ATECC608C加密认证芯片技术解析与应用指南
Microchip Technology ATECC608C CryptoAuthentication™ IC是高安全性加密器件，它将世界一流的基于硬件的密钥 存储器与硬件加密加速器相结合，以实现各种身份验证和加密协议。ATECC608C在提供向后兼容性的同时，还提供了比ATECC608B更高的安全性能。ATECC608C的所有配置设置、命令、软件包和功能与ATECC608B完全相同，因此，从ATECC608B迁移到ATECC608C的过程非常简单。对于新设计，建议客户直接使用ATECC608C 器件。对于正在升级且目前使用ATECC508A、ATECC608A或ATECC608B的设计，建议用户迁移到Microchip Technology ATECC608C。对于不计划升级的设计，建议客户审查设计，看看用户是否能从ATECC608C的增强安全功能中受益。
数据手册：*附件：Microchip Technology ATECC608C CryptoAuthentication™ IC数据手册.pdf
特性
- 加密协处理器具有基于硬件的安全密钥存储器，可为最多16个密钥、证书或数据提供受保护的存储
- ECDH：FIPS SP800-56A椭圆曲线Diffie-Hellman (ECDH) 协议
- NIST标准P256椭圆曲线支持 (ECC)
- 对对称算法的硬件支持
- SHA-256和HMAC哈希算法，包括片外上下文保存/恢复
- AES-128加密/解密，用于GCM的伽罗瓦域乘法
- 网络密钥管理支持
- 针对TLS 1.2和1.3的完整PRF/HKDF计算
- SRAM中的短暂密钥生成和密钥协议
- 小信息加密，密钥完全受保护
- 安全引导支持
- 内部高质量FIPS 800-90 A/B/C随机数生成器 (RNG)
- 2个高耐用性单调计数器
- 保证唯一的72位序列号
- 2个接口选项
- 高速单针接口，带1个GPIO引脚
- 1MHz标准I^2^C接口
- 工作温度：高达+100 °C
- 休眠电流：<>
- 1.8V至5.5V IO电平和2.0V至5.5V电源电压范围
- 封装选项
- 8焊盘UDFN封装
- 8引线SOIC封装
- 3引线触点
引脚配置和引脚排列
ATECC608C加密认证芯片技术解析与应用指南
一、芯片核心特性概述
Microchip ATECC608C是一款高安全性硬件加密协处理器，属于CryptoAuthentication™产品家族，具有以下突出特性：
- 硬件密钥存储
- 安全存储多达16个密钥、证书或数据
- 支持ECDSA签名验证和ECDH密钥协商
- 符合FIPS186-3和NIST SP800-56A标准
- 加密算法加速
- 完整支持NIST P256椭圆曲线(secp256r1)
- 硬件实现SHA-256/HMAC哈希运算
- AES-128加密/解密引擎，支持GCM模式
- 安全增强功能
- 符合JIL HIGH安全评级标准
- 内置NIST SP800-90A/B/C真随机数生成器
- 两个高耐久性单调计数器
- 唯一72位序列号防克隆
二、硬件接口设计要点
1. 引脚配置与接口选择
ATECC608C提供两种接口选项：
- 高速单线接口(SWI) ：仅需1个GPIO引脚
- 标准I2C接口：1MHz通信速率
典型引脚配置如下表所示：
| 引脚 | I2C功能 | SWI功能 |
|---|---|---|
| SDA | 串行数据 | 串行数据/GPIO |
| SCL | 串行时钟 | NC |
| VCC | 电源(2.0-5.5V) | 电源(2.0-5.5V) |
2. 电气特性参数
- 工作电压：2.0V至5.5V
- 工作温度：
- 标准工业级：-40℃至+85℃
- 扩展工业级：-40℃至+100℃
- 功耗特性：
- 活动模式：典型值2mA
- 睡眠模式：<150nA（VCC≤3.6V时）
三、典型应用场景
- 物联网节点安全
- 管理节点身份认证和会话密钥
- 支持TLS 1.2/1.3协议的临时密钥生成流程
- 实现HKDF密钥派生功能
- 安全启动机制
- 完整ECDSA代码签名验证
- 可选存储摘要/签名配置
- 安全启动前可禁用通信密钥
- 小型消息加密
- 硬件AES引擎加密PII等敏感数据
- 支持AES-ECB直接模式
- 提供GFM计算功能支持AES-GCM
- 生态系统控制
- 验证系统和组件的OEM真实性
- 防克隆和防伪功能实现
四、开发注意事项
1. 与前期型号兼容性
ATECC608C保持与ATECC608B的完全兼容性，主要改进包括：
- 解决低温锁定问题
- 增加tDVC_INIT初始化时间规范
- Read命令执行时间从2.0ms增加到2.5ms
2. 信任平台配置选项
Microchip提供三种预配置方案：
| 方案类型 | 特点 | 适用场景 |
|---|---|---|
| Trust&GO | 预配置预部署 | 固定功能用例 |
| TrustFLEX | 预配置+客户唯一凭证 | 需要定制凭证 |
| TrustCUSTOM | 完全自定义配置 | 高度定制化需求 |
3. 安全认证情况
- 算法认证：通过NIST CAVP认证(A4280/A4285)
- 随机数认证：符合SP800-90B标准(证书#E46)
- 漏洞分析：获得JIL HIGH评级(v3.1)
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