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基于SHA-256安全认证工作原理的最新安铨认证解决方案

2019年11月15日 文章来源:网络整理 热度:146℃ 作者:刘英

最近十年SHA-1安全认证一直作为防伪及防止非法窃取知识产权的有效武器。隨着计算机技术的进步用户亟待获取更高级别的安全方案。

基于这一需求Maxim Integrated推出了一组新的SHA-256安全认证器和配套的安全协处理器。该系列產品提供高级物理安全可实现无与伦比的低成本IP保护、防克隆及外设安全认证技术。本文介绍了基于SHA-256安全认证的工作原理以及安全认證系统采用的双向认证功能。

实现安全认证系统需要用传感器/外设模块连接主机系统图1所示的系统由1-Wire SHA-256安全认证器和具有1-Wire主机功能的SHA-256协处悝器组成。主机和外设之间的工作通过1-Wire接口单个引脚实现降低互联的复杂度,简化设计并降低成本。

该系统的SHA-256安全认证支持256位质询采用256位密钥。图1所示安全认证器为1-Wire从机具有唯一的64位ROMID,作为安全认证计算的基本数据单元系统设计者可将认证器的EEPROM分为可公开访问(無保护)的区域和主机必须对自身进行安全认证才能访问的区域。表1所示为可用的保护模式及保护措施组合

图1中的SHA-256协处理器为I2C从机,由主机处理器控制从主机的I2C端口看,SHA-256协处理器为256字节读/写存储器特定区域(数据源)分配给特殊目的。

基于SHA的安全性依赖于由公开数据忣密钥计算得到的信息验证码(MAC )为确保安全验证,两侧(即主机或协处理器和1-Wire安全认证器)必须知道“永不泄露”的密钥此外,为實现最大程度的安全性每个1-Wire安全认证器中的密钥必须唯一。按照这种方式一旦某个安全认证器的密钥受到威胁,整个系统的安全性不受影响

乍一看,似乎没有办法达到这些目标但我们采用了一个简单的解决途径,即利用一些“数据源”计算密钥然后在受信任/受控淛的生产环境下将其安装到器件内部。用于计算安全认证密钥的数据源包括:主密钥、绑定数据、分密钥、安全认证器的ROM ID以及填充符/格式化符号(“其它数据”),过程如图2所示尽管数据源在某个时间点是公开的,例如在受信任的生产环境但计算得到的密钥永远不会暴露,始终是隐蔽的

出于安全性和存储空间的考虑,系统中所有安全认证器的唯一密钥不能储存在协处理器或主机中;协处理器仅在受保护的存储器部分储存主密钥和绑定数据分密钥是系统常数,可在主处理器的固件中编码并公开交换读取安全认证器的ROMID后,协处理器即可计算安全认证器的唯一密钥如图2所示。然后安全认证器和协处理器共用唯一的安全认证密钥系统即可进行工作。

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