Cortex-M85（RA8）单片机中 TrustZone 的含义和作用是什么？

作者 | strongerHuang

TrustZone，翻译过来叫：安全区、信任区。

TrustZone 是ARM引入的一项硬件级安全技术，旨在通过隔离敏感资源与非安全操作，为嵌入式系统提供更强的安全防护。

在最新的Arm Cortex-M85 内核中都包含 TrustZone 这项功能，当然，TrustZone 这项技术在十多年前就已经有了。我们之前分享的瑞萨 RA8 单片机里面也包含这项技术。

关于 TrustZone

TrustZone 是一种硬件强制隔离机制，将CPU、内存、外设等资源划分为安全区（Secure World）和非安全区（Non-secure World）。

通过硬件级别的权限控制，确保非安全代码无法直接访问安全区的关键资源（如加密密钥、固件等），从而抵御软件攻击或物理侧信道攻击。

在 Cortex-M85 （RA8单片机）中，TrustZone 基于 Armv8.1-M 架构实现，并针对RA8（MCU）场景优化，提供低延迟、低开销的安全隔离，适合实时性要求高的嵌入式应用。

TrustZone 的几点作用1、硬件级资源隔离内存与外设分区：每个内存块、外设均可标记为安全或非安全，非安全代码访问安全资源时会被硬件拦截。

安全状态切换：通过专用指令（如 SG/NSG）在安全/非安全状态间切换，确保关键操作（如密钥处理）仅在安全环境执行。

2、安全服务隔离

安全区可运行可信代码（如加密算法、安全启动、固件更新），非安全区运行普通应用，防止恶意代码窃取敏感数据。

支持安全回调机制，允许非安全代码通过受控接口调用安全服务（如签名验证），避免直接暴露安全逻辑。

3、防御多类攻击阻止软件漏洞（如缓冲区溢出）导致的安全区越权访问。

结合物理防护措施（如防篡改检测），增强对硬件攻击的抵抗。

在座各位，应该有很多都是搞嵌入式开发的，相信或多或少都遇到过软件bug的时候。

其实，嵌入式开发，很多情况下的bug，都是由于内存的问题导致的。说白了，就是“非法”操作了内存地址。同时也有些bug是因为非法操作硬件导致的。

此时，如果引入TrustZone这种功能，能很大程度减少bug的发生。那么，TrustZone在项目中有哪些重要的作用呢？

1、提升系统安全性

敏感数据保护：密钥、证书等存储于安全区，即使应用层被攻破，攻击者也无法直接读取。

安全启动与固件更新：确保只有经签名的固件可在安全区执行，防止恶意固件注入。

2、降低开发与部署成本

单芯片集成安全功能：无需外置安全元件（SE），减少硬件复杂性和成本。

模块化开发：安全与非安全代码可独立开发，团队协作更高效（如安全团队负责安全区，应用团队负责非安全区）。

3、增强产品竞争力

适应严苛场景：适用于智能家居、医疗设备、车联网等高安全需求领域。

延长产品生命周期：通过可信任的远程固件更新，持续修复漏洞，降低召回风险。

基于瑞萨 e2 studio 可以快速创建一个 RA8D1_TrustZone工程。

主要就是在创建工程的时候，选择TrustZone Secure Project：

然后，官方也提供了工程例程：

生成的工程，和普通的工程，看起来没什么区别，但底层是发生了变化的。比较直观的就是：内存地址。通过工具其实都能看到一些变化信息。

今天就分享到这里，主要是一些基础的信息，更多还需要大家结合实际项目深入理解。希望对大家有所帮助。