加密芯片原理與選型
2024-06-18 14:13:24閱讀量:1799
在日益增長的物聯網和嵌入式軟件智能設備應用中,信息安全成為一個核心議題。加密芯片因此變得至關重要,它們能夠在硬件層面提供保密性、數據完整性和身份認證等安全保障。下面我們將詳細介紹加密芯片的概念、使用的必要性和選型指導。
1. 什么是加密芯片?
加密芯片是一種專門設計用于執行高效和安全加密運算的硬件設備。這些芯片內部集成了多種加密算法,如公鑰基礎設施(PKI)、對稱加密算法(AES)、哈希算法(SHA)等,以硬件的形式直接實現,提供比軟件實現更高的安全性。加密芯片通常還包括如防篡改、安全啟動、硬件隨機數生成器等物理安全措施,進一步增強設備和數據的安全保護。
加密芯片功能組成(以MOD8ID為例)
2、智能設備與IOT設備的加密芯片應用
物聯網設備連接了各種物品,涵蓋了傳感器、執行器、智能家居、智能車輛等,它們通過互聯網進行通信,必須確保通信過程的安全和隱私。因此,加密芯片的應用越來越廣泛。以下是對MOD8ID和MOD208加密芯片在物聯網中的應用場景進行介紹,同時加入了針對設備隱私保護的措施。
身份認證和安全通信
物聯網設備間的通信需要進行身份認證和安全通信,以防止黑客攻擊和惡意用戶的訪問,同時保護數據的隱私和完整性。MOD8ID和MOD208加密芯片都具備強大的身份認證和安全通信功能。MOD8ID加密芯片由模微半導體推出,具備高安全性、低功耗和高集成度的特點。支持ECC加密算法,擁有256位安全密鑰,同時提供硬件隨機數生成器、加密密鑰管理和防攻擊等安全功能。這使得MOD8ID可以廣泛應用于物聯網設備的身份認證和安全通信,保障數據傳輸的完整性和機密性,防范中間人攻擊和數據竊取。MOD208加密芯片基于SHA-256哈希算法,擁有128位安全密鑰,支持多種安全協議和加密算法,功耗低、可靠性高。在物聯網設備的安全通信和身份驗證方面,MOD208同樣具備廣泛應用前景。它可防范攻擊者的偽造、篡改和竊取身份信息等行為,同時通過安全引腳和I2C接口與主控制器進行通信。
嵌入式軟件防克隆
嵌入式系統中的軟件往往是公司的重要資產,需要受到保護。加密芯片能夠提供軟件防克隆功能,防止黑客攻擊和盜版行為。MOD8ID和MOD208加密芯片均具備軟件防克隆功能。MOD8ID加密芯片內置Secure Boot功能,可以防止惡意軟件的啟動和運行,通過驗證設備的軟件合法性和完整性來抵御攻擊。同時,MOD8ID還可用于保護程序代碼和數據的完整性,防范黑客攻擊和數據竊取。MOD208加密芯片同樣可用于軟件防克隆。它能夠驗證設備的軟件合法性,防止惡意軟件的啟動和運行,并保護程序代碼和數據的完整性,防范攻擊者的數據篡改和程序代碼修改。
專用設備隱私保護電路(Privacy Circuit Policy)
針對設備隱私保護,除了以上技術措施外,還可采用硬件級別的保護措施。例如,在AI語音設備中,可以通過物理開關或按鈕來控制設備的監聽功能,確保用戶在不需要時可以隨時關閉。另外,加密芯片也可以用于保護設備中存儲的隱私數據,通過加密技術防止未經授權的訪問。這些措施有助于確保設備在提供功能的同時,保護用戶的隱私權和數據安全。
3. 加密芯片選型指導
在選擇合適的加密芯片時,考慮以下幾個關鍵因素至關重要:
安全需求:根據設備的安全等級需求選擇支持相應加密算法和安全功能的芯片。
性能要求:考慮加密操作的處理速度和功耗,選擇能滿足性能要求同時保持能效的芯片。
成本考量:評估芯片成本與預算匹配情況,以及長期的維護和升級費用。
集成復雜度:選擇與現有系統兼容,且易于集成的芯片,減少開發難度和時間。
MOD8ID和MOD208是模微半導體推出的兩款廣泛應用的加密芯片,盡管它們在功能和應用場景上有所重疊,但在特定場景下的選擇可能會有所不同,這時很多用戶在選型時候需要注意的。
物聯網設備安全通信和身份驗證應用
