2021年6月24日，Arm今日發表全新Arm?v9架構的安全性功能Arm 機密計算架構（Arm Confidential Compute Architecture， Arm CCA）的初步技術規格。Arm年初推出的Armv9架構將是未來3，000億顆基于Arm架構芯片的技術先驅，而Arm CCA將成為改變行業在應用程序中構建計算環境信任模型的處理方式。除了揭示第一批技術規格，通過賦能所有開發者使用機密計算的好處，Arm也分享釋放數據的力量與潛力的愿景。
機密計算：下一個安全處理的時代
當今，各種應用程序與虛擬機對于監管軟件（內核或虛擬機管理器）賦予相當大的信任，監管軟件可以訪問應用程序為其代碼和數據所使用的資源，而利用監管軟件的漏洞則可能造成存放在應用內的機密數據或算法產生泄露。
通過移除監管軟件訪問應用程序使用資源的權限，同時保有管理的權限，機密計算將徹底改變應用程序與監管軟件之間的傳統信任關系。移除訪問權限至關重要，因為目前的設備處理了數量龐大的機密數據。云系統可能運行來自許多不同用戶的負載，而移動設備存儲了從醫療數據到公司的電子郵件，包含各種個人與商業的信息。在所有的計算環境下，機密計算都能降低需要信任看不到的技術的需求。
Arm CCA：隨時隨地保護數據與代碼
Arm作為橫跨傳感器、智能手機到超級計算機等應用的首選計算架構，其獨特的定位可為行業實現穩固的安全基礎，同時確保開發者以最簡便、快速的方式，實施Arm的安全技術。
Arm CCA 擴展了工作負載隔離，使服務提供商能夠從“不會訪問客戶數據”轉變為“無法訪問客戶數據”，從而減少必須信任的軟件數量、黑客的攻擊面，以及客戶數據或算法泄露的可能性。Arm CCA導入了全新類型的機密計算環境——機密領域（Realm），可以保護即便是正在使用中的數據與代碼。
Arm專注于四個關鍵的領域：
·機密領域管理擴充 （Realm Management Extension， RME）：定義機密領域的硬件架構
·動態TrustZone?技術：由RME促成的TrustZone擴展功能，可以移除TrustZone對專用內存的需求，并讓TrustZone可被應用于占據大容量動態內存的應用程序
·一套軟件與固件架構：與操作系統廠商及行業合作，通過定義一套機密領域管理監控器（RMM）及其擴展功能，推進與RME固件交互的標準接口，為機密領域提供架構
·與trustedfirmware．org等開源項目合作，提供Arm CCA固件的標準實現，并為機密計算創建新項目，如Project Veraison將為構建鑒證核查服務提供開源軟件
機密領域的代碼或數據位于分配給該機密領域的內存中，任何從創建該機密領域的監管軟件（內核或虛擬機管理器）、或 TrustZone代碼、其他不被該機密領域所信任的其他領域或設備，試圖訪問該內存的行為都將被阻止并導致錯誤異常。為此，Arm為此架構新增一個數據結構——Granule Protection Table。這個結構會追蹤頁面是用于機密領域、TrustZone、或目前正在運行現有應用程序、內核或虛擬機管理器的常規環境。硬件在每次進行訪問時都會檢查這個表格，并封鎖所有的非法訪問。虛擬機管理器或內核可以間接更新這個表格，讓頁面能在常規環境與機密領域之間遷移使用，甚至也能在常規環境與TrustZone之間遷移使用。這種可以在不同的安全環境下動態遷移內存資源的能力，是這項架構的重大改變。
賦能所有開發者訪問一流的安全功能
Arm CCA關鍵目標之一就是為每一位開發者提供機密計算的能力，不論他們正在開發何種應用程序。隨著硬件規格的就緒，Arm將持續與其廣大的軟件生態系統密切合作，這對Arm CCA的下一步發展相當重要。
在6月23日Linaro和Arm合辦的 CCA 技術研討會中，Arm也推出可用的硬件與軟件架構及相關資源，以促成開源軟件的開發與上傳社區，其中包括編譯器的支持、開源的Trusted Firmware A（TF－A）監控器代碼，以及Project Veraison。未來，Arm也將提供RMM的參考實作，并與工具鏈及操作系統廠商密切合作，確保廣大的應用開發者都能訪問機密領域。
放眼未來：廣泛適用于所有工作負載
在任何有計算需求的地方，Arm CCA 將提供所需的下一層安全。在數據中心，云服務商可以利用 Arm CCA在數據路徑中移除更多的基礎設施，以降低數據泄露的風險，而云服務用戶則可以把更加敏感的工作負載從本地系統遷移到云。
此外，如同其他的云計算轉向邊緣一般，機密計算也將如此。隨著移動設備與可穿戴設備貫穿人們的生活與工作，這些設備的數據保護能力也備受重視。例如，為了推進健康服務與科學，就需要安全地以匿名方式收集數據。智能城市與自動駕駛汽車需要更高層級的互信，而企業也必須確認這些數據放在個人設備中是安全無虞的。
Arm高級副總裁、首席架構師兼技術院士Richard Grisenthwaite表示，“我們預測在不久的將來，無論是在終端、數據網絡還是云端，全球所有的共享數據都將會通過Arm技術進行處理。Arm技術的應用普遍性讓我們責無旁貸地必須交付更高的安全性，并在目前已用在全球數十億個設備中的Arm TrustZone隔離技術的堅實基礎上繼續發展。Arm CCA的愿景是在有計算處理的任何地方保護好所有的數據與代碼，同時賦能開發者實施強大的隱私管控功能。今天是Arm朝向此愿景向前邁出的令人興奮的第一步。”
