Modsemi ECC CryptoAuthentication Secure Elements：高安全認(rèn)證器的技術(shù)解析

在當(dāng)今數(shù)字化時(shí)代，數(shù)據(jù)安全和設(shè)備認(rèn)證變得至關(guān)重要。Modsemi的MOD8ID作為一款高安全認(rèn)證器，集成了先進(jìn)的加密技術(shù)，為各類安全應(yīng)用提供了強(qiáng)大的支持。今天，我們就來深入了解一下這款產(chǎn)品。

文件下載：MOD8ID-SHCF-U.pdf

一、產(chǎn)品概述

MOD8ID是一款高安全認(rèn)證器，它提供了一系列核心的加密加速器，融合了集成的非對稱（ECC - P256/SM2）和對稱（SHA - 256/AES/SM4）安全功能。除了硬件實(shí)現(xiàn)的加密引擎提供的安全服務(wù)外，該設(shè)備還集成了FIPS/NIST真隨機(jī)數(shù)生成器（RNG）、5Kb的安全NVM和一個(gè)僅遞減計(jì)數(shù)器。它將密鑰存儲(chǔ)與先進(jìn)的硬件加密加速器相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)各種認(rèn)證應(yīng)用。

二、關(guān)鍵特性

1. 安全協(xié)處理器

它是一款高端安全控制器，具備用于密鑰、證書或數(shù)據(jù)的受保護(hù)存儲(chǔ)功能。

2. 硬件支持

• 非對稱算法：支持SM2、ECC - P256、SHA - 256、TRNG等硬件加密算法處理器，可實(shí)現(xiàn)橢圓曲線數(shù)字簽名（ECDSA）、橢圓曲線Diffie - Hellman（ECDH）以及基于SM2橢圓曲線的Diffie - Hellman Ephemeral（ECDHE）。
• 對稱算法：支持SHA - 256 & HMAC、SM4塊密碼對稱算法加密/解密以及AES - 128/256加密/解密（AES - GCM/ECB/CBC）。

  3. 網(wǎng)絡(luò)密鑰管理

  支持安全密鑰生成和密鑰協(xié)商，能對通信數(shù)據(jù)進(jìn)行加密保護(hù)，還可進(jìn)行TLS的Turnkey PRF/HKDF計(jì)算。

  4. 安全更新和固件支持

  具備高安全性的ECDSA固件簽名驗(yàn)證、全生命周期安全啟動(dòng)驗(yàn)證以及固件升級(jí)保護(hù)和數(shù)據(jù)加密保護(hù)。

  5. 隨機(jī)數(shù)生成器

  內(nèi)部擁有高質(zhì)量的NIST標(biāo)準(zhǔn)隨機(jī)數(shù)生成器（RNG）。

  6. 用戶安全存儲(chǔ)

  提供高達(dá)5kB的用戶安全存儲(chǔ)，可存儲(chǔ)擴(kuò)展安全信息，還有唯一序列號(hào)和高耐久性單調(diào)計(jì)數(shù)器。

  7. 接口選項(xiàng)

  具備400k/1 MHz標(biāo)準(zhǔn)I2C接口，便于快速集成，有DFN8和SOP8封裝。

三、產(chǎn)品優(yōu)勢

MOD8ID的優(yōu)勢體現(xiàn)在多個(gè)方面，它可用于物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)端點(diǎn)密鑰管理與交換、物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)加密保護(hù)，能對物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行加密和密鑰保護(hù)，保護(hù)產(chǎn)品、數(shù)據(jù)和知識(shí)產(chǎn)權(quán)的真實(shí)性、完整性和機(jī)密性，實(shí)現(xiàn)安全通信和通信數(shù)據(jù)加密，還能進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)保護(hù)、生命周期管理、平臺(tái)完整性保護(hù)、安全更新和固件保護(hù)以及電子配件保護(hù)。

四、引腳說明

MOD8ID有SOP8和DFN8兩種封裝，引腳功能如下：

• GND：接地
• SDA：串行數(shù)據(jù)
• SCL：串行時(shí)鐘輸入
• VCC：電源供應(yīng)
• NC：未連接

五、接口與電氣特性

1. 系統(tǒng)集成原理圖

MOD8ID與本地主機(jī)的集成原理圖展示了如何將其與主機(jī)進(jìn)行連接。需要注意的是，上拉電阻的值和Cvcc取決于目標(biāo)應(yīng)用電路和目標(biāo)I2C頻率。

2. 接口時(shí)序

I2C接口的啟動(dòng)時(shí)序參數(shù)如下：

• 啟動(dòng)時(shí)間Ts：25 mS（從上電到第一次命令執(zhí)行時(shí)間）
• VCC上電時(shí)間Tvcc：0.1 - 1 mS

3. 電氣特性

• 絕對最大額定值：存儲(chǔ)溫度范圍為 - 55℃至125℃，工作溫度范圍為 - 40℃至85℃，工作電壓為1.62 - 3.5 V，人體模型（HBM）ESD為4000 V。
• 可靠性：采用高可靠性NVM制造技術(shù)，寫入耐久性為100,000次寫入周期，數(shù)據(jù)保留時(shí)間為10年，讀取耐久性為無限次讀取周期。
• DC參數(shù)：包括輸入高電壓、輸入低電壓、輸出高電壓、輸出低電壓等參數(shù)，不同VCC電壓下有不同的值。

六、封裝圖紙

1. SOP8封裝

給出了SOP8封裝的詳細(xì)尺寸，包括最小、標(biāo)稱和最大尺寸，單位有毫米和英寸兩種。

2. DFN8封裝

同樣給出了DFN8封裝的詳細(xì)尺寸，涵蓋了各個(gè)維度的最小、標(biāo)稱和最大值。

七、產(chǎn)品編號(hào)

MOD8ID的產(chǎn)品編號(hào)規(guī)則如下：

• 設(shè)備：MOD8ID表示Modsemi ECC CryptoAuthentication Secure Elements
• 封裝類型：SH表示SOP，DM表示DFN
• I/O類型：CF表示I2C接口，TF表示1wire接口
• 包裝：U表示管裝，R表示卷帶包裝

例如，MOD8ID - SHCF - U表示SOP8（0.150”寬體）、I2C接口、管裝；MOD8ID - DMCF - R表示DFN（2 x 3 x 0.6 mm體）、I2C接口、卷帶包裝。

在實(shí)際的電子設(shè)計(jì)中，我們需要根據(jù)具體的應(yīng)用場景和需求，綜合考慮MOD8ID的各項(xiàng)特性和參數(shù)，以確保其能為系統(tǒng)提供可靠的安全保障。大家在使用這款產(chǎn)品時(shí)，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。