Atmel安全产品：保障数据安全的全方位解决方案

在当今数字化时代，数据安全至关重要。Atmel作为一家在安全产品领域拥有超过25年经验的领先企业，提供了一系列广泛的安全解决方案，涵盖微控制器、安全模块、片上系统等多个领域。本文将详细介绍Atmel的各类安全产品，为电子工程师们提供全面的技术参考。

文件下载：AT88CK101STK3.pdf

一、Atmel公司概述

Atmel是先进集成电路（IC）的领先设计和制造商，专注于智能卡和嵌入式安全应用。凭借广泛的安全解决方案组合和对安全的长期承诺，Atmel能够满足对高保密性和安全性有严格要求的市场需求。其产品获得了行业内最高的IC安全认证，包括Common Criteria EAL4+/EAL5+、FIPS 140 - 2、ZKA和EMVCo批准。

二、产品种类及特点

（一）安全微控制器

1. secureAVR系列
   • 架构优势：采用增强的8/16位RISC架构，具有高性能、低功耗、成本效益高的特点。硬件针对C、Javacard™进行了优化，具备增强的寻址能力和先进的安全特性。
   • 性能特点：内部时钟高达40 MHz，支持ISO 7816、USB、SPI、I²C/TWI、ISO14443B等多种接口。例如AT90SC系列提供了一系列完全兼容的产品，可满足不同应用需求。
   • 应用场景：适用于大规模市场，为高端移动解决方案提供先进的安全功能、更高的性能和更大的内存。基于secureAVR的CPU还可用于银行、付费电视和电子身份验证等应用，其AdvX™加密加速器能满足动态数据认证（DDA）和公钥基础设施（PKI）的需求。
2. TwinAVR™安全双核微控制器
   • 创新架构：行业首个双核安全微控制器，在单个芯片上提供两个独立的核心，分别为Master Core和Secure Core，简化了高度敏感明文数据（RED）和加密数据（BLACK）之间的隔离概念的实现。
   • 关键特性：Master Core采用8/16位RISC secureAVR® Core，具备128K ROM、36K EEPROM、6K RAM和30MHz内部时钟；Secure Core同样采用8/16位RISC secureAVR® Core，拥有64K ROM、18K EEPROM、6K RAM和30MHz内部时钟，还配备了AdvX™加密处理器、硬件TDES、硬件AES和AIS31 TRNG。
3. (U)SIM解决方案
   • 应用场景：为蜂窝机器对机器（M2M）通信模块开发的安全微控制器，通过GSM和UMTS网络为无需人工干预的设备提供无线连接。
   • 关键特性：采用8/16位RISC secureAVR核心，具有扩展的温度范围[-40°C ;105°C]，10年数据保留能力，以及小巧的DFN8封装解决方案。

（二）安全模块

1. VaultIC™系列
   • 功能特点：基于Atmel智能卡芯片设计专业知识，是一种完整的交钥匙且易于使用的解决方案（硬件和固件），旨在保护嵌入式系统。采用SecureAVR架构，提供基于硬件加速器的高级加密服务，支持USB 2.0全速接口、SPI、ISO 7816、I2C接口，符合C.C. EAL4+和FIPS 140 - 2认证。
   • 应用场景：适用于智能电表、毫微微蜂窝基站、远程医疗、USB驱动器和游戏平台等应用，可防止高科技产品假冒、多媒体内容复制和身份盗窃。
2. 开发套件：VaultIC评估套件提供了用户友好的硬件和软件包，包括产品样本、评估板、USB转SPI / I2C / ISO 7816适配器、USB加密狗等硬件，以及入门文档、VaultIC管理器、官方演示应用程序、高级教程脚本和高级加密库等软件，方便用户评估产品。

（三）片上安全系统

Atmel提供基于不同专用架构的两种片上安全系统系列：

1. 8/16位secureAVR®：适用于低功耗和快速计算的紧凑型设备，提供快速且强大的加密引擎（DES、TDES、AES、RSA、ECC等）、安全功能、多种内存配置、各种接口（SPI、USB、I²C、MMC、ISO7816等）和不同的封装，便于在印刷电路板上集成。
2. ARM 32位SecureCore™ SC100：适用于要求极高的应用，同样具备上述加密引擎和安全特性。

