Embedded Security Wirkungsvoller Design-Schutz mit asymmetrischer Public-Key-Kryptografie

Der hochintegrierte Authenticator-Chip DS28E35 von Maxim verbessert die Sicherheit in medizinischen Sensoren und industriellen Anwendungen. Mit geringem Schaltungsaufwand kann ein wirkungsvoller Design-Schutz realisiert werden.

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Maxim Integrated Products GmbH

Maxim bemustert ab sofort den ‚DeepCover Secure Authenticator‘ DS28E35. Die hochsichere Kryptografielösung dient Host-Controllern zur Authentifizierung von Peripherie. In den DS28E35 integriert ist eine FIPS 186-basierte ECDSA-Engine (Elliptic Curve Digital Signature Algorithm) zur Implementierung eines asymmetrischen Public-Key-Kryptografieverfahrens. Damit wird ein nach dem Challenge-Response-Prinzip ablaufendes Authentifizierungs-Protokoll zwischen dem Host-Controller und den angeschlossenen Peripheriefunktionen, Sensoren oder Modulen ausgeführt.

Dank der nur einen Pin erfordernden 1-Wire-Schnittstelle macht der DS28E35 die Verbindungen weniger komplex, sodass die Designs einfacher und kostengünstiger werden. Der Baustein erschließt vielen Anwendungen, darunter medizinische Sensoren, Module für speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) in der Industrie, aber auch Consumer-Produkte, die Vorteile einer kryptografiegestützten Authentifizierung.

Die Nutzung der ECDSA-Public-Key-Kryptografie spart Kosten und macht das Schlüsselmanagement weniger komplex. Anders als bei vergleichbaren symmetrischen Secret-Key-Lösungen muss hier nämlich kein Schlüssel im Host-Controller abgelegt und geschützt werden. Der DS28E35 arbeitet mit einem Schlüsselpaar, bestehend aus einem im Host abgelegten öffentlichen Schlüssel und einem zugehörigen privaten Schlüssel, der im DS28E35 gespeichert ist.

Der Hauptvorteil der ECDSA-Technik besteht darin, dass der im Host-Controller befindliche öffentliche Schlüssel nicht gesondert geschützt werden muss. Unverzichtbar ist dagegen der Schutz des privaten Schlüssels im DS28E35 mit den DeepCover-Sicherheitstechnologien von Maxim. Diese bieten den wirksamsten bezahlbaren Schutz gegen etwaige auf den Halbleiterchip gerichtete Angriffe zur Aufdeckung des privaten Schlüssels.

Zu den DeepCover-Technologien gehören ausgefeilte Chip-Routing- und Layout-Techniken und zusätzliche proprietäre Methoden zum Schutz des privaten Schlüssels, aber auch Schaltungen zur aktiven Erkennung etwaiger Manipulationsversuche.

Vorteile der asymmetrischen Public-Key-Kryptografie und des DS28E35

Die asymmetrische Public-Key-Kryptografie ECDSA senkt die Kosten, indem sie die Verwendung zusätzlicher ICs für die geschützte Speicherung des Authentifizierungsschlüssels im Hostsystem entbehrlich macht. Der hohe Integrationsgrad führt ebenfalls zur Verringerung der Kosten und vereinfacht das Design: ECDSA-Engine mit 1-Wire-Interface; nichtflüchtiger Speicher, hardwaremäßiger Zufallszahlen-Generator zur Signatur- und Schlüsselpaar-Generierung; ausschließlich abwärts zählender Benutzungszähler; DeepCover-Schutzschaltungen gegen invasive Attacken.

Reduzierte Verbindungs-Komplexität: Die 1-Wire-Schnittstelle ermöglicht den Betrieb mit einem einzigen reservierten Kontakt, was der Zuverlässigkeit und Leistungsfähigkeit zugutekommt. Einfache Anpassung an Host-Peripherie-Systeme, die eine sichere Authentifizierung erfordern, ist gegeben.

„Die Kunden sind zunehmend daran interessiert, die Vorteile der asymmetrischen Public-Key-Kryptografie für die sichere Authentifizierung zu nutzen“, sagte Scott Jones, Executive Director bei Maxim Integrated. „Mit unserem umfangreichen Knowhow im Embedded-Security-Bereich und der Integration wichtiger Features gelang uns deshalb die Entwicklung einer Lösung, die kryptografisch wie physisch sicher ist und sich einfach zur jeweiligen Anwendung hinzufügen lässt.“

„Das schwächste Glied eines symmetrischen Authentifizierungssystems für Host-Peripherie ist meist die Host-Komponente, die es häufig nicht ermöglicht, die geheimen Schlüssel hinreichend sicher zu speichern“, erklärte Christopher Tarnovsky, Vice President of Semiconductor Security Services bei IOActive. „Dieses Sicherheitsrisiko wird durch die Verwendung einer Public-Key-Authentifizierungslösung vermieden.“

Verfügbarkeit, Temperaturbereich, Preisgestaltung und weiter Infos

Der DS28E35 ist verfügbar im TSOC-Gehäuse mit 6 Pins und in einem 2 mm x 3 mm großen TDFN-EP-Gehäuse mit 8 Pins. Der Chip ist spezifiziert für einen Temperaturbereich von -40 °C bis +85 °C. Als Richtpreis gibt Maxim derzeit 1,08 US-Dollar an – ab 1.000 Stück, FOB USA. Alle weiteren Infos finden sie hier. Übrigens: Maxim Integrated kann man auf Twitter folgen unter twitter.com/Maxim_IC sowie auf Facebook unter www.facebook.com/maxim.IC.

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