14 面向未来保护嵌入式系统

设计人员需要考虑这样一种可能性：攻击者未来可能拥有能力足够强的量子计算机，能够攻击用于提供基本安全目标（包括安全启动、证明和安全通信）的经典密码原语。通过 NIST 和 NSA，美国拥有一个框架，用于选择即使面对具备此类能力的攻击者也被认为安全的密码原语。

嵌入式系统中的挑战包括非易失存储和工作内存小、通信接口较慢以及存储状态的能力有限。TI 在超低功耗和低成本微控制器上提供对后量子安全密码原语的支持，这些微控制器可实现 CNSA 2.0 合规并平衡性能与内存，包括：

• 数字签名：完全支持预哈希形式和纯形式的 ML-DSA-44、ML-DSA-65和 ML-DSA-87。
• 密钥封装：完全支持 ML-KEM-512、ML-KEM-768 和 ML-KEM-1024。
• 对称加密：支持AES-256及相关操作模式，包括计数器与密码块链接-消息认证码模式和伽罗瓦计数器模式。
• 安全哈希函数：完全支持 SHA-2 以及 SHA-3 和 SHAKE 套件。

在基于 MSPM0 Arm Cortex-M0+ 和 MSPM33 Arm Cortex-M33 的微控制器上使用 TI MSP Crypto Library，可在不到 260ms (Cortex-M0+) 或70ms (Cortex-M33) 内实现符合 CNSA 2.0 的 ML-DSA-87 数字签名验证，用于安全启动用例，即使在资源和成本受限的环境中也能提供快速启动时间，同时为量子计算成为现实的未来做好准备。