业内首款车规级PUF IP问世，以“硅基指纹”筑牢软件定义汽车安全底座

随着软件定义汽车（SDV）的加速演进，车辆正日益成为高度依赖云端互联与OTA升级的移动计算平台，这也使得构建坚不可摧的数字可信体系成为行业刚需。每一块电子控制单元（ECU）、区域控制器与高性能处理器，都必须先建立可信身份，才能完成软件鉴权、加密数据交互或执行安全关键类功能。为破解传统密钥存储易受攻击的痛点，业内首款通过车规认证的物理不可克隆函数（PUF）IP近日正式问世。该技术直接从芯片硅基底提取独一无二的“硅基指纹”来实时推导密钥，标志着基于芯片固有物理特征的安全方案已具备量产成熟度，正式成为下一代汽车网络安全的底层基座。

传统硬件安全架构必须迭代的原因

网联化、电动化、自动驾驶三大技术加速融合，大幅拓宽了汽车的攻击面。现代车辆需要与云端平台、智能手机、其他车辆持续通信，同时频繁接收 OTA 升级包。所有交互行为都依赖加密密钥完成身份核验、软件鉴权与通信加密。

数十年来，行业普遍将密钥存储在闪存、嵌入式安全元件或电子熔丝（eFuse）中。尽管这类技术仍具备基础防护能力，但永久存储的密钥极易遭受物理探针、侧信道分析、故障注入、内存数据提取等攻击。加之汽车整车服役周期长达十余年，长期保管加密密钥的难度持续上升。

为此，行业正向全新安全架构转型：密钥仅在需要使用时实时生成，不再永久存储。

车规级 PUF 技术如何生成不可复制的硅基唯一身份

物理不可克隆函数（PUF）的核心原理源于一个客观物理事实：不存在两颗物理特性完全一致的半导体芯片。晶圆制造过程产生的微观工艺偏差，会造成晶体管电气特性的细微差异，让每一颗芯片都拥有独一无二的 “硅基指纹”。

PUF 无需预先存储密钥，而是依托芯片与生俱来的物理特征实时推导密钥。新思科技高端车规 PUF IP 采用基于静态随机存取存储器（SRAM）的架构：SRAM 存储单元上电时会呈现独有的初始电平状态，所有单元的组合响应即可作为加密密钥的生成源。

配套纠错算法可补偿电压、温度、芯片老化带来的特性波动，每次调用都能还原出完全一致的密钥，且全程不会暴露密钥明文。由此构建硬件可信根：加密密钥仅在运算需求产生时动态生成。

该架构具备多重核心优势：根密钥无永久存储介质，大幅降低内存窃取类攻击风险；芯片独有的硅基指纹可实现强设备身份认证，抵御硬件克隆攻击。同时，该技术复用片上系统（SoC）标配 SRAM 单元，不绑定特定工艺节点，可跨晶圆厂、跨制程落地，无需额外特殊制造工序，也不用针对每一代工艺重新完成车规认证。

搭建硬件可信根体系

芯片原生硅基身份的价值贯穿车辆全生命周期：

1. 生产制造阶段：实现安全固件烧录，生产线全程不暴露永久密钥；

2. 车辆上电阶段：依托 PUF 生成密钥完成安全启动，仅允许通过鉴权的软件加载运行；

3. 整车运行阶段：支撑 ECU 身份核验、加密通信、安全诊断、知识产权保护、可信 OTA 远程升级。

汽车电子架构向中央计算 + 区域控制器演进后，上述能力的重要性进一步凸显。单颗处理器未来将统一管控动力总成、高级驾驶辅助（ADAS）、车载娱乐与车身电子系统。一旦该处理器身份遭到攻破，整车多项核心功能将同步陷入风险，因此处理器可信身份防护至关重要。

首款车规认证 PUF IP 的行业意义

PUF 技术虽已发展多年，但量产装车除了密码学性能达标外，还需满足严苛的汽车电子工况要求：在极端温度区间稳定工作、耐受各类电气干扰、整车全生命周期安全可靠。这款 IP 完成 - 40℃~150℃全温域特性标定，本次认证是里程碑式突破。

新思高端车规 PUF IP 是全球首款同时通过两大权威汽车安全标准认证的方案：满足 ISO 26262 道路车辆功能安全（随机故障 ASIL B、系统性故障 ASIL D），以及 ISO/SAE 21434《道路车辆 — 网络安全工程》汽车网络安全标准。这证明硅基原生身份安全技术已成熟，可落地各类安全关键车载应用。

本次突破不止体现在加密性能层面。车载场景要求 IP 具备完备诊断、故障检测、完整性监控能力，且在严苛工况下稳定复现密钥。该 IP 全部达标，让整车厂、一级零部件供应商、半导体企业更有信心规模化部署硬件可信根；同时作为经过标准验证的安全基础模块，有效降低系统集成风险。

全文总结

全球首款车规级 PUF IP 完成权威认证，是汽车半导体安全领域的重要里程碑。它证明基于硬件硅基特征的身份安全技术已实现量产成熟度，可同时满足严苛的功能安全与车载网络安全规范。

区别于传统将密钥固化存储在存储器的方案，PUF 依托每颗芯片独一无二的物理特征实时生成密钥，缩小攻击面、强化设备防克隆认证，并为安全启动、产线安全烧录、OTA 远程升级、加密通信提供硬件可信底座。

伴随软件定义汽车全面普及、整车全生命周期持续联网，安全信任体系必须从硬件底层搭建。这款行业首个获车规认证的 PUF IP，预示产业将全面转向 “安全原生嵌入硅芯片” 的设计思路，为下一代网联汽车打造韧性更强的底层安全基座。