STM32MP中的安全域（Secure World）到底是什么

一、什么是“安全域”？

安全域（Security Domain / Security World）
是 ARM 架构（从 Cortex-A 以后到 Cortex-M33）在硬件级别上
把整个系统分成两块相互隔离的世界：

• Secure World（安全世界）

• Non-secure World（普通世界）

两边的 CPU、内存、外设访问权限都由硬件强制区分。

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二、为什么要分安全域？

目的是防止系统被入侵后“一锅端”。

举个例子：

以前所有代码都跑在一个环境里，
如果应用程序被攻击者利用漏洞提权，
他就能直接访问加密密钥、固件升级接口、存储分区……
结果：整机安全性全失。

现在通过 TrustZone 安全域分离：

• 安全世界（Secure World）：保存敏感数据和安全服务（加密、签名、密钥管理、固件更新验证）。

• 普通世界（Non-secure World）：跑 Linux、Android、应用程序、UI 等。

• 两者通过 受控接口（SMC / Secure Call）通信。

就像两个房间：一个普通办公室，一个保险库，中间只有一扇受控门。

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三、硬件是怎么实现的？

在 Cortex-A (ARMv8-A) 上：

有两个执行状态：

• Secure ELx（安全执行级）

• Non-secure ELx

CPU 在硬件里有一个状态位 SCR.NS（Non-secure bit）
→ 控制当前是在安全世界还是普通世界。

有专门的指令 SMC（Secure Monitor Call）
→ Linux/Android 只能通过这个调用安全世界的服务（例如访问密钥、签名验证）。

安全世界的 OS 通常是 OP-TEE (Open Portable Trusted Execution Environment)，
由 TF-A (BL31) 启动。

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在 Cortex-M33 (ARMv8-M) 上：

同样有两个内存与外设访问域：

• Secure

• Non-secure

通过两个硬件单元控制：

• SAU (Security Attribution Unit)

• IDAU (Implementation Defined Attribution Unit)

它们决定哪块内存属于安全域，哪块属于非安全域。
CPU 会自动阻止 Non-secure 世界访问 Secure 区域。

安全世界运行 TF-M (Trusted Firmware-M)，
Non-secure 世界运行普通应用或 FreeRTOS。

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四、软件栈上的安全域分层

层级	角色	跑在安全域？	说明
BootROM	✅	Secure	芯片上电后第一段安全代码
TF-A / TF-M	✅	Secure	ARM 官方安全固件框架
OP-TEE	✅	Secure	安全世界操作系统 (A 系列)
U-Boot / Linux / Android	❌	Non-secure	普通系统与应用
应用程序	❌	Non-secure	用户空间

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五、通俗理解

把整个芯片想成一栋楼：

区域	比喻	权限
Secure World	保密机房（有金库）	只有安保系统能进
Non-secure World	办公区	员工自由进出
TrustZone 门	安全网关	控制从办公区到机房的访问

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六、STM32MP 平台的安全域实践

平台	安全域在哪	安全 OS
STM32MP1	Cortex-A7 上的 OP-TEE	OP-TEE
STM32MP2 (A-first)	同上，A35 Secure EL1	OP-TEE
STM32MP2 (M-first)	M33 Secure World	TF-M

所以：

• MP1 / MP2 A-first 模式 → Secure World 在 A 核；

• MP2 M-first 模式 → Secure World 在 M33 上。

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七、总结

「安全域」是 ARM 硬件层面把系统分为 Secure（安全世界） 和 Non-secure（普通世界），
使得只有受信任的固件/代码能访问敏感资源。

 A 系列用 TrustZone-A + OP-TEE + TF-A
 M 系列用 TrustZone-M + TF-M

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换句话说：

有了“安全域”，
Linux 再也不是系统里最信任的那一层 ——
真正的安全根在 TF-A / TF-M + Secure World 里。