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爱特梅尔AT88SA100S

爱特梅尔CryptoAuthentication电池认证芯片

数据表

特点

电池安全认证

优越的SHA -256散列算法

同类最佳的256位密钥长度

保证唯一的48位序列号

高速单线接口

电源电压： 2.7 - 5.25 V

<150呐休眠电流

绿色环保（超越RoHS标准） 3引脚SOT- 23封装，

8引脚TSSOP和SOIC

应用

手机

PDA和智能手机

便携式媒体播放器

数码相机&摄像机

充电式工具

手持设备

销刀豆网络gurations

功能

串行数据，单丝时钟和数据

地

电源

图1 。

引脚名称

信号

GND

VCC

8引脚SOIC

GND

3引脚SOT- 23

VCC

GND

信号

8引脚TSSOP

VCC

GND

VCC

信号

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介绍

爱特梅尔

AT88SA100S是一个小的认证芯片，该芯片可用于验证电池组和其他可替换项

包含电源。它采用了业界领先的SHA -256散列算法，以提供安全的最终水平。

业界领先的256位密钥长度可以防止穷举攻击，而多个物理安全功能防止

未经授权的披露在芯片内存储的秘密密钥的。当电源从删除此键自动删除

该AT88SA100S 。

它是随所使用的组合与输入的挑战和所存储的一个保证唯一的48位序列号

秘密密钥生成响应是唯一的每个个体AT88SA100S 。

该芯片还包括可用于将系统配置和/或保留永久状态80一次性保险丝。值

在这些熔丝也可以被锁定，以防止变形。

1.1

内存资源

SRAM

256位的SRAM用于存储一个密钥。该LoadSram命令提供了一种机制，

个性化过程中安全地初始化该块。这个存储器将保留其值时，该芯片是

把/进入睡眠状态，只要超过V的电源电压

保留

仍然提供给芯片。

单位，告诉的sram是否包含有效的数据。它清零时的功率损失，并设置

当SRAM中装入一个秘密密钥。

的，可以读出并通过一个线接口写入128熔丝位块。第8位是

锁定控制燃烧在阵列的16位字的能力的位。保险丝[ 88-95 ]是制造业的一部分

ID值固定由Atmel 。保险丝[ 96-127 ]是由Atmel编程的序列号是一部分

保证是独一无二的。请参见第1.3节的制造ID和序列号的详细信息。

金属掩膜编程的存储。无限制的读允许在第一个64位的数组中。该

物理的ROM会更大，并且将包含不能被读取的其他信息。

两个字节的ROM ，用于指定的制造ID码部分的。此值由爱特梅尔分配

并且总是相同的特定型号的所有筹码。为AT88SA100S ，该值是

0x2301 。（出现在总线上： 0x0123 ），ROM MfrID可以通过访问ROM中的字节0和1的读取

地址0 。

两字节的ROM ，可被用于识别在其他晶片上的芯片。这些位减少

必要的熔丝数来构造一个唯一的序列号。该ROM SN通过访问阅读

ROM的字节2和3的地址为0的序列号总是可以被系统读取，并任选

包括由MAC命令消化该消息中。

四字节的ROM所使用爱特梅尔识别AT88SA100S芯片的设计修改。

这些字节可以被自由地读取为4个字节的ROM地址1 ，但是系统代码返回

不应该依赖于这个值，因为它可能会随时改变。

MemValid

保险丝

只读存储器

ROM MfrID

ROM SN

RevNum

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1.2

保险丝地图

该AT88SA100S芯片集成在芯片内部128一次性保险丝。一次烧，也没有办法来复位的值

保险丝。熔断器，除的制造ID和序列号的比特，这是由Atmel初始化，具有值

一个来自爱特梅尔工厂和过渡运到零的时候，当他们被烧毁。

表1-1 。

保险丝＃

0–7

128保险丝在爱特梅尔AT88SA100S芯片被排列在按以下方式：

名字

保险丝锁定位

状态保险丝

描述

每一位，当为零时，锁定的对应的16位的块的当前值

熔丝阵列，请参阅下面的详细信息

这些熔丝可写入与BurnFuse命令并总是可以被读取以

读命令。它们是完全的用户定义

这些熔丝可写入与BurnFuse命令并总是可以被读取以

读命令。它们是用户定义的，但是具有用于暂停特殊意义

长的命令。参见第6.3节

该MAC命令忽略保险丝[ 0-86 ]的值，而这个导火索是1

一旦它被加热到零，则BurnSecure命令被禁止

参见1.3节。置由Atmel ，无法在现场进行修改

127

保险丝禁用

保险丝MfrID

保险丝SN

保险丝锁定位

这八个保险丝可以用来防止熔丝状态的进一步写入。位0 ，在燃烧时，锁

保险丝[ 0-15 ]被修改，位[ 1 ]锁定保险丝[ 16-31 ]等通过多达5位，其中锁

保险丝[ 80-87 ] 。保险丝[ 88-127 ]永远不能与BurnFuse命令修改。

注意：

燃烧的零位具有防止任何修改的锁定位的当前值的影响

状态保险丝

这些熔丝可用于存储各种信息，哪些不是秘密。其价值总是可以

使用读命令确定。它们可以使用BurnFuse命令被单独燃烧。

这些保险丝两种常见的使用模式是：

