ATSHA204A-SSHDA-T ist ein SHA-256 Sicherheits-Authentifizierungs-IC von Microchip (Atmel), der NIST SP 800-90 Alea Entropiequelle, ARC4-Verschlüsselungsalgorithmus und SHA-256-Hashalgorithmus in Hardware implementiert. Mit integriertem 10Kb EEPROM zur Speicherung von Schlüsseln, Konfigurationen und Benutzerdaten kommuniziert der Chip über Single-Wire-Interface (SWI) oder I2C mit dem Host-MCU. Weit verbreitet in der Authentifizierung von Unterhaltungselektronik (Kopfhörer, Gamepads, Ladegeräte), IoT-Geräteidentifikation und Automobil-LIN/CAN-Knotensicherheit.

Der Kernwert dieses Chips liegt in der vollständigen Hardware-Kapselung des symmetrischen HMAC-SHA-256-Authentifizierungsprotokolls: Der private Schlüssel wird niemals auf dem Bus offengelegt. Der Host sendet eine zufällige Challenge, das ATSHA204A berechnet die Antwort unter Verwendung seines privaten Schlüssels und des SHA-256-Algorithmus — nur ein Host mit dem korrekten Schlüssel kann die gegenseitige Authentifizierung abschließen, was Zubehör-Echtheit, Klon-Schutz und MITM-Angriffe gewährleistet.

Im Vergleich zu reinen Software-Sicherheitsimplementierungen bietet das ATSHA204A Schutz vor Schlüsselextraktionsangriffen: Nachdem Schlüssel über einen sicheren Kanal im Werk geschrieben wurden, kann keine externe Schnittstelle sie lesen — sie können nur zur Generierung von Authentifizierungsantworten verwendet werden. Dies macht es zur bevorzugten Lösung für Anti-Piraterie, Anti-Kloning und Geräteidentitäts-Authentifizierung.

Hinweis: Detaillierte elektrische Parameter, Sicherheits-Authentifizierungsablauf und Kommunikationsprotokoll finden Sie im Microchip-offiziellen Datenblatt (DS84404). Spezifikationen können ohne Vorankündigung geändert werden. Entwicklungingenieure sollten alle Parameter vor der endgültigen Entwicklung überprüfen.

ATSHA204A-SSHDA-T verwendet SOIC-8 Wide Body-Gehäuse (Small Outline Integrated Circuit, SSHD-Suffix = SOIC-8 Wide Body), typische Abmessungen 5,0mm × 6,0mm × 1,5mm (L×B×H), Pin-Pitch 1,27mm, 8 funktionale Pins.

Das SOIC-8 Wide Body-Gehäuse bietet breiteren Pin-Abstand als Standard-SOIC-8 und eignet sich für Anwendungen, die größeren Lötpad-Abstand oder Handlötung erfordern. Dieses Gehäuse ist vollständig mit Standard-PCB-Pads kompatibel und kann mit Standard-SMT-Prozessen bestückt werden.

Das ATSHA204A-SSHDA-T im SOIC-8-Gehäuse hat 8 Pins, Pin-Belegungwie folgt（ Draufsicht, gegen den Uhrzeigersinn von der unteren linken Ecke）：

• Pin 1 - VCC (Stromversorgung): Versorgungsspannungseingang, empfohlen 2,0V~5,5V. Es wird empfohlen, einen 100nF Entkopplungskondensator zwischen VCC und GND nahe dem Chip zur Unterdrückung von Netzrauschen zu platzieren.
• Pin 2 - SDA / DATA (Daten): Im SWI-Modus: Eindraht-Datenschnittstelle (zum Host-MCU-GPIO); im I2C-Modus: I2C-Datenleitung (SDA). Der Chip empfängt über diesen Pin Host-Befehle und gibt Authentifizierungsantworten zurück.
• Pin 3 - SCL / SDA (Takt/Zweite Daten): Im SWI-Modus: offen lassen oder mit GND verbinden; im I2C-Modus: I2C-Taktleitung (SCL).
• Pin 4 - NC (Nicht verbunden): Intern nicht verbunden; offen lassen.
• Pins 5-7 - GND (Masse): Chip-Masse-Pins, alle mit Systemmasse verbunden. Eine vollständige PCB-Massefläche wird empfohlen, um Massenimpedanzrauschen zu minimieren.
• Pin 8 - VCC (Stromversorgung): Zweiter VCC-Pin, intern mit Pin 1 verbunden. Zweipin-Stromversorgung reduziert Pin-Stromdichte.

Die folgenden Alternativen dienen nur als Referenz. Bitte vor Auswahl die Kompatibilität der Kommunikationsschnittstelle, Versorgungsspannung, Sicherheitsalgorithmus-Kompatibilität und Software-API-Unterschiede prüfen.

Gehäusevergleich

Auswahltipps: ATSHA204A-SSHDA-T verwendet SHA-256-Symmetrische Verschlüsselung, geeignet für kostenempfindliche Anwendungen, bei denen der Host-MCU den gemeinsamen Schlüssel sicher speichern kann. ATECC508A verwendet ECC-Asymmetrische Verschlüsselung mit einfacherer Schlüsselverwaltung, aber höheren Kosten. DS28C36/DS28E30 sind Maxim/ADI-Lösungen, geeignet für Designs, die bereits das Maxim-Sicherheits-Ökosystem nutzen. Vor der Auswahl Schnittstelle (SWI/I2C/1-Wire), Betriebsspannung und Software-API-Kompatibilität überprüfen.

Microchip Technology Inc. (NASDAQ: MCHP), mit Hauptsitz in Chandler, Arizona, USA, ist ein weltweit führender Anbieter von Mikrocontrollern, Analogbausteinen und Flash-IP-Lösungen. Microchip hat Atmel übernommen, um die branchenführenden AVR-Mikrocontroller- und ATAES/ATSHA-Sicherheitschip-Produktlinien zu erhalten, wobei die ATSHA204A-Serie ein Benchmark-Produkt auf dem Markt für Sicherheits-Authentifizierungschips ist.

Die CryptoAuthentication-Familie von Microchip deckt das gesamte Spektrum von SHA-256-Symmetrischer Authentifizierung (ATSHA204A) bis zu ECC-Asymmetrischer Verschlüsselung (ATECC508A/608A) ab und bietet eine einheitliche Software-API (ATCA/ATECBlib), die die produktsübergreifende Migration vereinfacht. Alle Sicherheitschips unterstützen sichere Schlüsselprogrammierungsdienste (AT88SCxxx-ND, ATECC-XSTO-Serien), die Kunden helfen, Schlüssel während der Produktion sicher zu injizieren und Schlüssellescks in der Lieferkette zu verhindern.