物聯網設備通常需要確保通信的安全性和進行身份驗證,這就需要使用加密芯片來實現。在這種情況下,MOD8ID是更佳的選擇,因為它擁有更豐富的加密算法和協議支持:MOD8ID支持多種加密算法和協議,如AES、ECC、SHA-256、HMAC和ECDSA等,相比之下,MOD208的支持更為有限。此外,MOD8ID還具備Secure Boot功能和軟件防克隆功能,可保護設備的安全性和知識產權。
嵌入式軟件防克隆應用
在嵌入式設備中,軟件防克隆是一種常見的應用場景,可以通過加密芯片來實現。在這種情況下,MOD208是更佳的選擇,因為它具備以下優勢:
低成本和高可用性: MOD208的價格較為實惠,適合大規模應用。
軟件防克隆功能: MOD208支持軟件防克隆功能,能夠有效保護設備中的軟件代碼和數據。
4. 加密芯片規格比較
特征 |
MOD8ID/MOD5FM |
MOD208 |
加密算法 |
AES-128/256, ECC-P256,ECC-P224, SHA-256, HMAC, ECDSA, TRNG等 |
SHA-256, HMAC, PRNG等 |
功耗 |
低功耗 |
低功耗 |
集成度 |
高集成度 |
較高集成度 |
可用性 |
高 |
高 |
通訊方式 |
I2C, 1-Wire,可擴展協議等 |
I2C, 1-wire 等 |
應用場景 |
物聯網設備安全通信和身份驗證、安全存儲、密鑰管理、數字簽名,隱私保護電路等 |
嵌入式軟件防克隆、身份驗證、設備身份認證等 |
選型建議
加密芯片作為一種關鍵的安全設備,在物聯網設備中扮演著重要角色,其應用范圍涵蓋安全通信、身份驗證和嵌入式軟件防克隆等關鍵領域。其多種安全功能包括加密、身份驗證、數據完整性保護以及軟件防克隆等,為設備提供了全面的安全保護。在選擇適合的加密芯片時,需綜合考慮安全等級、功耗和集成度、支持的算法和協議、成本以及可用性等因素,以確保設備在安全性和性能方面達到最佳平衡。
5. MOD8ID如何替換ATECC608A
MOD8ID加密芯片的一個重要特點是其與ATECC608A的PIN2PIN兼容性,這意味著它可以直接替換現有系統中的ATECC608A芯片,而無需對硬件設計進行任何修改。這一點對于設備制造商來說具有極大的吸引力,因為它極大簡化了升級流程,縮短了產品上市的時間,同時也降低了升級成本。
對于軟件層面,MOD8ID也做到了與ATECC608系列的軟件庫(Cryptoauthlib庫)兼容,這意味著開發者不需要更改現有的代碼就可以實現芯片的替換。這不僅減少了開發工作量,而且降低了可能由于代碼修改而引入的新的安全漏洞風險。
MOD8ID加密芯片的推出,是國產加密技術發展的一個里程碑。它不僅在技術上實現了與國際先進水平的接軌,更在安全性、易用性和成本效益上為客戶提供了極具吸引力的解決方案。對于那些正在尋求提高產品安全性、加快產品上市速度的企業來說,MOD8ID無疑是一個理想的選擇。
隨著物聯網設備在各個領域的廣泛應用,MOD8ID加密芯片的推出為這些設備的安全保護提供了強有力的技術支持。未來,隨著更多的創新和應用的實現,MOD8ID及其后續產品將繼續在加密芯片領域扮演著越來越重要的角色。

TPS54531DDAR/DC-DC電源芯片 | 1.48 | |
TPA3116D2DADR/音頻功率放大器 | 2.99 | |
INA226AIDGSR/電流感應放大器 | 2.37 | |
ADS1220IPWR/模數轉換芯片ADC | 9 | |
UCC27324DR/柵極驅動芯片 | 0.9791 | |
TPS54360DDAR/DC-DC電源芯片 | 3.84 | |
TPS62130RGTR/DC-DC電源芯片 | 1.93 | |
TPS7A4700RGWR/線性穩壓器(LDO) | 7.44 | |
INA826AIDR/儀表放大器 | 2.53 | |
ADS1115IDGSR/模數轉換芯片ADC | 4.21 |