DS28E84：輻射抗性高容量單線認證器的深度解析

在電子設備的安全認證領域，DS28E84這款輻射抗性高容量單線認證器顯得尤為引人注目。接下來，我將從多個方面詳細介紹它，希望能為電子工程師們在設計相關產品時提供有價值的參考。

文件下載：DS28E84Q+U.pdf

一、DS28E84的概述

DS28E84是一款抗輻射的安全認證器，它集成了非對稱（ECC - P256）和對稱（SHA - 256）安全功能，提供了一套核心的加密工具。除了硬件加密引擎提供的安全服務外，還集成了FIPS兼容的真隨機數(shù)生成器（TRNG）、10Kb的安全一次性可編程（OTP）存儲器、15Kb的鐵電隨機存取存儲器（FRAM）、一個可配置的通用輸入輸出（GPIO）引腳以及一個唯一的64位只讀存儲器識別號（ROM ID）。

二、關鍵特性與優(yōu)勢

（一）高輻射抗性

它能夠承受高達50kGy的輻射，這使得它在醫(yī)療消毒等輻射環(huán)境下仍能正常工作。同時，它還允許用戶在醫(yī)療消毒前對制造或校準數(shù)據(jù)進行編程。

（二）強大的計算引擎

1. ECC - P256計算引擎：支持FIPS 186 ECDSA P256簽名和驗證，可用于會話密鑰建立的ECDH密鑰交換，以及對可配置存儲器進行ECDSA認證的讀寫操作。
2. SHA - 256計算引擎：符合FIPS 180標準，可用于安全下載/啟動的消息認證碼（MAC），以及雙向認證和可選GPIO控制的FIPS 198 HMAC。

   （三）靈活的GPIO控制

   GPIO引腳可在命令控制下操作，支持認證和非認證操作，包括基于ECDSA的加密魯棒模式，以支持主機處理器的安全啟動。

   （四）其他特性

3. 具有符合NIST SP 800 - 90B的真隨機數(shù)生成器，可輸出隨機數(shù)。
4. 可選芯片生成的ECC操作的公私鑰對或SHA256函數(shù)的密鑰。
5. 17位一次性可設置、非易失性遞減計數(shù)器，支持認證讀取。
6. 獨特且不可更改的工廠編程64位識別號（ROM ID）。
7. 先進的單線協(xié)議，將接口簡化為單觸點。

三、應用場景

（一）醫(yī)療領域

可用于醫(yī)療耗材的安全認證、醫(yī)療工具/配件的識別和校準，確保醫(yī)療設備的安全性和準確性。

（二）安全存儲

為主機控制器提供加密密鑰的安全存儲，保障數(shù)據(jù)的安全性。

（三）安全啟動與下載

支持固件和/或系統(tǒng)參數(shù)的安全啟動或下載，防止惡意軟件的入侵。

四、技術規(guī)格

（一）絕對最大額定值

• 工作溫度范圍：0°C至50°C
• 引腳焊接溫度（10s）：+300°C
• 任何引腳相對于地的電壓范圍：-0.5V至4.0V
• 任何引腳的最大電流：-20mA至+20mA

（二）封裝信息

采用6引腳、3mm x 3mm的TDFN封裝，具有特定的熱阻特性。

（三）電氣特性

涵蓋了1 - Wire引腳和GPIO引腳的各項參數(shù)，如1 - Wire上拉電壓、上拉電阻、輸入電容、開關閾值等，以及各種操作的時間參數(shù)，如恢復時間、讀寫時間等。

五、1 - Wire總線系統(tǒng)

（一）硬件配置

1 - Wire總線是一個單主多從的系統(tǒng)，DS28E84作為從設備?？偩€只有一條線，每個設備需有開漏或三態(tài)輸出。DS28E84的1 - Wire端口為開漏輸出，支持標準和超速兩種通信速度，上拉電阻最大為1kΩ。

（二）事務序列

訪問DS28E84的協(xié)議包括初始化、ROM功能命令、設備功能命令和事務/數(shù)據(jù)傳輸。初始化序列由總線主設備發(fā)送復位脈沖，從設備發(fā)送存在脈沖組成。

（三）1 - Wire信令和定時

DS28E84的通信需要嚴格的協(xié)議，包括復位序列、寫零、寫一和讀數(shù)據(jù)四種信令。通信速度有標準和超速兩種，通過電壓閾值和時間參數(shù)來控制數(shù)據(jù)的傳輸。

六、1 - Wire ROM命令

DS28E84支持七種ROM功能命令，每個命令8位。

（一）Read ROM[33h]

用于讀取DS28E84的8位家族代碼、48位序列號和8位CRC，但只能在總線上只有一個從設備時使用。

（二）Match ROM[55h]

允許總線主設備在多節(jié)點總線上尋址特定的DS28E84，只有匹配64位ROM序列的設備才會響應后續(xù)的設備功能命令。

（三）Search ROM[F0h]

用于在系統(tǒng)啟動時識別總線上所有從設備的ID，通過逐位比較和排除的方法來確定設備ID。

（四）Skip ROM [CCh]

在單節(jié)點總線系統(tǒng)中，可讓總線主設備不提供64位ROM ID直接訪問設備功能，但在多節(jié)點總線上使用會導致數(shù)據(jù)沖突。

（五）Resume [A5h]

用于在多節(jié)點環(huán)境中提高數(shù)據(jù)吞吐量，通過檢查RC位狀態(tài)直接進入設備功能命令。

（六）Overdrive - Skip ROM [3Ch]

在單節(jié)點總線上可讓總線主設備不提供64位ROM ID直接訪問設備功能，并將DS28E84設置為超速模式。

（七）Overdrive - Match ROM [69h]

在多節(jié)點總線上允許總線主設備尋址特定的DS28E84并將其設置為超速模式。

DS28E84憑借其豐富的功能和出色的性能，在安全認證領域具有廣泛的應用前景。電子工程師們在設計相關產品時，可以根據(jù)實際需求充分發(fā)揮其優(yōu)勢，為產品的安全性和可靠性提供保障。大家在使用DS28E84的過程中，有沒有遇到過什么特別的問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。