概述
DS28E36為DeepCover?安全認證器，提供一組核心的加密工具，集成非對稱(ECC-P256)和對稱(SHA-256)加密功能。除了硬件加密引擎提供的安全服務外，器件也集成FIPS/NIST真隨機數(shù)發(fā)生器(RNG)、8Kb安全EEPROM、僅遞減計數(shù)器、雙引腳可配置GPIO和唯一的64位ROM識別碼(ROM ID)。唯一的ROM ID用作加密運算的基本輸入?yún)?shù)，也作為應用中的電子序列號。DS28E36單觸點1-Wire?總線進行高速通信，通信采用1-Wire協(xié)議，ROM ID作為多器件1-Wire網絡中的節(jié)點地址。
數(shù)據(jù)表：*附件：DS28E36 DeepCover安全認證器技術手冊.pdf

ECC公鑰/私鑰功能采用NIST定義的P-256曲線，包括FIPS 186兼容的ECDSA簽名發(fā)生和驗證，支持雙向對稱密鑰認證模式。SHA-256密鑰功能兼容FIPS 180，可靈活地配合ECDSA使用或獨立使用，實現(xiàn)多種HMAC功能。

兩個GPIO引腳可通過命令控制獨立工作，包括配置，支持安全認證和非安全認證操作，包括基于ECDSA的密碼可靠模式，支持主機處理器安全引導。

DeepCover嵌入式安全方案采用多重先進的安全機制保護敏感數(shù)據(jù)，提供最高等級的密鑰存儲安全保護。為防止器件級安全攻擊，實施了入侵和非入侵反制措施，包括有源芯片屏蔽、密鑰存儲器加密，以及基于算法的方法。

特性

• ECC-256計算引擎
  • FIPS 186 ECDSA P256簽名和驗證
  • ECDH密鑰認證交換，防止中間人攻擊
  • ECDSA認證讀/寫可配置存儲器
• SHA-256計算引擎
  • FIPS 180 MAC，用于安全下載/引導操作
  • FIPS 198 HMAC，用于雙向安全認證和可選GPIO控制
• 兩個GPIO引腳，帶有可選的安全認證控制
  • 漏極開路，4mA/0.4V
  • 可選SHA-256或ECDSA安全認證開/關以及狀態(tài)讀取
  • 可選擇多塊哈希算法之后的開/關狀態(tài)，實現(xiàn)安全引導/下載
• RNG帶有NIST SP 800-90B兼容熵源，帶有讀出功能
• 可選芯片產生的私鑰/公鑰對，用于ECC運算
• 17位一次性可設置、非易失僅遞減計數(shù)器，帶安全認證讀操作
• 8Kb EEPROM，用于用戶數(shù)據(jù)、密鑰和證書
• 唯一且不可更改的工廠編程64位識別碼(ROM ID)
  • 可選輸入數(shù)據(jù)元素，用于加密和密鑰運算
• 單觸點1-Wire接口與主機通信，速率為11.7kbps和62.5kbps
• 工作范圍：3.3V ±10%，-40°C至+85°C
• 6引腳TDFN-EP封裝(3mm x 3mm)

