Atmel安全產(chǎn)品：保障數(shù)據(jù)安全的全方位解決方案

在當(dāng)今數(shù)字化時(shí)代，數(shù)據(jù)安全至關(guān)重要。Atmel作為一家在安全產(chǎn)品領(lǐng)域擁有超過(guò)25年經(jīng)驗(yàn)的領(lǐng)先企業(yè)，提供了一系列廣泛的安全解決方案，涵蓋微控制器、安全模塊、片上系統(tǒng)等多個(gè)領(lǐng)域。本文將詳細(xì)介紹Atmel的各類安全產(chǎn)品，為電子工程師們提供全面的技術(shù)參考。

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一、Atmel公司概述

Atmel是先進(jìn)集成電路（IC）的領(lǐng)先設(shè)計(jì)和制造商，專注于智能卡和嵌入式安全應(yīng)用。憑借廣泛的安全解決方案組合和對(duì)安全的長(zhǎng)期承諾，Atmel能夠滿足對(duì)高保密性和安全性有嚴(yán)格要求的市場(chǎng)需求。其產(chǎn)品獲得了行業(yè)內(nèi)最高的IC安全認(rèn)證，包括Common Criteria EAL4+/EAL5+、FIPS 140 - 2、ZKA和EMVCo批準(zhǔn)。

二、產(chǎn)品種類及特點(diǎn)

（一）安全微控制器

1. secureAVR系列
   • 架構(gòu)優(yōu)勢(shì)：采用增強(qiáng)的8/16位RISC架構(gòu)，具有高性能、低功耗、成本效益高的特點(diǎn)。硬件針對(duì)C、Javacard?進(jìn)行了優(yōu)化，具備增強(qiáng)的尋址能力和先進(jìn)的安全特性。
   • 性能特點(diǎn)：內(nèi)部時(shí)鐘高達(dá)40 MHz，支持ISO 7816、USB、SPI、I2C/TWI、ISO14443B等多種接口。例如AT90SC系列提供了一系列完全兼容的產(chǎn)品，可滿足不同應(yīng)用需求。
   • 應(yīng)用場(chǎng)景：適用于大規(guī)模市場(chǎng)，為高端移動(dòng)解決方案提供先進(jìn)的安全功能、更高的性能和更大的內(nèi)存?；趕ecureAVR的CPU還可用于銀行、付費(fèi)電視和電子身份驗(yàn)證等應(yīng)用，其AdvX?加密加速器能滿足動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)認(rèn)證（DDA）和公鑰基礎(chǔ)設(shè)施（PKI）的需求。
2. TwinAVR?安全雙核微控制器
   • 創(chuàng)新架構(gòu)：行業(yè)首個(gè)雙核安全微控制器，在單個(gè)芯片上提供兩個(gè)獨(dú)立的核心，分別為Master Core和Secure Core，簡(jiǎn)化了高度敏感明文數(shù)據(jù)（RED）和加密數(shù)據(jù)（BLACK）之間的隔離概念的實(shí)現(xiàn)。
   • 關(guān)鍵特性：Master Core采用8/16位RISC secureAVR? Core，具備128K ROM、36K EEPROM、6K RAM和30MHz內(nèi)部時(shí)鐘；Secure Core同樣采用8/16位RISC secureAVR? Core，擁有64K ROM、18K EEPROM、6K RAM和30MHz內(nèi)部時(shí)鐘，還配備了AdvX?加密處理器、硬件TDES、硬件AES和AIS31 TRNG。
3. (U)SIM解決方案
   • 應(yīng)用場(chǎng)景：為蜂窩機(jī)器對(duì)機(jī)器（M2M）通信模塊開(kāi)發(fā)的安全微控制器，通過(guò)GSM和UMTS網(wǎng)絡(luò)為無(wú)需人工干預(yù)的設(shè)備提供無(wú)線連接。
   • 關(guān)鍵特性：采用8/16位RISC secureAVR核心，具有擴(kuò)展的溫度范圍[-40°C ;105°C]，10年數(shù)據(jù)保留能力，以及小巧的DFN8封裝解決方案。

