Keystone是一个开源框架，旨在构建自定义的可信执行环境（TEE）。
它提供了一个高度可编程的受信任层，位于不可信操作系统之下，并使用RISC-V的基本组件来实现。
Keystone的设计理念是，通过将隔离机制与资源管理、虚拟化和信任边界的决定解耦，为低成本用例定制铺平道路。
与现有的TEE方案相比，Keystone更加灵活和可定制，它可以独立探索现有设计中的差距/权衡、快速原型化新功能要求、更短的修复周期、适应威胁模型和特定于用途的部署。
Keystone的设计也考虑了安全性，利用硬件原语提供对TEE保证的内置支持，例如安全引导、内存隔离和认证。
Keystone是一个开源框架，可以让你像搭积木一样构建自己的可信执行环境（TEE）。TEE是可以在不安全的计算机环境中保护你的代码和数据的地方。过去十年，TEE得到了快速发展，许多CPU供应商都推出了自己的TEE。
但是每个供应商的TEE都有自己的限制，就像你不能随意改变积木的形状一样。当你选择一个云服务提供商或软件开发人员时，他们可能会被锁定在他们自己TEE的限制中，这可能不符合你的实际应用需求。
Keystone就像一个新的积木盒，里面有各种可以构建TEE的组件。你可以根据自己的需求，选择使用哪些组件，构建出符合自己需求的TEE。这样你就可以更灵活地保护你的代码和数据，无论是在云服务器、移动电话、互联网服务提供商、物联网设备、传感器还是硬件令牌上。
Keystone的设计也考虑了安全性。它有一个安全监视器（SM）和运行时（RT）组件。SM使用硬件原语提供安全保证，例如安全引导、内存隔离和认证。RT则在飞地内提供功能模块，例如系统调用接口、标准libc支持、虚拟内存管理和自分页。这样，任何飞地特定的功能都可以由RT干净地实现，而SM则强制保证硬件的安全性。
总的来说，Keystone是一个更灵活、更安全的开源框架，可以让你构建自定义的TEE来保护你的代码和数据。
可信硬件（Trusted Hardware） 是由可信供应商构建的 CPU 包，必须包含与 Keystone 兼容的标准 RISC-V 内核和信任根。硬件还可能包含可选功能，例如缓存分区、内存加密、密码安全的随机源等。安全监视器需要特定于平台的插件来支持可选功能。
Security Monitor (SM) 是具有小型 TCB 的 M 模式软件。SM 提供了一个接口来管理 enclave 的生命周期以及利用平台特定的功能。SM 执行大部分 Keystone 的安全保证，因为它管理 enclave 和不受信任的操作系统之间的隔离边界。
飞地(Enclave) 是与不受信任的操作系统和其他飞地隔离的环境。每个飞地都有一个私有物理内存区域，只能由飞地和 SM 访问。每个 enclave 由一个用户级 enclave 应用程序eapp和一个主管级运行时组成。
运行时 是 S 模式软件，它实现了系统调用、陷阱处理、虚拟内存管理等功能。
Keystone是一个基于RISC-V构建可定制的可信执行环境（TEEs）的开源项目，适用于各种平台和用例。
我们的目标是构建一个安全可信的开源安全硬件飞地，可应用于各种应用和设备。
Keystone是一个基于Risc-V的开源TEE框架，在任意Risc-V处理器中，只需对硬件进行非常小的修改即可满足Keystone平台框架的使用，下面就简单介绍一下使用Keystone需要Risc-V的CPU支持哪些特性。
Keystone 需要所有三种权限模式 (M/S/U) 来支持 Linux 机器中的动态用户级隔离。这意味着 Keystone 可以支持三种不同的权限级别，即机器级（M）、系统级（S）和用户级（U）。这三种权限级别可以用于创建和管理不同类型的隔离和安全环境。
Keystone 还支持两种不同的虚拟寻址模式，即 Sv39 和 Sv32。这些模式是 RISC-V 架构中的虚拟内存系统的一部分，用于在虚拟内存中管理代码和数据。Sv39 是 64 位模式，支持 32 位应用程序在 64 位系统中运行。而 Sv32 是 32 位模式，支持在 32 位系统中运行 32 位应用程序。
权限级别定义了正在运行的软件在其执行期间可以做什么。各个权限级别的常用用法如下：
•U-mode：用户进程•S-mode：内核（包括内核模块和设备驱动程序）、管理程序•M 模式：引导加载程序、固件
M-mode 是最高特权模式，控制所有物理资源和中断。M 模式类似于 x86 等复杂指令集计算机 (CISC) ISA 中的微代码，因为它不可中断且不受较低模式的干扰。
是的，M-mode 是最高特权模式，可以控制所有物理资源和中断。它类似于 x86 等复杂指令集计算机 (CISC) ISA 中的微代码，因为它不可中断且不受较低模式的干扰。在 RISC-V 架构中，M-mode 是一种特权模式，可以执行诸如内存管理、异常处理和系统调用等关键任务。它具有对所有物理资源的完全控制权，并且可以中断其他较低模式的操作。相比之下，S-mode 和 U-mode 分别具有系统级和用户级权限，并且必须通过特定的系统调用才能进入 M-mode。
首先，RISC-V是一种开源的指令集架构（ISA），它提供了一种灵活的方式来定义和扩展指令集。RISC-V Priv 1.10标准引入了物理内存保护（PMP）功能，这是一个强大的原语，允许在M模式下从较低的权限（U-/S模式）来控制物理内存的访问。
PMP通过一组控制和状态寄存器CSR）来实现。这些寄存器可以配置为允许或禁止对特定物理内存区域的访问。
•在U模式下，只能访问那些由PMP配置为允许访问的物理内存区域。•在S模式下，可以访问所有未被禁止的物理内存区域。•然而，只有M模式下可以配置和更改PMP寄存器的状态。
每个PMP条目可以由一个或多个PMP CSR定义。每个CSR都有一个特定的位模式，用于指示该CSR所控制的物理内存区域的大小和范围。
例如，一个PMP条目可能由两个CSR定义，一个用于指示物理内存区域的起始地址，另一个用于指示大小。
Keystone是一个用于构建自定义可信执行环境（TEE）的开源框架。它使用RISC-V作为其基本的指令集，并引入了安全监视器（SM）和运行时（RT）组件。Keystone需要PMP来实现enclave的内存隔离。
在Keystone中，SM负责执行安全监视功。