IoTデバイスを脅威から守るセキュリティ機能-RXセキュリティMCUのご紹介

© 2019 Renesas Electronics Corporation. All rights reserved.
IOTデバイスを脅威から守る
セキュリティ機能
RXセキュリティMCUのご紹介
ルネサスエレクトロニクス株式会社
IOT・インフラ事業本部
IOTプラットフォーム事業部
IOTプロダクトマーケティング第二部第二課
OCT.2019
IPM2-AA-19-0165-1

アジェンダ
▪ ルネサスエレクトロニクスご紹介ページ 03
▪ RXファミリロードマップページ 06
▪ IOT エンドポイントに安心を！RXのセキュリティページ 09
▪ トラステッドセキュアIPを使ったDLM ページ 21
▪ ユビキタスAIコーポレーション様と連携
EDGE TRUSTを活用したIOTセキュリティソリューションページ 27
Page 2

ルネサスエレクトロニクスご紹介

WHO WE ARE
世界をリードする組み込みソリューションプロバイダー
Page 4
私たちルネサスは、グローバルな半導体企業です。人々が安心・安全に暮らせる社会を実現するた
めに、あらゆるモノとモノをつなぎ、インテリジェント化することを通して、組み込み機器に進化
をもたらしています。
*1: 連結、2019年3月31日時点 / SoC: System-on-a-chip
▪ マイクロコントローラ、アナログ＆パワーデバイス、
SoC製品におけるグローバルリーダー
▪ 自動車、産業、家電、OA(オフィスオートメーション)、
ICT(情報通信技術)をはじめとした幅広い分野に注力
▪ 2018年の売上高は、7,574億円
▪ 世界各地に2万人を超える従業員 *1
▪ 本社は、東京都江東区に所在

ソリューション展開
真につながる世界へ向けたエンドポイントインテリジェンス
Page 5
安全で健やかな暮らしを支える、環境に優しいスマート社会を構築するため、私たちの製品
ソリューションを提供することにより、あらゆるエンドポイントをインテリジェントにします。
無駄がなくフレキシブルで
止まらないスマートファクトリ
IoT・インフラ
信頼性の高い車載制御
安全で安心な自動運転
環境にやさしい電気自動車
オートモーティブ
快適と安心を両立する
スマートリビング
安全と豊かさをもたらす
堅牢なスマートインフラ

RXファミリロードマップ

ルネサス汎用MCU/MPU製品ラインアップ
8-bit
16-bit Low-end
32-bit Middle-range
32-bit High-end
SH-1
SH-2
SH-2A SH-3
SH-4
SH-4A
H8S
H8SX
R8C
R32C
M32R
78K0S 78K0 78K0R
H8
M16C
V850ES
V850E1 V850E2
RZファミリ
125MHz~1.5GHzのハイエンドArm®コアMPU
HMI/コネクティビティ/モーター制御等に対応
RXファミリ
実績と信頼性を誇るオリジナルコア搭載32bit MCU
32 ~ 240MHzの展開優れた電力効率、大容量メモリ
RL78ファミリ
最大32MHz ローエンドの超低消費電力MCU
省エネルギー化、小型化、低コスト化をサポート
Arm®コア搭載32bit MCUを利用した
IoT機器などの組込みシステム向けプラットフォーム
32MHz ~ 240MHzの製品展開
品質保証されたソフトウェアパッケージや、
豊富なツールを提供し開発期間短縮やTCO削減に貢献
汎用マイコンプラットフォーム
Page 7

RXファミリ
低消費電力から高機能まで産業・家電分野の幅広い要求に対応
Page 8
高性能・豊富なラインアップ
RXメインストリーム
(4MB Flash/512KB RAM)
最高速・高機能
RXフラッグシップ
低消費電力と高性能
のベストミックス
RX100
32MHz
超低消費電力・
エントリシリーズ
(512KB Flash/64KB RAM)
RX200
Up to 80MHz
RX600
Up to 160MHz
RX700
240MHz
◼ 洗練されたCPUアーキテクチャ
◼ 優れた性能と電力効率を実現
◼ スケーラブルな製品展開
◼ 様々なアプリケーションに最適

IOT エンドポイントに安心を！
RXのセキュリティ

IoTにおけるセキュリティの重要性
Page 10
IoTにより新たなビジネスチャンスが広がる一方、脅威も増加します。⇒ セキュリティ対策が必要!
⚫ ビッグデータ収集 (ex. 生産性向上)
⚫ 遠隔操作 (ex エナジーセービング)
⚫ サービスの提供 (ex 機能アップグレード、メンテナンス）
⚫ 乗っ取りによる不正操作、発火、人体へのダメージ
⚫ 個人データ流出
⚫ システムダウン
⚫ 事故発生時の賠償、ブランドイメージ毀損
モノがインターネットにつながる
ネットワークは安全ですか?
ハックされたときの損害は
想像していますか?
ビジネスチャンス
脅威

