不再建议使用原始的SHA-1算法，并且任何新系统都应至少使用SHA-2。我们还需要提供不可否认性，如果发送了一条消息，我们需要确定是谁发送的。如果两个用户可以事先同意密码，那么我们可以使用消息认证码（MAC），这将同意数据的完整性和来源。也可以使用公共密钥密码系统对消息进行签名。这在RSA系统中尤其优雅，但也有专用系统，例如数字签名算法（DSA）。

随机数生成

许多安全协议的基石之一是加密强度高的随机数生成器。一个典型的系统将通过将真实的随机数据（熵）收集到一个熵池中来工作。对于实时通信来说，此过程通常太慢，因此，将熵池中的随机值用作伪随机数生成器的种子值。

虽然mbed-TLS库提供了一系列伪随机数生成器，但设计人员是否支持将随机值收集到熵池中。

那么，如何知道您是否有足够好的随机数生成器呢？幸运的是，美国国家科学技术研究所提供了一个统计测试套件，其中包含十五个测试，可用于验证您的随机数生成器。

除了广泛的密码算法之外，mbed-TLS库还包括一组抽象层，这些抽象层为每个安全服务提供了高级API。例如，这允许您开发一个系统，其中安装了一定范围的密码，同时使用通用API从安装的套件中选择密码算法，然后使用抽象的API加密和解密数据，而与基础密码算法无关。

现在，大多数主要的芯片供应商都提供了基于Cortex-M的微控制器，其中包括加密处理器。通常，该密码处理器将提供对称密码，哈希和MAC算法的硬件实现。

mbedTLS库提供了一系列软件挂钩，可以启用这些挂钩来使用硬件加密处理器来代替软件算法。

顾名思义，mbed-TLS库旨在支持传输层安全协议。TLS协议的关键部分是使用公共密钥加密来协商会话密钥。使用最广泛的公钥密码是RSA非对称密码。尽管mbed-TLS支持此功能，但由于密钥尺寸非常大且需要进行计算，因此它不是最适合小型微控制器的系统。幸运的是，可以使用椭圆曲线密码术来实现RSA的替代方法，例如Diffie Hillman密钥协议。

使用椭圆曲线代替线性数字线可减少所需的密钥大小和总体计算量。为了获得与具有128位密钥的AES密码相同的安全级别，要求RSA系统的密钥大小超过3000位，而Diffe Hellman系统的椭圆曲线实现方案仅需要256位密钥大小。简单的方法是在可能的情况下使用椭圆曲线密码术。

在初始TLS握手期间，将以X.509证书的形式交换参与者的公钥。证书由以“抽象语法符号1”（ASN.1）格式存储的用户数据组成，并使用一组“专有编码规则”（DER），以确保存在一种唯一的方式来对证书数据进行编码。创建DER二进制数据后，然后将其转换为base 64，并以ASCII字符形式存储在“隐私增强邮件（.pem）”文件中。如果您正在运行自己的网站，则必须生成自己的证书，并由受信任的证书颁发机构对其进行签名。但是，如果您要设计自己的封闭系统，则可以创建和管理自己的证书。mbed-TLS库包含用于创建和读取X.509证书的源代码和命令行工具。

另一个有用的工具是XCA。这是一个易于使用的Windows或OS X应用程序，允许您创建签名并管理自己的X.509证书，并且在开发或管理小型系统时非常有用。

TLS协议中使用的所有加密算法都是为通用计算机（例如PC和服务器）设计的，因此，它们对于小型微控制器不是理想的选择。NSA在2013年发布了两个新的分组密码家族，分别称为Simon和Speck。

这些密码是专门为非常受限的设备而设计的，这些设备通常是用户作为物联网中的节点。

“ Speck”密码被设计为软件实现，而“ Simon”密码已针对硬件实现进行了优化。当前有可用的参考实现，并且计划将这两个密码添加到mbed-TLS的未来版本中。

mbed-TLS库主要与安全通信有关，并且是ARM更广泛的安全计划的一部分。ARM平台安全体系结构是一个框架，旨在使开发人员能够分析安全威胁，然后设计并实施适当的体系结构。

尽管这是相当新的东西，但它可以补充具有信任区安全技术的新一代ARMv8-M（Cortex-M23和Cortex-M33）微控制器。