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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
电源
图1 。
引脚名称
信号
GND
VCC
8引脚SOIC
NC
NC
NC
GND
1
2
3
4
8
7
6
5
3引脚SOT- 23
VCC
NC
GND
NC
信号
2
3
1
8引脚TSSOP
VCC
NC
NC
NC
GND
1
2
3
4
8
7
6
5
VCC
NC
NC
信号
信号
8558FCRYPTO9/11
1.
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
爱特梅尔AT88SA100S [数据表]
8558FCRYPTO9/11
2
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
8
83
84
87
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
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
参见1.3节。置由Atmel ,无法在现场进行修改
87
88
95
96
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:
1.
2.
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。
爱特梅尔AT88SA100S [数据表]
8558FCRYPTO9/11
3
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
08
40(包括在消息序列号)
0000
77
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。
爱特梅尔AT88SA100S [数据表]
8558FCRYPTO9/11
4
2.
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
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
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。
爱特梅尔AT88SA100S [数据表]
8558FCRYPTO9/11
5
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: 2.5 - 5.5V
<100nA休眠电流
4kV的ESD保护
绿色环保(超越RoHS标准) 3引脚SOT-23封装
CryptoAuthentication
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
AT88SA100S
电池认证
芯片
初步
1.
介绍
该AT88SA100S是一个小的认证芯片,该芯片可用于
验证电池组,并且含有其他可更换的物品
动力源。它采用了业界领先的SHA -256散列算法
提供安全的最终水平。
一个行业的256位领先的密钥长度为防止面面俱到
而多个物理安全功能阻止攻击
未经授权的披露在芯片内存储的秘密密钥的。
当电力从除去该键被自动擦除
装置。
它附带一个保证唯一的48位序列号是
组合使用的输入挑战和所存储的秘密
密钥生成响应是唯一的每个个别
装置。
该芯片还包括可用于80一次性保险丝
配置系统和/或保留永久地位。中的值
这些熔丝也可以锁定,以防止变形。
8558B–SMEM–09/09
1.1.
内存资源
SRAM
256位的SRAM被用于存储一个密钥。该LoadSram命令提供
机制,个性化的过程中牢固地初始化该块。该内存将保留其值
当芯片被放在/进入睡眠状态,所以只要在过量V的电源电压
保留
仍然向
该芯片。
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1线接口写入128熔丝位块。的前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 ]的部分
制造ID值固定由Atmel 。保险丝[ 96-127 ]是由编程的序列号的部分
爱特梅尔这是保证是独一无二的。请参见第1.3节的制造ID的详细信息
和序列号。
金属掩膜编程的存储。无限制的读允许对前64位本阵。
物理的ROM会更大,并且将包含不能被读取的其他信息。
2字节的ROM ,用于指定的制造ID代码部分。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。对于AT88SA100S ,这
数值为0xFF FF 。 ROM MfrID可以通过访问地址0的ROM中的字节0 & 1被读出。
2字节的ROM ,可被用于识别在其他晶片上的芯片。这些位
减少需要构建一个唯一的序列号,熔丝的数量。该ROM SN
通过访问地址为0的ROM中的字节2 & 3读出的序列号总是可以
由系统读出并任选地包括由MAC消化该消息中
命令。
4字节的ROM所使用爱特梅尔识别AT88SA100S的设计修改
芯片。这些字节可以自由读取从ROM地址1返回四个字节,
然而,系统代码不应该依赖于这个值,因为它可能随时改变。
MemValid
保险丝
只读存储器
ROM MfrID
ROM SN
RevNum
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
保险丝的价值。熔断器,除制造ID和序列号的比特,这是由初始
爱特梅尔,有一个值为1 ,从爱特梅尔工厂和过渡运到0时,它们燃烧时。
表1中。
保险丝#
0–7
8
88
96
87
95
127
在128中的保险丝AT88SA100S芯片被布置以下述方式:
名字
保险丝锁定位
状态保险丝
保险丝MfrID
保险丝SN
描述
每一位,当0 ,锁定的相应的16位块的当前值
熔丝阵列,请参阅下面的更多细节。
这些保险丝可写的BurnFuse命令,并可以随时读取
与读命令。
参见1.3节。置由Atmel ,无法在现场进行修改
参见1.3节。置由Atmel ,无法在现场进行修改
保险丝锁定位
这8个熔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 ]等通过了第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。需要注意的是燃烧的位
0具有防止任何修改的锁位的当前值的效果。
状态保险丝
这些熔丝可被用来存储这是不保密的各种信息。其价值总是可以
使用读命令确定。它们可以使用BurnFuse单独烧
命令。这些保险丝两种常见的使用模式是:
2
AT88SA100S [初步]
8558B–SMEM–09/09
AT88SA100S [初步]
1.