IoTのエンドポイントを強固に守るRX
RXはIoTのエンドポイントに
自律したセキュリティ（安心）
を提供します。
「自律」して強固に守ります
IoT エンドポイントがセキュアであれば、
安全でないネットワーク環境でも
自分自身で守ることができます。
ハードウェア Root of Trustを
実現するRXマイコン
従来の
汎用マイコン
ゲートウェイ
アクセスポイント
IoT
エンドポイント
クラウドサーバ
Page 11

IoTエンドポイントをセキュアにするには？
Root of Trust = 動作の起点をハードウェアで守る
Page 12
IoTエンドポイントに搭載された
マイコンの動作の起点を
ハードウェアで守ることが重要。
01011100110
0111011
暗号/復号通信
動作の起点を守る
ハードウェアセキュリティ
Hardware
Root of Trust
ブート、アプリ起動
Device Boot OS Appli
ライフサイクル
Install
SW
Update
DisposalAssembly
サービス
サプライチェーン

Root of Trustの概念
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ハードウェア
ドライバ
ミドルウェア
アプリケーション
・暗号鍵
・プログラム認証部
Root of Trust
がある場合
・暗号鍵
・プログラム認証部
Root of Trust
がない場合

Root of Trust を実現する
セキュリティハードウェア
CPU
RXマイコン
フラッシュメモリ
暗号エンジン
鍵データ
トラステッド
セキュアIP
安全な領域
認証プログラム
メモリ保護
×
×
① 「鍵データ」を漏えいから守る
トラステッドセキュアIP
② 「認証プログラム」を改ざんから守る
メモリ保護機能
ハードウェアで信頼の起点を守る
Root of Trust を提供
Root of Trustを実現するルネサスのハードウェア技術
Page 14

RX セキュリティ機能概要
Page 15
暗号機能
コードプロテクト(ID, ROM)
• プログラマ・デバッガからの
フラッシュ書き換えプロテクト
Trusted Memory
• 第三者によるフラッシュメモリ上の
ソフトウェア読み出しを防止
エリアプロテクション
• フラッシュメモリのErase/Programを禁止
メモリプロテクションユニット
• 特定のメモリ領域へのCPUアクセスを制限
ハードウェア暗号エンジン
• トラステッドセキュアIP
• AES
• TDES
• RSA
• SHA
Other
• 真性乱数生成回路 (TRNG)
• ユニークID
RXのセキュリティ機能は、鍵データがしっかりと保護された暗号機能とメモリ保護機能により
以下の脅威からユーザデータを守ります。
▪ 機密データ(鍵データ)への不正アクセス
▪ フラッシュメモリ書き換えによる改ざん

RX62N RX63N
RX621 RX631
RX651
RX64M
RX71M
RX610 RX630
RX634RX21A
RX220
RX230
RX231 RX2xx
RX6xx
RX72M
RXv2
RXv2
RXv2
RXv2
RXv2
100MHz 120MHz
240MHz
50MHz
54MHz
RX65N
RXv2
高速/高機能化
大容量化
CPU性能/
機能強化
54MHz
産業
家電
OA
ICT
大容量化
100MHz
Up to 4MB Flash
Up to 2MB Flash
CPU性能/機能強化
Up to 2MB Flash
機能/ラインアップ拡張
32MHz
RX111
RX113RX110
RX130
RX1xx
32MHz
Touch Key IP搭載
RX210
32MHz
Page 16
80MHz
40MHz
100MHz
RX62T
RX63T
RX62G
RX23T
RX24T
RXv2
RXv2
イン
バータ
CPU強化,1モータ,最適化
多ピン対応、高機能化
CPU強化,2/3モータ,
最適化
100MHz
RX72T
PGA強化
RX24U
RXv2
80MHz
RXxxT
160MHz
CPU性能/
機能強化
RX66T
RXv3
トラステッド
セキュアIP
トラステッド
セキュアIP-Lite
暗号エンジン
★
★暗号エンジン搭載製品あり
RXのハードウェアベースのセキュリティ機能搭載製品

