接上文。干货周记:MIPI的安全,智驾的基建,CSE和CCISE的那些事(一)(汽车电子27)
咱通过《汽车应用中的MIPI相机安全框架指南》这个“安全紧箍咒”,了解到了CCISE和CSE安全方案。这俩哥们儿一个管“控制”不出错,一个管“图像”要保真,一起把MIPI接口的功能安全和信息安全给撑起来了。
但我要告诉你的是,CSE的潜力远不止于此。虽然它的FSED方案的确很实惠,实现简单、开销低、硬件门槛低,可低成本适配到当前的生态中。但它的SEP方案,更是个狠角色。
安全感拉满的SEP
相对于统一安检的FSED(帧级保护),SEP则会对每个包裹,都做独立安检。它给火车上的每一个“像素包裹”都换上了特制的、带锁和封条的“安全包装箱”。每个箱子都有自己的独立封条。换句话说,SEP可以做到更严密的行级保护,安全感直接拉满。

值得一提的是,SEP协议内部还又能分为两种不同的“格式:FT1 和FT2。
SEP-FT1:适合流水线式传感器。传感器一边曝光,一边逐行输出数据并实时打包加密。这种方式延迟低,但对传感器和处理器的实时协同要求高。
SEP-FT2:适合整帧缓存式传感器。传感器先曝光并缓存完整一帧图像,然后再统一打包加密并输出。这种方式更易于处理,但会引入一定的帧缓存延迟。

它们和FSED有本质区别:
SEP-FT1是行级保护,在所有图像数据包的前后,都会新加包头(ePH)和包尾(ePF),安全元数据也直接嵌入其中。可对每一行的图像进行功能安全和信息安全的保护,实时性极高。
SEP-FT2虽然也是帧级保护,但它做得更精细,数据量也大,会添加两个长包在帧结构区(一般会放在FP-2和FP4之后的位置),变成图像安全的终极法官,此外,它还支持对图像做加密传输。
灵活可选的“安保等级”:SV1~SV5
这一招是专为SEP设计的高阶玩法,这也是CSE的另一个强大之处:可伸缩的安全等级。而且,它并非简单的“高、中、低”三档,而是提供了从SV-1到SV-5的五档精细调节:

SV-1:全帧完整 + 全帧加密。最高安全等级,对整帧所有数据计算完整性校验码并进行加密。最安全,也最耗资源。
SV-2:全帧完整,不加密。只做完整性校验,确保数据未被篡改,但不保护隐私。
SV-3/SV-4:部分完整性校验。这是CSE的精华所在。例如,可以只对图像中每隔 N 行的数据进行校验,或者像棋盘格一样只校验部分像素块。这能大幅降低计算负载和功耗。
SV-5:不施加任何安全措施。最低等级,用于完全可信或对性能极度敏感的场景。
这种灵活度就像“金箍棒”一样,能让系统设计者可以“按需分配”安全资源。例如,在自动驾驶系统中,算法可对道路中央的行人区域用SV-1,对路边的绿化带等无关区域用SV-3,在保证关键区域绝对安全的同时,将系统整体功耗和发热控制在合理范围内。
总之,SEP协议的好处很是:安全粒度极细,能检查到每一个数据包,甚至可以对一帧画面内的不同区域(如关键的行人识别区、无关的天空背景)应用不同的安全等级,以实现安全与性能的平衡。
缺点也很明显,实现复杂,数据开销大,对硬件的要求更高。实时性、硬件加解密能力等,大概率要新的硬件升级才能搞定。总之,安全是有代价的:选SEP,高等级SV和频繁的TAG MODE会带来更高的计算负载,功耗和热量。
啥样的硬件和芯片,才能上这套安全框架?
FSED:对硬件要求不高。需要接收端的CSI-2控制器能够识别并处理额外的 FSED 数据包,并具备计算/校验帧级MAC的能力。
SEP:要求较高。需要发送端和接收端都内置硬件安全引擎,以支持 AES-GMAC/CMAC 等算法的实时加解密和校验。纯软件实现无法满足高速视频流的实时性要求,另外,选SEP-FT1还是FT2,也取决于传感器和SoC的缓存与流水线架构是否支持)。从这也可以看出,并不是所有的MIPI CSI-2设备都支持CSE。
CCISE:会需要I2C控制器支持CCISE协议扩展,能为I2C数据包添加安全头尾并进行加解密操作。
SerDes芯片:作为传输桥梁,串行器/解串器芯片必须能够透明传输CSI-2数据包,包括CSE添加的安全数据包。这意味着SerDes不能重组CSI-2包结构,必须支持隧道模式透传(GMSL2及以上的大多数型号均已支持),同时,其反向通道需要具备足够的带宽和稳定性,以承载CCISE的安全握手和加密命令流量。
对于整个系统而言,还需要一个安全的根(如TEE或HSM)来存储和分发用于认证的证书或密钥。
总结
CSE 通过FSED和SEP两种协议,以及SV-1至SV-5的可伸缩安全等级,为视频数据提供了从“粗放式批量安检”到“精细化逐个安检”的全套工具。
CCISE 则确保了控制通道的绝对可信,防止摄像头被“远程遥控”。两者基于统一的安全认证体系,实现了数据平面与控制平面的全方位保护。
随着汽车智能化程度不断提升,摄像头从辅助感知变为核心决策依据,其数据安全已成为功能安全的基石。MIPI的这套安全框架,让每一比特像素数据、每一条控制命令,都能在复杂的车载网络中安全、可靠地抵达目的地。
这不就是智能驾驶的基建么?

End
Roy个人观点,仅供参考。
如果你对数码产品、英语学习和励志成长也感兴趣,也可关注各平台上的同名视频账号:微博、抖音、视频号,B站、小红书、Podcast、网易云、小宇宙、荔枝FM、Myclub:科技朋克Roy,知乎:Roy
渝公网安备50010502503425号
评论·0