2.
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
该芯片包括总共72比特的信息,可用于各芯片之间进行区分以可靠的
方式。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比特)和保险丝的SN (32位)组成。它们共同形成一个
这是保证序列号是唯一的永远内所制造的所有设备
CryptoAuthentication系列。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) 。通常情况下这个值
是相同的给定类型的所有芯片。它总是被包括在加密计算。
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的输入挑战键控摘要
算法,记录在这里:
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,以下示例矢量除了取样矢量提供
在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,字节中列出的顺序
它们出现在总线上的 - 第一左侧。键中列出的顺序相同的,所以01在密钥串的左侧是第一
字节传递到SHA-256 。
关键
挑战
操作码
模式
Param2
保险丝MfrID
保险丝S / N
ROM MfrID
ROM SN
01030507090B0D0F11131517191B1D1F21232527292B2D2F31333537393B3D3F
020406080A0C0E10121416181A1C1E20222426282A2C2E30323436383A3C3E40
01
40
0000
77
8899AABB
CCDD
连翘醇提物
(包括消息序列号)
88字节超过该摘要的计算是0103 ... 3D3F0204 ... 3E4001400000 ...连翘醇提物
摘要:
7D38245733717A488575B9F794F7BCAFE033A3848D39430DA25141FDEBEAA1C2
在ROM(只读存储器MfrID , ROM SN )的地址0执行读命令将返回CC DD EE FF ,与CC
作为总线上的第一个字节和FF是最后一个。
3
8558B–SMEM–09/09
在本文档中,记录了SA100S芯片加工完整的消息。根据本
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
表示的总比特数被散列化(以下垫和长度)。如果该长度小于447 ( 512-64-1 ),然后
的“0”位的必要数均包括在“1”钮和“长度”之间伸展的最后一个消息块出
512位。
当使用标准库来计算SHA -256消化,这些垫和长度位应该可能不会
传递到该库的算法的最标准的软件实现自动添加它们。
1.5.
安全功能
该芯片集成了一些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,生成内部时钟的整个表面上,
故障保护,电压篡改检测等物理设计功能。
无论是时钟和逻辑电源电压由内部产生,防止这两个通过引脚的任何直接攻击
信号。
2.
IO协议
通信和从该芯片发生过用脉冲计数方式单一异步定时线。
总的通信结构是一个层次结构:
表2中。
令牌
FL AGS
分组
IO层次
实现总线上传输一个数据位,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。
数据按照命令和发送标志。他们结合既是一个字节计数和校验
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
的AT88SA100S芯片的命令或状态信息从AT88SA100S芯片参数
2.1.
IO令牌
有许多的IO
令牌
可沿所述总线传送:
输入: (器件)
WAKE
ZeroOut
OneOut
从睡眠状态(低功率)状态唤醒设备最多
发送单个位从系统到设备为0的值
发送单个位从系统到设备为1的值
发送单个位从设备到系统的值为0
发送单个位从设备到系统1的值
输出: (从设备)
该波形是在两个方向上是相同的,但是也有基于在定时一些差异
期望该主机有一个非常精确的和一致的时钟,而该装置具有在显著变化其
内部时钟发生器,由于正常的制造和环境波动。
位定时被设计成允许一个标准UART在230.4K波特运行以发送和接收的标记
有效的。由UART发送或接收的每一个字节对应于由接收或发送单个位
装置。请参考应用笔记Atmel的网站描述如何在UART应控制的更多细节。
4
AT88SA100S [初步]
8558B–SMEM–09/09
AT88SA100S [初步]
2.2.
AC参数
图1 。
AC参数
WAKE
t
WLO
t
WHI
数据通信
逻辑 -
t
开始
t
t
ZLO
t
逻辑1
t
开始
噪音
suppresion
t
LIGNORE
t
HIGNORE
5
8558B–SMEM–09/09
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    AT88SA100S
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    -
    -
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8500
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AT88SA100S
NS
24+
9850
DIP8
100%原装正品,可长期订货
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