RXマイコンのハードウェアセキュリティ機能
トラステッドセキュアIPは不正アクセスを監視することで安全な領域を構築。
暗号鍵をIP外で保存する際はチップ固有のユニークIDでかく乱するため強固な鍵管理を実現。
従来の暗号エンジン搭載
汎用マイコン
フラッシュ
メモリ
CPU
暗号エンジン
暗号鍵
暗号鍵が
無防備に保存
フラッシュ
メモリ
CPU
AES暗号エンジン
暗号鍵
トラステッドセキュアIP搭載
汎用マイコン RX231, RX66T, RX72T,
RX65N/1, RX72M
トラステッド
セキュアIP
安全な領域
鍵生成情報
ユニークID
暗号鍵を
安全に保存
+
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トラステッドセキュアIPドライバ機能一覧
Page 18
◼ シンプルなAPIの暗号・鍵管理に加え、開発難度の高いFW改ざん検出アプリケーションが整備済みでセキュリティの導入が簡単。
機能トラステッドセキュアIP-Lite
RX231,RX66T,RX72T
RX65N/RX651,RX72M
基本機能共通鍵暗号 AES(128 / 256):
ECB / CBC / GCM
AES(128 / 256):
ECB / CBC / GCM
- TDES(56 / 56x2 / 56x3):
ECB / CBC
公開鍵暗号 - RSA(1024/2048):
暗号化 / 復号
署名生成 / 署名検証
鍵生成(1024 / 2048)
ハッシュ - SHA-1, SHA-256
- MD5
メッセージ認証 CMAC(AES), GMAC CMAC(AES), GMAC
乱数生成乱数生成(NIST推奨方式) 乱数生成(NIST推奨方式)
鍵更新機能 AES用鍵更新 AES、TDES、RSA用鍵更新
SSL/TLS連携機能 - SSL/TLS サポート機能
アプリケーション例セキュアブートセキュアブート
セキュアFWアップデートセキュアFWアップデート

CAVP認証取得
Page 19
RX231
(トラステッドセキュアIP-Lite)
RX65N/RX651 TSIP搭載版
(トラステッドセキュアIP)
認証番号認証番号
認証
アルゴリズム
共通鍵暗号 AES(128/256) : ECB/CBC/GCM
CMAC/GMAC
4330 AES(128/256) : ECB/CBC/GCM
CMAC/GMAC
4940
公開鍵暗号 - - RSA 2687
ハッシュ - - SHA-1, SHA-256 4029
疑似乱数ビット生成(注) SP800-90A 1380 SP800-90A 1768
実装名 TSIP-Lite TSIP
取得ファームウェア Ver Version1.03 Version1.03
動作環境 RX Family RX231 RX Family RX65N
◼ RX231はAES、疑似乱数ビット生成の暗号アルゴリズムCAVP取得完。ルネサス汎用MCU初取得。
◼ RX65N/RX651 TSIP搭載版はAES、擬似乱数ビット生成に加えRSA、SHAのCAVPを取得完。
◼ 認証結果はNISTのウェブサイトにあるバリデーションリストで確認可能です。
「TSIP」または「認証番号」で検索してください。
https://csrc.nist.gov/Projects/Cryptographic-Algorithm-Validation-Program/Validation

RXマイコンのハードウェアセキュリティ機能
コードプロテクト
プログラマとデバッガを介してオンチップフラッシュを接続するには、
IDコード認証が必要
-> 意図しない外部アクセスからの保護
Flash
Programmer
Debugger
Bootloader (SCI/USB)
ID code protection
OCD (JTAG/SW)
ID code protection
Programmer
(Parallel)
Flash
フラッシュの領域を分離し、指定されたメモリ領域にのみ操作を制限
-> 意図しないプログラムからアクセスの保護
エリアプロテクション
Trusted memory
Protect
Flash
Protect
メモリプロテクションユニット
Flash
Protect
フラッシュの消去または書き替えを禁止する
データが読み出されないようにFlashを保護
する
各エリアごとに読み出し/書き込み/
実行のアクセス許可を設定可能。
最大8つの領域。Protect
ROM protection
Page 20

トラステッドセキュアIPを使ったDLM*
＊DEVICE LIFECYCLE MANAGEMENT

ライフサイクルにおける脅威
Page 22
ユーザ製品のライフサイクル上には様々な脅威が存在します。
これらの脅威に対応するためには、デバイスのセキュリティ機能だけでなく
ライフサイクル全体でのセキュリティ運用が必要です。
Design
Manufacturing
Operation
Update
EOL
ノウハウ(FW)の盗難
偽造品
鍵の漏えい
通信データの盗聴
製品の乗取り
ウィルスの侵入

