‌Microchip ECC204安全认证IC技术解析与应用指南

Microchip Technology ECC204安全认证IC是Microchip Technology Inc. CryptoAuthentication™产品系列的一员。该器件适用于一次性和生态系统控制应用，旨在用作Microchip或其他供应商微控制器的配套设备。考虑在用户主机中实施ATECC608以执行ECDSA P256，以验证用户一次性或附件返回的签名功能。用户可以利用相同的ATECC608进行物联网云平台的相互身份验证。

数据手册：*附件：Microchip Technology ECC204安全认证IC数据手册.pdf

特性

• 具有基于硬件的安全密钥存储的加密认证设备
  • 私钥、证书、对称密钥或用户数据的受保护存储
• 非对称符号的硬件支持
  • ECDSA：FIPS186-4椭圆曲线数字签名
  • NIST标准P-256椭圆曲线支持
• 联合解释实验室（JIL）对具有攻击潜力攻击者的抵抗力得分 - 高
  • 评估标准“JIL-Application-Of-Attack-Potential-To-Smartcards-V3.1”
  • 通过防篡改对策实现抵御环境、非侵入式、侵入式故障攻击
• FIPS 140-3合规模式配置选项
• 现场可编程EEPROM
  • 单个ECC私钥，一个设备证书和一个CA签名者证书
  • 单个对称密钥
  • 64字节用户内存
  • +55℃温度下，数据保存期超过40年
• 对SHA-256和HMAC的硬件支持
• 内部非对称密钥生成
• 内部高品质NIST SP 800-90A/B/C随机数发生器 (RNG)
• 单调计数器，最大计数值为10000
• 72位唯一序列号
• 提供两个接口选项
  • 125kbps脉冲宽度调制（PWM）单线串行接口（SWI）
  • 带外部电容器的单线接口的寄生电源支持
  • 400kHz快速模式 I^2^C接口
• 标称睡眠电流：130nA
• 扩展工业环境工作温度范围：-40℃至+105℃
• 人体模型（HBM）ESD：I^2^C设备：>4kV； SWI设备>7kV
• 封装选项
  • 8焊盘UDFN（2mm x 3mm）、8引脚SOIC、3引脚触点

引脚

Microchip ECC204安全认证IC技术解析与应用指南‌

‌一、芯片核心特性‌

1. ‌硬件级密钥存储‌
   • 内置EEPROM存储空间，支持：
     • 1个ECC P-256私钥
     • 2张证书（设备证书+CA签名证书）
     • 1个对称密钥
     • 64字节用户数据（>40年数据保持能力）
2. ‌密码学加速引擎‌
   • 硬件支持NIST P-256椭圆曲线ECDSA签名
   • SHA-256/HMAC硬件加速
   • 内部真随机数生成器（符合NIST SP800-90A/B/C标准）
3. ‌安全防护机制‌
   • FIPS 140-3合规模式选项
   • 抗物理攻击设计（JIL高等级安全认证）
   • 单调计数器（最大10,000次计数限制）

‌二、硬件设计要点‌

1. ‌接口配置‌
   • ‌I2C模式‌：400kHz Fast Mode，标准引脚定义：| 引脚 | 功能 |
     | --------- | -------- |
     | 5 (SDA) | 数据线 |
     | 6 (SCL) | 时钟线 |
   • ‌ 单线模式（SWI） ‌：125kHz PWM，支持寄生供电（仅需2引脚）
2. ‌电气参数‌
   • 工作电压：1.65V~5.5V
   • 睡眠电流：130nA（典型值）
   • ESD防护：
     • I2C器件 >4kV（HBM）
     • SWI器件 >7kV（HBM）
3. ‌封装选项‌
   • 8-pad UDFN（2x3mm）
   • 8-lead SOIC
   • 3-lead Contact（2.5x6.5mm）

‌三、典型应用场景‌

1. ‌配件身份认证‌
   • 通过ECDSA验证配件合法性
   • 结合单调计数器实现耗材次数限制
2. ‌生态系统控制‌
   • 防止第三方设备仿冒（如无线充电联盟WPC认证方案）
   • 硬件级防篡改设计应对物理攻击
3. ‌安全启动方案‌
   • 存储根证书链实现固件签名验证
   • 通过HMAC密钥实现对称认证