（四）读卡器芯片

Atmel与行业领导者合作，提供广泛的产品组合，可满足各种安全应用需求，如PC连接读卡器、智能卡键盘、电子健康卡读卡器、销售点终端和机顶盒等。这些芯片具有多种接口（串行、USB、串行&USB）、不同的内存配置（Flash、ROM）、多种性能指标（时钟频率、数据传输速度等），并具备ESD保护、电压管理等功能。

（五）加密认证

CryptoAuthentication是Atmel的首个安全认证IC系列，采用SHA - 256哈希算法和256位密钥长度，以极具成本效益的价格提供强大的硬件认证。开发者可以使用简单的256位挑战/响应协议，轻松实现基于微处理器的系统中物理或逻辑元素的安全认证和验证。其开发套件包括多种类型，适用于不同的开发需求。应用场景广泛，包括可替换物品的认证、软件和媒体反盗版、网络和计算机访问控制等。

（六）安全存储器

1. CryptoMemory®：是世界上唯一的安全串行EEPROM，为嵌入式系统中的敏感信息提供安全的串行EEPROM存储。采用加密算法对数据和密码进行加密，并生成消息认证码（MAC），提供了低成本、高安全性的解决方案。具有无需操作系统、易于编程、成本节省、上市时间快等优点，可用于嵌入式和智能卡应用。
2. CryptoRF®：支持用于防伪、识别和电子钱包的最严格安全标准。适用于非接触式标签、智能卡和标签应用，内存密度从4 Kbits到64 Kbits不等。具有64位相互认证协议、流加密、多密钥集、加密消息认证码、加密密码和尝试计数器、可选择的区域访问权限、篡改传感器等特性，符合行业标准。
3. CryptoCompanion™：消除了在软件中实现CryptoMemory或CryptoRF主机端算法的需求，使用标准SHA - 1算法，提供安全的密钥存储和管理，最多可管理16个密钥。简化并确保了CryptoMemory或CryptoRF的部署，避免了系统操作代码的反向编译导致的算法和密钥泄露。
4. 13.56 MHz读卡器IC：AT88RF1354读卡器IC使用ISO 14443 - B通信接口标准与RFID应答器通信，兼容3.3V和5V主机微控制器，通过SPI + 2 - wire接口进行通信，可执行所有RF编码、定时和协议功能，大大减轻了主机微控制器的负担。

（七）加密控制器

Atmel的Trusted Platform Module（TPM）是一种完整的交钥匙解决方案，为计算系统提供超强的安全保障。基于Atmel的8位AVR RISC CPU，完全兼容Trusted Computing Group（TCG）v1.2 rev 103规范，具备IP保护、系统完整性、认证和安全通信等主要功能。具有2048位硬件RSA加密加速器、硬件SHA - 1加速器、片上最多存储21个用户密钥、可靠的EEPROM非易失性存储、真正的硬件随机数生成器等特性。提供28引脚TSSOP和40引脚QFN封装选项，且Atmel提供嵌入式固件，无需客户开发固件，方便集成到各种电子设备中。其嵌入式开发套件包含TPM TWI模块、AT90USBKey板、USB设备电缆、USB主机适配器、USB闪存驱动器、备用9V电池供电电缆以及带有示例代码和必要文档的闪存驱动器。

三、技术优势与应用前景

Atmel的安全产品凭借其先进的技术、严格的安全认证和广泛的应用场景，在数据安全领域具有显著的优势。随着数字化的不断发展，对数据安全的需求将持续增长，Atmel的产品有望在金融、通信、物联网等多个领域发挥重要作用。电子工程师们在设计安全相关的产品时，可以根据具体需求选择合适的Atmel安全产品，以确保系统的安全性和可靠性。

你在设计过程中是否遇到过数据安全方面的挑战呢？你认为Atmel的这些安全产品能否满足你的需求？欢迎在评论区分享你的看法和经验。