RXのセキュリティソリューションを活用したDLMの実現
Page 23
Root of Trustを実現するRXのセキュリティ機能とソリューションを活用すれば
ユーザ機器のライフサイクル全ての段階で、堅牢で高度なセキュリティ管理を実現できます。
製品の安全な動作
(乗取り・通信データの盗聴防止)
安全な環境下でのFWアップデート
Design
Manufacturing
Operation
Update
EOL
デバイス個体毎の鍵管理
(偽造品防止)
導入を容易にするソリューションマイコンへの鍵・ファームウェアの
安全な書き込み(漏えい・盗難防止)
STEP 1 (設計工程)
STEP 2 (組立工程)
STEP 3 (市場)
STEP 4 (市場)
STEP 5 (市場)

トラステッドセキュアIPを使ったDLM運用手順
Page 24
STEP 2
STEP 3
STEP 4
STEP 5
STEP 1
お客様のユーザプログラムが動作
お客様の「ユーザプログラム」をセキュアにアップデート
Renesas提供の「暗号化ツール」と「Key Wrapサービス」を使って
お客様の「ユーザ鍵」や「ユーザプログラム」を暗号化
暗号化した「ユーザ鍵」をマイコンにインストールし、その「ユーザ鍵」を
使って、暗号化された「ユーザプログラム」を書き込む
EOL(End Of Life)
(設計工程)
(組立工程)
(市場)
(市場)
(市場)
Renesas
お客様
お客様
お客様
お客様
お客様

RXソリューションキット
Page 25

RXマイコンを活用した各種ソリューションキット
Page 26
ルネサス純正評価キット
MCUのフル機能が評価可能
Renesas Starter Kit GR-ROSE
Wi-Fi搭載IoT機器向け
小型評価キット
Trusted Secure IP 評価可能 Trusted Secure IP 評価可能
Security
RX65N Cloud Kit
AWSに簡単に接続
Wi-Fiモジュール搭載
Amazon FreeRTOS認定取得済み
サンプルプログラム
AWSクラウド通信
Cloud
お客様の用途に応じて幅広いキットを整備しています
www.renesas.com/rx65n-cloud
弊社WEB内の検索にて
「GR-ROSE」と検索してください
弊社WEB内の検索にて
「Renesas Starter Kit+ for RX65N」と検索してください

パートナー様連携セキュリティソリューション
ユビキタスAIコーポレーション様
Edge Trustを活用したIoTセキュリティ

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STEP 1
Renesas
お客様
Design Manufacturing
Operation Update
EOL
Market
UP
(ユーザプログラム)
例)
機器認証
例)
暗号通信
暗号化
UP書込み
セキュア
アップデート
Index-2束
(Key-2束の鍵生成情報)暗号化
ツール
STEP 2 STEP 3 STEP 4 STEP 5
Key-2束
(ユーザ鍵を暗号化
するための鍵束)
PGP
暗号化
HRK
秘匿情報のゼロ化
鍵インス
トール
Index-1生成
(Key-1の鍵生成情報)
お客様で管理いただく
セキュアな領域
Key-1
(ユーザ鍵)
Edge Trustを活用したDLM運用
Renesasセキュリティルーム
で守られたセキュアな領域
Key Wrapサービス
MAC
暗号化
暗号化
eKey-1+MAC
(Key-2束を使って
暗号化したユーザ鍵)
MAC
eUP+MAC
(Key-1を使って
暗号化したユーザプログラム)
Edge Trust
書込み代行サービス
機器へのファームウェア、
証明書のセキュアな
書き込みを代行
Edge Trust DLCMサービス
（鍵管理・証明書管理システム)
遠隔からのIoT機器のセキュアな運用を
実現するクラウドサービス
デバイスID管理、証明書、鍵の発行、更新、停止
によるライフサイクルマネジメントを実現
RXマイコンとEdge Trustの融合により、エンドポイントのRoot
of Trustを起点としたセキュアなIoTソリューションが実現可能

