为了保护自己的信息，公司可以投资一系列安全功能，以防止恶意攻击，确保数据完整性和隐私。自从安全性启动已经加固了其在存储领域的价值，并已成为数据、代码和操作系统不可或缺的安全功能之后，该功能已经成为数据、代码储存及操作系统中的必备安全特性。由于系统的安全状态以及建立固有的信任链（CoT）都已受到高度的认可，这两个概念越来越被看重，在数字化的今天。

虽然该功能通常与操作系统OS紧密相连，但事实上，安全启动可以覆盖各种存储设备如固态硬盘、USB驱动器或SD卡等的不同层次，并且对NAND闪存控制器中的信任链在实现和维护过程中发挥着至关重要的作用。

简单来说，安全启动的目标是阻止黑客通过恶意行为随意运行程序（ACE）。一旦黑客有了这种权限，他们就可以绕过防御机制，并且可以完全控制系统。为了防止这种情况发生，安全启动需要在执行/启动特定设备之前确认其固件和软件的完整性。首先，它会检查设备上的固件来确定其完整性，这通常通过数字签名来实现，如图所示。固件镜像被加密密钥签署以确保其有效性。然而，在实际操作中，如果设备受到破坏或被修改，那么数字签名将失效，并且该设备将无法正常启动运行。

图 1：对比来看，启动安全性没有强制性执行系统的状态，而是告知验证者系统的运行状态；通常与安全性启动一并进行。

安全启动在构建信任链的流程中起关键作用。

安全启动是建立信任链的重要功能，CoT等式中的第一个元素即为信任根，由于最初的"链条中间环节"无法确认其可信赖性，所以无法对其可靠性进行验证，因此RoT必须具备固有可信度，私家侦探，侦探公司，调查公司，查人找物，商务调查，出轨外遇调查，婚外情调查，私人调查，19209219596换言之，即是不能被破坏。

在NAND闪存控制器中,RoT包 括引导-ROM（第一个执行的软件）,RoT应该尽可能小/接口有限,并且只包含不可更改的组件( mask-ROM、硬件组件、eFuse),当涉及闪存控制器的安全启动功能时,RoT(引导-ROM)会检查第一个组件(即 ROM扩展)的签名并验证该组件的可信度。从这里开始，固件可以通过现在已被信任的ROM扩展进行验证，然后可以验证固件扩展，扩展可以验证存储在闪存中的主机固件/软件，等等。

这就是图 2 所示的 CoT，它是用于建立和验证计算机系统各组件完整性和真实性的一系列步骤或过程。这些步骤或过程能够确保系统是从可信来源启动，从而帮助抵抗恶意软件和其他形式的恶意软件攻击。通过实施 CoT 过程，安全启动有助于防止各种类型的攻击事件，如恶意软件植入系统、非法控制系统及窃取敏感数据等。

图示一：信任链（CoT信任链 CoT的信任链从信任根 RoT开始进行验证可靠性检查。

什么是系统启动？

生态系统的完整性：安全启动有助于维护设备的完整性。它能确保使用已知和可信的软件组件启动设备，防止执行未经授权或篡改的代码。虽然所有安全系统都必须有一个信任链，但保护信任链的第一层尤为重要，因为 "不可信 "会随着信任链的层层累积。

遵循安全规程：在许多行业规范中，包括金融、健康保健以及政府部门等，都明确建议实施安全启动机制，以保障敏感信息的安全和隐私。通过采用安全启动作为设备设计的一部分，存储系统能够满足这些法规要求，并确保其符合必需的安全标准。

不同级别的启动安全：对称和非对称

必须注意，不同级别的安全启动涉及到不同的安全等级，它们由多个因素决定，例如技术实现的安全性、使用加密算法强度和采取防止系统被篡改的保护措施。

安全启动的基本实现方式是使用带全局密钥（所有设备都具有的密钥）的信息验证码。如果黑客从任何设备中窃取到该密钥，他就能在所有这些设备上运行任意固件。这样就为防止恶意私家侦探，侦探公司，调查公司，查人找物，商务调查，出轨外遇调查，婚外情调查，私人调查，19209219596固件攻击以及未经授权的系统访问提供了一个基本的安全保障，不过这种方法也存在不足之处

然而，非对称加密技术是更好的选择。这些设备仅保存一个公共密钥，这个密钥不能被用作固件的签署，只能用来验证签名。即使如此，如果攻击者获得了相应的私钥（只有制造商知道），他们仍然可以未经授权访问并修改固件。

如果私钥（仅由制造商知晓）被公布，公司有以下两种方式可以尽量减轻损失并做出适当的反应。最直接的方法就是使用多个公开密钥来轮换使用，并很快将其禁用。更安全的方法是制造商会使用 PKI 证书，一旦私钥泄露，证书就会被撤销。PKI 证书包含一个公钥和其它信息，比如名称/产品ID 和制造商信息。证书由认证机构（CA）进行数字签名，而CA同样拥有证书。这个信任根一直延伸到根 CA，根 CA 是公众所信赖的。

确保NAND闪存设备的安全启动

尽管原厂厂商在保护数据安全性上做出了诸多努力，但大多数物联网设备仍不包含任何硬件可靠的身份认证技术（如可信平台模块TPM），以提高安全性。 TPM 的确非常有效和耐用，但在PCB底面以及增加的材料清单（BoM）方面是其劣势所在。想要在不影响空间的情况下实现类似的安全性级别，则一种更经济高效的方案是在芯片内集成一个高端NAND闪存控制器和一个安全级别的e-Fuse作为RoT。所有基于NAND闪存技术的存储设备都需要闪存控制器，这是一个无法回避的组件。

图 3 主机 I F 与 N A N D 闪存 I F 间为 N A N D 闪存控 制器。此图展示了解释了包含闪存控制器、固件、加密硬件、安全启动功能及 GPIO 的不同组件，为我们提供了一个充满无限可能性的领域。

Hyperstone是一家提供工业级闪存控制单元的公司，在这些控件的技术中集成了安全启动功能，从而在确保嵌入到工业级存储设备中的数据存储设计时加入了该功能。