AN-7656：使用MAX66250移动应用，基础知识

在本应用笔记中，我们讨论MAX66250安全认证器IC的特性，以及如何使用相关的Android/iOS应用访问这些特性。该设备本质上充当具有附加加密安全功能的近场通信 （NFC）/射频识别 （RFID） 标签。

设备特性

MAX66250在一个NFC/RFID集成电路中集成了先进的安全功能、数据保护和用户可编程存储器，为任何应用提供简单而有效的加密保护。图 1 显示了器件组件之间的高级交互。

MAX66250安全性最不可或缺的部分是存储的数据受到加密保护，因为几乎可以对器件上存储的任何数据设置读保护和写保护。

安全功能的详细说明如下：

用于质询/响应外设身份验证的 SHA3-256 安全哈希算法

用于外设身份验证的密钥哈希消息身份验证代码 （HMAC）

安全存储（256 位安全电可擦除可编程只读存储器 （EEPROM），用于用户数据和机密）

17 位一次性设置仅递减计数器，具有经过身份验证的读取功能

图1.MAX66250框图

MAX66250 NFC读卡器应用（移动）

这是一个适用于Android和iOS的应用程序，允许用户向MAX66250器件发送某些命令，以与器件的功能接口。表 1 概述了与移动应用程序相关的命令。

 

命令	描述	类型
递减计数器	将内部计数器递减 1	常规
写入内存	写入内存页面	常规
读内存	从内存页面读取	常规
读取状态	读取所有内存页的保护	常规
设置页面保护	设置内存页的读、写或 APH 保护	常规
计算和读取页身份验证	计算页面上的 HMAC SHA3-256 身份验证	HMAC
经过身份验证的 SHA-3 写存储器	计算 HMAC SHA3-256 身份验证，然后更新内存中更改的块	HMAC
计算 S 密钥	使用 HMAC SHA3-256 从 M 密钥计算 S 密钥	HMAC

 

实现一个简单的图形用户界面来调用和发出每个命令。这些命令的应用可以包括从MAX66250页面读取存储器等简单命令，也可以包括使用主密钥在页面上计算HMAC SHA3-256认证等更复杂的命令，以及随后读取该页面上经过验证的数据的质询。前者从移动应用程序的“设备功能”选项卡执行，而后者从“加密”选项卡执行。借助该软件，所有命令都在引擎盖下使用，而用户只需选择所需的操作即可。

下一节详细介绍了如何在移动应用程序中使用上述命令。

应用程序设置和使用

从苹果应用商店（如果在iOS设备上）或谷歌Play商店（如果在Android设备上）下载应用程序后，第一个窗口应显示“基本”选项卡。该标签用于扫描MAX66250的唯一标识符（UID）并与器件连接。图2所示为MAX66250芯片上成功读取UID后的该选项卡。

图2.启动时显示的MAX66250 NFC读卡器应用程序基本选项卡。

现在，让我们描述图 3 中所示的“设备功能”和“加密”选项卡上元素的输入和功能（每个输入/函数都标有一个数字，并在图 3 之后进行说明）。了解每个组件的功能以有效使用应用程序非常重要。

图3.MAX66250读卡器应用程序“器件特性”（左）和“加密”（右）选项卡。

“设备功能”选项卡

选择MAX66250器件存储器中的页面进行接口。在四个选项之间进行选择：第 0 页、第 1 页、递减计数器（第 2 页）或主密钥（第 3 页）。

从页面读取或要写入页面的数据。使用 Rand 生成随机数据，并使用垃圾桶图标清除字段。

表 1 中的“写入内存”命令。在“递减计数器”页上，此命令将递减计数器设置为不超过 01FFFFh 的值。每个MAX66250标签只能这样做一次。

从中读取内存命令。

表 1 中的递减计数器命令。请注意，此命令仅在查看递减计数器页面时显示。

表 1 中的“设置页面保护”命令以及关联的开关。激活开关，然后按设置保护以在所选页面上设置保护。

表 1 中的读取状态命令。读取特定页面的状态时，保护开关的状态会发生变化，以匹配该页面上的保护。（例如，如果第 0 页具有读取保护，请按读取状态，然后激活读取开关）。

显示上次尝试的通信的结果。

“加密”选项卡

选择MAX0存储器的第1页或第66250页进行接口。

用于 HMAC SHA3-256 身份验证的主密钥。*

随机生成的质询，用于 HMAC SHA3-256 身份验证。*

使用主密钥和质带计算的共享密钥（只能读取）。

从页面读取或要写入页面的数据。*

表 3 中经过身份验证的 SHA-1 写内存命令。

表 1 中的“计算和读取页身份验证”命令。

*注意：使用Rand生成随机数据，使用垃圾桶图标清除字段。

基本使用框架

有关使用移动应用程序的基本示例，请执行以下步骤：

打开MAX66250读卡器应用，将手机的NFC读卡器移近MAX66250标签。单击基本选项卡上的读取 UID，开始与芯片通信。

切换到“设备功能”选项卡。

选择第0页，按Rand键生成随机数据写入MAX66250。

按写入内存。

将页面切换到 M-Secret，然后按 Rand。

按写入内存。

切换回第 0 页，然后按读内存。步骤 3 中的随机数据再次出现在数据字段中。

切换到“加密”选项卡。步骤 5 中的 M 密钥出现。

将页面设置为“第 0 页”，然后按“挑战”字段旁边的 Rand。

按计算和读取页面身份验证。返回在步骤 7 中读取的数据并生成 S-Secret。

总结

本应用笔记详细介绍了MAX66250读卡器移动应用的基本工作原理。它解释了如何使用每个命令以及输入字段的用途。

审核编辑：郭婷