セキュアIoT機器開発キット概要
◼ RX65Nに対応したUbiquitous Network Framework SDKとUbiquitous TLSを中心に構成された、IoT機器上での
セキュアな通信機能の実装を支援するソリューション
キット構成内容
- RX65N向けUbiquitous Network Framework SDK
- Ubiquitous TLS
- RX65N向けUbiquitous Securus
- AWS IoT接続用サンプルコード
対応開発ボード
- Renesas Starter Kit+ for RX65N-2MB (Trusted Secure IP搭載)
対応開発環境
- IARシステムズ社統合開発環境『IAR Embedded Workbench』
- ルネサスエレクトロニクス社統合開発環境『e² studio』
価格
- 評価用ライセンス：15万円 (30日間のメールによる技術サポートを含む)
- 量産用開発時ライセンス：ユビキタス様にお問い合わせください。
ユビキタス様
ご提供
MCU：RX65N *
TCP/IP
User Application
Ubiquitous TLS
Trusted Secure IP Driver
各種RX Driver
Ubiquitous Network Framework
アルゴリズム分類 Only CPU処
理
暗号HW使用
AES128
送信 25.0Mbps 40.0Mbps
受信 15.8Mbps 40.0Mbps
AES256
送信 21.9Mbps 40.0Mbps
受信 12.7Mbps 40.0Mbps
Ubiquitous NetworkFramework +
Trusted SecureIP利用時スループット例
最大３倍の
ｽﾙｰﾌﾟｯﾄ実現 !!
*RX65N：CPU RXv2コア@120MHz,ROM 2MB, RAM 640KB, Trusted Secure IP(暗号H/W)
[写真]
GR-ROSEにPmod型マイクセンサを
接続したAWS-IoTクラウド連携デモ
IoTキット開発に最適な
小型ボードGR-ROSE*に
本開発キットを実装！
＊RX65N(TSIP版)搭載
ユビキタスAIコーポレーション様から発売中

まとめ
Page 31
1. IoTのエンドポイントを守るには
ハードウェアRoot of Trustによる自律したセキュリティが有効です。
2. RXは強固で簡単なセキュリティソリューションで
IoTエンドポイントに安心をご提供します。
3.トラステッドセキュアIPを活用したDLMによりユーザ機器のライフサイクル
全体を通して堅牢で高度なセキュリティを実現できます。
～ RXマイコンのセキュリティ機能を活かして御社ソリューション構築を支援いたします～

Renesas.com

APPENDIX

RXの特長
優れた性能、機能とスケーラブルな製品展開でお客様製品のプラットフォーム化に貢献します。
洗練されたCPUアーキテクチャ優れた性能と電力効率を実現
スケーラブルな製品展開
▪ CPU命令、ピン配置、機能の互換性を維持
https://www.renesas.com/products/microcontrollers-microprocessors/rx/rx-features.html
様々なアプリケーションに最適
3.12
2.33 2.46
4.55
3.34 3.42
5.82
5.05
CoreMark/MHz
動作周波数あたりのCoreMarkスコア
RXv1
RXv2
RXv3
M0 M0+
M3 M4
M7
No.1RXコア
Cortexコア
RX CPUコアの特徴
・自社開発CPUによる高い演算効率
・5段スーパスカラアーキテクチャ採用
・電力効率の最適化と高性能の両立
・RISCに匹敵する処理能力とコード効率
・割り込み応答性、FPU/DSP命令の強化
Page 34
 高速応答性能を実現  動作性能向上と低消費電力化両立
▪ 命令セットは上位互換
家電産業
メータOA
制御
高速演算
大容量メモリ
HMI
通信
産業用ネットワーク
Ethernet, USB
CAN, シリアル
駆動
インバータ制御
セキュリティ
暗号
用途に合わせた豊富な周辺機能

RXファミリの展開
Page 35
最大4MB Flash
Dual Bank
BGO*
最大4MB Flash
Dual Bank
BGO*
最大
1MB Flash
最大
512KB Flash
EtherCAT
IEEE1588
Ethernet
IEEE1588
Ethernet
1.8 to 5.5V
0.12mA/MHz
0.8uA(Stby時)
最高速・高機能 RXフラッグシップ
高性能・豊富なラインアップ RXメインストリーム
低消費電力と高性能のベストミックス
超低消費電力・エントリシリーズ
USB,CAN
SDHI,
LCDC
USB,CAN
SDHI,
LCDC
USB,CAN
SDHI
USB
Segment-LCD
Security
安全機能
Security
安全機能
Security
安全機能
モータ制御
モータ制御
モータ制御
静電容量タッチ
IAセンサ
静電容量タッチ安全機能
お薦め製品
RX72M
V3
V3 ：RXv3コア
RX113 RX130
RX23E-A
高精度アナログ信号
センシング
RX66T
RX72T
V3
V3
~240MHz
~160MHz
~80MHz
~32MHz
モータ制御
RX700
next
V3
RX600
next
開発中
RX100
小型PKG版
RX200
next
Bluetooth 5搭載
V3
1.8 to 5.5V
0.1mA/MHz
0.35uA(Stby時)
*BGO：Back Ground Operation
RX24T
RX23T
RX24U
RX230
RX231
RX65N
RX651 RX651
小型PKG版
モータ制御

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