（二）安全模塊

1. VaultIC?系列
   • 功能特點(diǎn)：基于Atmel智能卡芯片設(shè)計(jì)專業(yè)知識(shí)，是一種完整的交鑰匙且易于使用的解決方案（硬件和固件），旨在保護(hù)嵌入式系統(tǒng)。采用SecureAVR架構(gòu)，提供基于硬件加速器的高級(jí)加密服務(wù)，支持USB 2.0全速接口、SPI、ISO 7816、I2C接口，符合C.C. EAL4+和FIPS 140 - 2認(rèn)證。
   • 應(yīng)用場(chǎng)景：適用于智能電表、毫微微蜂窩基站、遠(yuǎn)程醫(yī)療、USB驅(qū)動(dòng)器和游戲平臺(tái)等應(yīng)用，可防止高科技產(chǎn)品假冒、多媒體內(nèi)容復(fù)制和身份盜竊。
2. 開(kāi)發(fā)套件：VaultIC評(píng)估套件提供了用戶友好的硬件和軟件包，包括產(chǎn)品樣本、評(píng)估板、USB轉(zhuǎn)SPI / I2C / ISO 7816適配器、USB加密狗等硬件，以及入門(mén)文檔、VaultIC管理器、官方演示應(yīng)用程序、高級(jí)教程腳本和高級(jí)加密庫(kù)等軟件，方便用戶評(píng)估產(chǎn)品。

（三）片上安全系統(tǒng)

Atmel提供基于不同專用架構(gòu)的兩種片上安全系統(tǒng)系列：

1. 8/16位secureAVR?：適用于低功耗和快速計(jì)算的緊湊型設(shè)備，提供快速且強(qiáng)大的加密引擎（DES、TDES、AES、RSA、ECC等）、安全功能、多種內(nèi)存配置、各種接口（SPI、USB、I2C、MMC、ISO7816等）和不同的封裝，便于在印刷電路板上集成。
2. ARM 32位SecureCore? SC100：適用于要求極高的應(yīng)用，同樣具備上述加密引擎和安全特性。

（四）讀卡器芯片

Atmel與行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者合作，提供廣泛的產(chǎn)品組合，可滿足各種安全應(yīng)用需求，如PC連接讀卡器、智能卡鍵盤(pán)、電子健康卡讀卡器、銷售點(diǎn)終端和機(jī)頂盒等。這些芯片具有多種接口（串行、USB、串行&USB）、不同的內(nèi)存配置（Flash、ROM）、多種性能指標(biāo)（時(shí)鐘頻率、數(shù)據(jù)傳輸速度等），并具備ESD保護(hù)、電壓管理等功能。

（五）加密認(rèn)證

CryptoAuthentication是Atmel的首個(gè)安全認(rèn)證IC系列，采用SHA - 256哈希算法和256位密鑰長(zhǎng)度，以極具成本效益的價(jià)格提供強(qiáng)大的硬件認(rèn)證。開(kāi)發(fā)者可以使用簡(jiǎn)單的256位挑戰(zhàn)/響應(yīng)協(xié)議，輕松實(shí)現(xiàn)基于微處理器的系統(tǒng)中物理或邏輯元素的安全認(rèn)證和驗(yàn)證。其開(kāi)發(fā)套件包括多種類型，適用于不同的開(kāi)發(fā)需求。應(yīng)用場(chǎng)景廣泛，包括可替換物品的認(rèn)證、軟件和媒體反盜版、網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)訪問(wèn)控制等。

