Atmel ATECC108 CryptoAuthentication芯片：安全認證的理想之選

在當今數字化時代，安全認證和產品驗證變得至關重要。Atmel的ATECC108作為一款高安全性的硬件認證設備，在眾多領域發揮著重要作用。盡管該產品已不推薦用于新設計，被ATECC108A所取代，但了解其特性和功能對于電子工程師來說仍具有重要意義。

文件下載：ATECC108-MAHCZ-T.pdf

一、產品概述

ATECC108是Atmel CryptoAuthentication?家族的一員，具備靈活的命令集，適用于多種應用場景。它集成了高速公鑰算法（PKI）加密引擎，支持FIPS186 - 3橢圓曲線數字簽名算法（ECDSA），以及NIST標準的P256、B283和K283橢圓曲線。同時，它采用了卓越的SHA - 256哈希算法，并提供HMAC選項。

二、主要特性

（一）安全存儲與唯一標識

1. 密鑰存儲：擁有8.5Kb的EEPROM內存，可存儲多達16個密鑰、證書和數據。此外，還有512個一次性可編程（OTP）位，用于存儲固定信息或消費記錄。
2. 唯一序列號：每個ATECC108都配備了保證唯一的72位序列號，通過設備支持的加密協議，主機系統或遠程服務器可以驗證簽名，確保序列號的真實性。

（二）接口與通信

1. 多I/O選項：提供高速單引腳接口和標準I2C接口（1MHz），還支持單引腳接口以減少系統處理器的GPIO需求。如果啟用單引腳接口，剩余的引腳可作為GPIO使用。
2. 寬電壓范圍：工作電壓范圍為2.0V - 5.5V，通信電壓范圍為1.8V - 5.5V，并且睡眠電流小于150nA，有利于系統集成。

（三）安全防護

1. 隨機數生成：內部集成高質量的FIPS隨機數生成器（RNG），生成的隨機數具有本質上的唯一性，可有效防止重放攻擊。
2. 硬件安全機制：具備多種防御機制，可防止對設備本身的物理攻擊以及設備與系統之間數據傳輸的邏輯攻擊。同時，對密鑰的使用和生成進行硬件限制，進一步抵御特定類型的攻擊。

（四）溫度感知

集成溫度傳感器，未校準精度下，可在 - 40°C至 + 85°C（±3°C）范圍內工作。

三、應用場景

（一）防偽與驗證

可用于驗證可拆卸、可替換或消耗性客戶端的真實性，如系統配件、電子子卡或其他備件，也可用于驗證軟件/固件模塊或存儲元件。

（二）固件與媒體保護

在啟動時驗證閃存中存儲的代碼，防止未經授權的修改；對下載的程序文件進行加密廣播，或對代碼映像進行唯一加密，使其僅可在單個系統上使用。

（三）安全數據存儲

為標準微處理器中的加密加速器存儲密鑰，還可存儲配置、校準、電子錢包值、消費數據等少量數據，并通過加密/認證的讀寫操作提供可編程保護。

（四）用戶密碼驗證

驗證用戶輸入的密碼，同時不泄露預期值，將易記的密碼映射為隨機數，并與遠程系統安全交換密碼值。

（五）網絡通信安全

用于網絡和計算機訪問控制、密碼處理以及認證/加密的網絡通信。

四、電氣特性

（一）絕對最大額定值

• 工作溫度范圍： - 40°C至85°C
• 存儲溫度范圍： - 65°C至150°C
• 最大工作電壓：6.0V
• 直流輸出電流：5.0mA
• 任何引腳的電壓范圍： - 0.5V至（VCC + 0.5V）

（二）可靠性

采用Atmel CMOS EEPROM制造技術，具有高可靠性。EEPROM的寫入耐久性為每個字節100,000次寫入周期，在55°C下數據保留10年，在35°C下數據保留30 - 50年，讀取耐久性為無限次讀取周期。

五、訂購信息

ATECC108提供多種封裝和接口配置選項，包括8引腳SOIC、8焊盤UDFN和3引腳CONTACT封裝，以及單引腳和I2C接口配置。

六、封裝尺寸

文檔詳細提供了8S1（8引腳SOIC）、8MA2（8焊盤UDFN）和3RB（3引腳CONTACT）三種封裝的尺寸信息，工程師在設計時可根據實際需求進行參考。

七、修訂歷史

該文檔記錄了ATECC108的修訂歷史，從2013年的初始版本發布到2015年被ATECC108A取代的過程。

盡管ATECC108已不再推薦用于新設計，但它所具備的安全特性和功能為電子工程師提供了寶貴的參考。在實際設計中，我們可以借鑒其設計理念和技術，為開發更安全、更可靠的產品提供思路。大家在設計過程中是否遇到過類似的安全認證需求呢？又是如何解決的呢？歡迎在評論區分享你的經驗。