應用

• 配件和外設安全認證
• IoT節(jié)點加密保護
• 安全引導或下載固件和/或系統(tǒng)參數(shù)
• 安全儲存主機控制器的密鑰

電特性

引腳配置描述

詳細說明

DS28E36是一款安全認證器，支持多種非對稱（ECC - P256）和對稱（SHA - 256）安全功能。除了硬件實現(xiàn)的ECC和SHA - 256引擎外，該設備還集成了符合FIPS/NIST標準的真隨機數(shù)發(fā)生器（RNG）、8kb安全電可擦可編程只讀存儲器（EEPROM）、一個遞減計數(shù)器、兩個可配置的通用輸入/輸出（GPIO）引腳，以及唯一的64位序列號。ECC公鑰/私鑰功能包括符合NIST定義的P - 256曲線的FIPS 186兼容橢圓曲線數(shù)字簽名算法（ECDSA）簽名生成和驗證，用于雙向非對稱密鑰認證。此外，通過FIPS/NIST 800 - 56B基于橢圓曲線Diffie - Hellman（ECDH）的協(xié)議，該設備支持敏感數(shù)據(jù)的安全存儲和主機通信，例如主機處理器將使用的特定應用加密密鑰。SHA - 256安全功能與FIPS 180兼容，可靈活地與ECDSA操作結合使用，或獨立用于消息認證碼（MAC）和HMAC功能。通過集成的RNG，該設備進一步增強了系統(tǒng)加密功能，能夠向主機處理器提供FIPS等級的隨機數(shù)，同時具備內部功能，包括用于ECDSA操作的隨機數(shù)一次性值，以及可選生成其ECC私鑰。兩個GPIO引腳可在命令控制下獨立操作，包括支持經過認證和未經認證操作的配置功能，包括基于ECDSA的抗加密攻擊模式，以支持安全啟動主機處理器。

DS28E36集成了一個8kb的安全EEPROM陣列，用于存儲密鑰、證書、通用數(shù)據(jù)和控制寄存器。多個用戶可編程保護模式適用于通用存儲區(qū)，包括ECDSA讀寫認證保護、SHA - 256 HMAC讀寫認證保護，以及SHA - 256一次性密碼（OTP）讀寫加密（結合ECDH建立的密鑰）。通過這些選項，通用存儲區(qū)可以靈活配置，以存儲從非敏感校準常量到關鍵敏感主機系統(tǒng)加密密鑰的各種應用數(shù)據(jù)。

DS28E36還提供了一個遞減計數(shù)器，該計數(shù)器以遞減只讀模式運行，以支持在資源使用要求存在且必須跟蹤的應用場景。一旦設置并通過命令啟動，設備將遞減計數(shù)值。在計數(shù)值達到0后，無法再進行更改。為防止重放攻擊，會使用用戶可選的ECDSA或SHA - 256 HMAC認證對計數(shù)器進行讀取操作。

圖1中的框圖展示了DS28E36電路元件之間的關系。

設計資源概述

DS28E36的運行涉及設備電可擦可編程只讀存儲器（EEPROM）的使用以及設備功能命令的執(zhí)行。以下內容提供了包括遞減計數(shù)器和通用輸入/輸出（GPIO）引腳在內的概述。詳細信息請參考《DS28E36安全指南》。

存儲器

一個8kb的安全EEPROM陣列分為兩個4kb區(qū)域。一個4kb空間用于用戶可編程和可配置存儲器，另一個4kb空間用于寄存器，包括ECC和SHA - 256密鑰、僅遞減計數(shù)器，以及可編程設備功能命令。根據(jù)寄存器功能的不同，有默認或用戶可編程的保護模式。

功能命令

在1 - 線復位/存在脈沖周期以及ROM功能命令序列成功完成后，便可接收設備功能命令。一般來說，這些命令請參照圖2和圖3的狀態(tài)流程圖。在這些流程圖中，數(shù)據(jù)傳輸在寫入和讀取時通過16位循環(huán)冗余校驗（CRC - 16）進行驗證。CRC - 16的計算方法詳見美信應用筆記27。

遞減計數(shù)器

17位的僅遞減計數(shù)器只能寫入（初始化）一次。未寫入時，它讀取隨機數(shù)據(jù)，且無法進行認證讀取。有一個專用的設備功能命令用于將計數(shù)值減1，且每次調用只減1 。當計數(shù)值達到0時，無法再進行遞減操作。

GPIO設置

根據(jù)用戶可編程的保護設置，控制和/或讀取兩個開漏GPIO引腳的狀態(tài)。基于ECDSA、ECDH密鑰建立或SHA256 - HMAC，存在多種保護選項。