（六）安全存儲(chǔ)器

1. CryptoMemory?：是世界上唯一的安全串行EEPROM，為嵌入式系統(tǒng)中的敏感信息提供安全的串行EEPROM存儲(chǔ)。采用加密算法對(duì)數(shù)據(jù)和密碼進(jìn)行加密，并生成消息認(rèn)證碼（MAC），提供了低成本、高安全性的解決方案。具有無(wú)需操作系統(tǒng)、易于編程、成本節(jié)省、上市時(shí)間快等優(yōu)點(diǎn)，可用于嵌入式和智能卡應(yīng)用。
2. CryptoRF?：支持用于防偽、識(shí)別和電子錢(qián)包的最嚴(yán)格安全標(biāo)準(zhǔn)。適用于非接觸式標(biāo)簽、智能卡和標(biāo)簽應(yīng)用，內(nèi)存密度從4 Kbits到64 Kbits不等。具有64位相互認(rèn)證協(xié)議、流加密、多密鑰集、加密消息認(rèn)證碼、加密密碼和嘗試計(jì)數(shù)器、可選擇的區(qū)域訪問(wèn)權(quán)限、篡改傳感器等特性，符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
3. CryptoCompanion?：消除了在軟件中實(shí)現(xiàn)CryptoMemory或CryptoRF主機(jī)端算法的需求，使用標(biāo)準(zhǔn)SHA - 1算法，提供安全的密鑰存儲(chǔ)和管理，最多可管理16個(gè)密鑰。簡(jiǎn)化并確保了CryptoMemory或CryptoRF的部署，避免了系統(tǒng)操作代碼的反向編譯導(dǎo)致的算法和密鑰泄露。
4. 13.56 MHz讀卡器IC：AT88RF1354讀卡器IC使用ISO 14443 - B通信接口標(biāo)準(zhǔn)與RFID應(yīng)答器通信，兼容3.3V和5V主機(jī)微控制器，通過(guò)SPI + 2 - wire接口進(jìn)行通信，可執(zhí)行所有RF編碼、定時(shí)和協(xié)議功能，大大減輕了主機(jī)微控制器的負(fù)擔(dān)。

（七）加密控制器

Atmel的Trusted Platform Module（TPM）是一種完整的交鑰匙解決方案，為計(jì)算系統(tǒng)提供超強(qiáng)的安全保障?；贏tmel的8位AVR RISC CPU，完全兼容Trusted Computing Group（TCG）v1.2 rev 103規(guī)范，具備IP保護(hù)、系統(tǒng)完整性、認(rèn)證和安全通信等主要功能。具有2048位硬件RSA加密加速器、硬件SHA - 1加速器、片上最多存儲(chǔ)21個(gè)用戶密鑰、可靠的EEPROM非易失性存儲(chǔ)、真正的硬件隨機(jī)數(shù)生成器等特性。提供28引腳TSSOP和40引腳QFN封裝選項(xiàng)，且Atmel提供嵌入式固件，無(wú)需客戶開(kāi)發(fā)固件，方便集成到各種電子設(shè)備中。其嵌入式開(kāi)發(fā)套件包含TPM TWI模塊、AT90USBKey板、USB設(shè)備電纜、USB主機(jī)適配器、USB閃存驅(qū)動(dòng)器、備用9V電池供電電纜以及帶有示例代碼和必要文檔的閃存驅(qū)動(dòng)器。

三、技術(shù)優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用前景

Atmel的安全產(chǎn)品憑借其先進(jìn)的技術(shù)、嚴(yán)格的安全認(rèn)證和廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景，在數(shù)據(jù)安全領(lǐng)域具有顯著的優(yōu)勢(shì)。隨著數(shù)字化的不斷發(fā)展，對(duì)數(shù)據(jù)安全的需求將持續(xù)增長(zhǎng)，Atmel的產(chǎn)品有望在金融、通信、物聯(lián)網(wǎng)等多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。電子工程師們?cè)谠O(shè)計(jì)安全相關(guān)的產(chǎn)品時(shí)，可以根據(jù)具體需求選擇合適的Atmel安全產(chǎn)品，以確保系統(tǒng)的安全性和可靠性。

你在設(shè)計(jì)過(guò)程中是否遇到過(guò)數(shù)據(jù)安全方面的挑戰(zhàn)呢？你認(rèn)為Atmel的這些安全產(chǎn)品能否滿足你的需求？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的看法和經(jīng)驗(yàn)。