DS28E36 DeepCover安全认证器：硬件设计中的安全卫士

在硬件设计领域，安全认证是保障系统安全稳定运行的关键环节。今天，我们就来深入探讨一款功能强大的安全认证器——DS28E36 DeepCover安全认证器。

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一、DS28E36概述

DS28E36是一款集成了多种加密工具的安全认证器，它结合了非对称（ECC - P256）和对称（SHA - 256）安全功能，为系统提供了核心的加密服务。同时，它还集成了FIPS/NIST真随机数生成器（RNG）、8Kb安全EEPROM、递减计数器、可配置的GPIO引脚以及唯一的64位ROM识别号。这个唯一的ROM ID不仅是加密操作的基本输入参数，还可作为应用中的电子序列号。

1.1 加密功能

• ECC功能：基于NIST定义的P - 256曲线，支持FIPS 186合规的ECDSA签名生成和验证，可实现双向非对称密钥认证。同时，ECDH密钥交换结合认证功能能够有效防止中间人攻击。
• SHA - 256功能：符合FIPS 180标准，可灵活用于ECDSA操作或独立实现多个HMAC功能。

1.2 其他特性

• RNG：提供符合NIST SP 800 - 90B的随机数，为系统的加密功能提供可靠的随机数源。
• EEPROM：8Kb的安全EEPROM可用于存储用户数据、密钥和证书等。
• 递减计数器：17位的递减计数器只能进行递减操作，可用于跟踪有限使用次数的应用场景。
• GPIO引脚：两个可独立操作的GPIO引脚，支持认证和非认证操作，包括基于ECDSA的加密稳健模式，可支持主机处理器的安全启动。

二、电气特性

2.1 绝对最大额定值

DS28E36的各引脚相对于GND的电压范围为 - 0.5V至4.0V，最大输入电流为20mA，工作温度范围为 - 40°C至 + 85°C，结温最大为 + 125°C，存储温度范围为 - 55°C至 + 125°C，焊接温度（回流焊）为 + 260°C。超出这些绝对最大额定值可能会对设备造成永久性损坏。

2.2 电气参数

• 1 - Wire引脚参数：包括上拉电压、上拉电阻、输入电容、输入负载电流等。例如，1 - Wire上拉电压VPUP典型值为3.3V，上拉电阻RPUP范围为300Ω至1000Ω。
• 开关阈值：高到低的开关阈值VTL为0.65 x VPUP，低到高的开关阈值VTH为0.75 x VPUP，开关滞后VHY为0.3V。
• 输出低电压：IO引脚和PIOA、PIOB引脚的输出低电压V OL在负载电流为4mA时最大为0.4V。
• 时间参数：如恢复时间tREC、上升沿保持时间tREH、时间槽持续时间tSLOT等，不同速度下这些参数的值不同。

三、1 - Wire总线系统

3.1 硬件配置

1 - Wire总线是一种单总线系统，DS28E36作为从设备，其1 - Wire端口为开漏输出。总线需要上拉电阻，其值主要取决于网络大小和负载条件，DS28E36在任何速度下都要求上拉电阻最大为1kΩ。总线的空闲状态为高电平，如果需要暂停事务，总线必须保持在空闲状态，否则可能导致设备复位。

3.2 事务序列

访问DS28E36的协议包括初始化、ROM功能命令、内存功能命令和事务/数据传输。初始化序列由总线主设备发送复位脉冲，从设备发送存在脉冲，以表明DS28E36已准备好操作。

3.3 1 - Wire信号和时序

DS28E36的通信协议包括复位序列、写0、写1和读数据四种信号类型。通信速度有标准速度和超速两种，默认以标准速度通信。在不同的通信操作中，电压的变化和时间的控制非常关键，例如写0和写1操作对数据线上电压的要求不同，读数据时主设备需要在特定的采样窗口内进行读取。

3.4 ROM功能命令

DS28E36支持七种ROM功能命令，包括Read ROM、Match ROM、Search ROM、Skip ROM、Resume、Overdrive - Skip ROM和Overdrive - Match ROM。这些命令用于识别和访问总线上的设备，不同的命令适用于不同的总线配置和应用场景。

四、应用场景

DS28E36适用于多种应用场景，如物联网节点的加密保护、附件和外设的安全认证、主机控制器的加密密钥安全存储以及固件和系统参数的安全启动或下载等。

五、总结

DS28E36 DeepCover安全认证器凭借其丰富的加密功能、可靠的电气特性和灵活的1 - Wire总线通信方式，为硬件设计提供了强大的安全保障。在实际应用中，电子工程师需要根据具体的需求和系统环境，合理配置DS28E36的各项参数，以实现最佳的安全性能。你在使用DS28E36的过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。