、用户隐私数据和V2X通信密钥。传统方案使用独立的HSM（硬件安全模块）芯片，增加了系统成本和复杂度。本文针对车载存算一体芯片的安全需求，设计了一种面向存算架构的集成硬件安全模块方案，在芯片中集成AES-256加密引擎、RSA签名验证模块和真随机数生成器（TRNG），利用RRAM阵列的非易失性存储密钥，实现了模型权重的加密存储、安全启动和V2X通信加密。硬件安全模块的加密吞吐量达到10Gbps，为车载存算一体芯片提供了高安全性的硬件安全架构。
一、安全威胁
1.1 模型窃取
攻击者可以通过物理探针或侧信道分析窃取存算阵列中存储的模型权重，导致芯片厂商的知识产权被盗。
1.2 固件篡改
攻击者可以篡改芯片的固件或AI模型，导致自动驾驶功能异常，引发安全事故。
二、硬件安全模块架构
2.1 加密引擎
在芯片中集成AES-256加密引擎，支持ECB、CBC和GCM三种加密模式。加密引擎的吞吐量为10Gbps，可满足实时数据加密的需求。模型权重在存入RRAM阵列前进行加密，在使用时实时解密。
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