消费记录，即燃烧1位每n使用后，主机系统跟踪的

用途至今以来的最后一个保险丝烧此序列号号。

型号的信息。在这种情况下，该位被写入在工厂和它们的值是

锁定，以防止在现场修改。此方法也可用于特征有利。

1.3

芯片Identi科幻阳离子

该芯片包括一个总的可用于以可靠的方式独立的芯片来区分的72比特的信息。

该信息的ROM和保险丝块之间分布以下面的方式。

编号

这48位值是由ROM中的SN （16位）和保险丝的SN （ 32位）。它们共同形成一个序列

这是保证数字是唯一永远爱特梅尔内制造的所有设备

CryptoAuthentication家庭。这个值是任选包含在MAC运算。

制造ID

这24位值由ROM MfrID （ 16位）和保险丝MfrID （ 8位）。通常这个值是

相同的给定类型的所有芯片。它总是被包括在加密计算。

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1.4

SHA-256计算

该芯片执行只有一个加密的计算 - 的使用SHA -256算法的输入挑战键控摘要，

这里记录：

http://csrc.nist.gov/publications/fips/fips180-2/fips180-2.pdf

1.4.1

SHA计算示例

为了确保没有歧义，以下示例矢量被设置在除了在所述样品载体

NIST的文件。在本实施例中，所有的值都列在十六进制。对于所有但关键，字节列在它们出现的顺序

在公共汽车上 - 先在左边。键中列出的顺序相同的，所以01在密钥串的左侧是传递给第一个字节

SHA-256.

SHA计算示例

关键

挑战

操作码

模式

Param2

保险丝MfrID

保险丝S / N

01030507090B0D0F11131517191B1D1F21232527292B2D2F31333537393B3D3F

020406080A0C0E10121416181A1C1E20222426282A2C2E30323436383A3C3E40

40（包括在消息序列号）

0000

8899AABB

ROM MfrID CCDD

ROM SN

连翘醇提物

88字节超过该摘要的计算如下：

0103…3D3F0204…3E4001400000…EEFF

摘要：

7D38245733717A488575B9F794F7BCAFE033A3848D39430DA25141FDEBEAA1C2

读命令的ROM（ ROM MfrID ， ROM SN ）将返回CC DD EE FF的地址0执行，与CC作为

总线和FF是最后的第一个字节。

在本文档中，记录了SA100S芯片加工完整的消息。根据上述

说明书中，这通常包括'1'垫的单个比特的信息之后，接着是64位值，它表示总

的比特数被散列（少垫和长度）。如果长度为'0'的小于447 （ 512-64-1 ），则所需数量的

比特被包括在'1'钮和“长度”之间伸展的最后一个消息块进行到512位。

当使用标准库来计算SHA -256摘要，这些垫和长度位应该不会被传递到

库作为算法的最标准的软件实现自动添加它们。

1.5

安全功能

该AT88SA100S采用了一系列旨在防止未经授权的版本所包含重要的物理安全特性。

这些包括一个有源屏蔽过的内部存储器中的加密的整个表面上，内部时钟产生，毛刺

保护，电压篡改检测等物理设计功能。

两个时钟和逻辑电源电压是内部生成的，从而防止经由这两个信号插针的任何直接的攻击。

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IO协议

通信，并从AT88SA100S发生在一个单一的异步定时丝采用脉冲计数

方案。总的通信结构是一个层次结构：

表2-1 。

令牌

FL AGS

块

分组

IO层次

实现总线上发送的单个数据位，或唤醒事件

由八个标记（比特）传送的方向和位的下一组的意义（如果有的话）

可被发送的

数据按照命令和发送标志。他们结合既是一个字节数和校验，以确保

正确的数据传输

字节组成的块没有数量和CRC的核心。它们是输入或输出参数

从AT88SA100S芯片Atmel的AT88SA100S芯片的命令或状态信息

2.1

IO令牌

有许多的IO

令牌

可沿所述总线传送：

输入：（要AT88SA100S ）

WAKE

零

一

唤醒AT88SA100S从休眠（低功耗）状态

发送从系统中的单个位到AT88SA100S具有零的值

发送从系统中的单个位到AT88SA100S与一的值

输出：（从AT88SA100S ）

ZeroOut

OneOut

送从AT88SA100S单个比特的系统具有零的值

送从AT88SA100S单个比特的系统具有为一的值

该波形是在两个方向上是相同的，但也有根据期望的定时一些差异

主机具有一个非常精确的和一致的时钟而AT88SA100S在其内部时钟显著变异

发电机由于正常生产和环境的波动。

位定时被设计成允许一个标准UART在230.4 波特运行以发送和有效地接收的令牌。

由UART发送或接收的每一个字节对应于由AT88SA100S接收或发送单个位。参考

应用程序注意到爱特梅尔网站描述如何UART应控制更多的细节。

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