SHA-256主/從安全認(rèn)證系統(tǒng)工作原理
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質(zhì)詢-應(yīng)答安全認(rèn)證
安全認(rèn)證的主要目的是驗證所連接的對象真實有效。基于對稱密鑰的認(rèn)證方法將密鑰和被驗證數(shù)據(jù)（即“信息”）作為輸入以計算MAC.主機利用預(yù)先制定的密鑰和相同信息數(shù)據(jù)執(zhí)行相同的計算，然后將計算得到的MAC與從安全認(rèn)證器接收到的MAC進行比較。如果兩個MAC完全相同，則說明安全認(rèn)證器是系統(tǒng)的一部分。
在這種SHA-256安全認(rèn)證系統(tǒng)中，信息是主機質(zhì)詢和安全認(rèn)證器中儲存的數(shù)據(jù)單元組合。質(zhì)詢基于隨機數(shù)據(jù)，這一點至關(guān)重要，如果質(zhì)詢從不變化，就為資源竊取打開了方便之門，即攻擊者記錄并恢復(fù)有效的靜態(tài)MAC，而非即時計算MAC.
安全認(rèn)證器利用質(zhì)詢、密鑰、存儲器數(shù)據(jù)及附加數(shù)據(jù)計算一個MAC （圖3）。如果安全認(rèn)證器能夠計算任何質(zhì)詢碼的有效MAC，則可以認(rèn)為其已知密鑰并被視為可靠。
數(shù)據(jù)保護（安全認(rèn)證寫操作）
除有效性驗證以外，多數(shù)系統(tǒng)還需要確保安全認(rèn)證器中儲存的數(shù)據(jù)可信。出于這一考慮，可對安全認(rèn)證器中的部分或全部EEPROM進行“安全保護”。如果激活安全保護，在執(zhí)行存儲器寫操作時，要求主機向安全認(rèn)證器提供主機安全認(rèn)證MAC，證明自身的有效性。
主機安全認(rèn)證MAC是利用新的存儲器數(shù)據(jù)、已有存儲器數(shù)據(jù)、安全認(rèn)證器的唯一密鑰以及ROM ID、附加數(shù)據(jù)計算得到的。安全認(rèn)證器使用自身的密鑰按照相同方式計算一個MAC.
合法主機重建安全認(rèn)證器的密鑰，能夠生成有效的寫保護MAC.接收到來自主機的MAC時，安全認(rèn)證器將其與自身的計算結(jié)果進行比較。只有兩個MAC相匹配時，才允許將數(shù)據(jù)寫入EEPROM.即使MAC正確，也不能更改受寫保護的用戶存儲區(qū)域（圖4）。
密鑰保護
安全認(rèn)證器的密鑰和協(xié)處理器的主密鑰通過硬件設(shè)計進行讀保護。如果需要，密鑰可采取寫保護，防止利用已知密鑰代替未知密鑰來篡改安全認(rèn)證器的存儲數(shù)據(jù)。綁定數(shù)據(jù)一般儲存在協(xié)處理器的存儲器內(nèi)，應(yīng)在安裝之后進行讀保護。只要在受信任的生產(chǎn)環(huán)境下針對應(yīng)用設(shè)置協(xié)處理器和安全認(rèn)證器，這種級別的保護就非常有效。
DeepCover
DeepCover技術(shù)提供強大、經(jīng)濟的保護方案，可防止試圖偵測密鑰的芯片級攻擊。DeepCover技術(shù)包括多種監(jiān)測芯片級篡改事件的有源電路，采用先進的芯片級布線、布局技術(shù)，以及專利技術(shù)，有效抵御各種攻擊性操作。
雙向安全認(rèn)證
上述系統(tǒng)的密鑰認(rèn)證支持質(zhì)詢-應(yīng)答安全認(rèn)證和寫保護操作（主機安全認(rèn)證）。整個用戶存儲器可用于質(zhì)詢-應(yīng)答安全認(rèn)證，雙向安全認(rèn)證適用于儲存安全數(shù)據(jù)（安全認(rèn)證寫操作）的存儲器區(qū)域。
總結(jié)
SHA-256的密鑰、質(zhì)詢和MAC均為256位，相對于原來的SHA-1安全認(rèn)證方案有了顯著改進。本文介紹了最新的安全認(rèn)證系統(tǒng)，該系統(tǒng)對主機系統(tǒng)（具有1-Wire主機的SHA-256協(xié)處理器）與傳感器/外設(shè)模塊（1-Wire SHA-256安全認(rèn)證器）的匹配性進行驗證。協(xié)處理器內(nèi)部的1-Wire主機代替主機執(zhí)行實時1-Wire通信。提供三種存儲器配置的DeepCover 1-WireSHA-256安全認(rèn)證器，采用3.3V和1.8V供電，也可選擇采用3.3V和1.8V供電的協(xié)處理器/主機，支持三種安全認(rèn)證器件。SHA-256安全認(rèn)證的實施方案比以往任何時候都簡單。
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