使用NFC保護您的系統(tǒng)

如今，每個人，尤其是每個設(shè)計工程師，都更加具有安全意識。我們每天將六位數(shù)代碼（或指紋）放入手機20次，另外20次將各種應(yīng)用程序的密碼放入手機中，甚至不考慮它們。您正在設(shè)計的新設(shè)備或設(shè)備也需要訪問保護。

如果我正在設(shè)計一個主要的工業(yè)控制系統(tǒng)，我希望包括訪問控制并記錄誰更改了設(shè)備上的設(shè)置。測試設(shè)備、自動售貨機、消費者可穿戴設(shè)備、區(qū)域訪問等也是如此。而且這真的很容易實現(xiàn)。

近場通信 （NFC） 的一些應(yīng)用

為了使用戶非常容易，您將需要使用NFC讀卡器。NFC擴展了RFID以允許雙向無線通信，并具有更高的數(shù)據(jù)傳輸速率（高達424kbps），但代價是讀取距離更短，為4至10厘米。較短的讀取距離在安全性方面也具有顯著優(yōu)勢。請注意，還有一個規(guī)范，ISO 15693，用于長達一米的更長讀取范圍（主要是使用更大的天線）。

使用NFC的一個領(lǐng)域是現(xiàn)代信用卡。它允許用戶簡單地點擊他們的卡進行支付。美國向芯片信用卡（NFC版本的前身）轉(zhuǎn)換非常緩慢，令人沮喪。歐洲和南美多年來一直在使用這些更安全的芯片卡。但是，美國有13，000家金融機構(gòu)，他們需要在這些事情上達成一致，這減緩了采用速度。

我們在美國使用的芯片信用卡現(xiàn)在在讀卡器中采用物理接觸芯片。EMV（代表Europay，Mastercard和Visa）是配備用于身份驗證的芯片的卡的全球標準。這些支持EVM的卡為信用卡公司帶來了豐厚的回報。由于想要進行欺詐的人無法輕松地從舊卡的磁條中讀取數(shù)據(jù)，實體商家信用卡欺詐損失在 28 年下降了近 2017%，至 3 億美元。然而，在線信用卡欺詐保持穩(wěn)定。

新的可刷卡非接觸式信用卡即將推出。

EMV也適用于信用卡的下一步 - 這將是NFC。我們中的許多人已經(jīng)轉(zhuǎn)向手機的NFC功能進行零售支付，不久的將來，我們的信用卡將使用NFC并可刷卡。

NFC 規(guī)格

ISO/IEC 14443 是一個由四部分組成的國際標準，適用于非接觸式智能卡，工作頻率為 13.56MHz，近距離（~4cm），帶有讀卡器天線。它描述了必要的調(diào)制和傳輸協(xié)議。該協(xié)議用于訪問控制和身份驗證，而不是金融交易。ISO/IEC 18000-3 是 RFID 的一般規(guī)范。匯總技術(shù)規(guī)格的最佳地點是NFC論壇。但是，您可能甚至不必查看這些規(guī)格，因為IC制造商已經(jīng)為您完成了所有工作，并且有許多低成本芯片組可以完成這項工作。

它的工作方式

對于NFC，讀卡器端產(chǎn)生13.56MHz的RF場，并將輪詢以查找附近的其他設(shè)備。標簽在進入另一個設(shè)備的字段后，將開始“偵聽”設(shè)置命令。然后，閱讀器將輪詢標簽，找出它可以使用哪些信令技術(shù)（NFC-A、NFC-B 和 NFC-F）。標簽將響應(yīng)，然后讀取器將繼續(xù)使用調(diào)制方案、位級編碼、比特率以及與三種信令方法之一相關(guān)的其他參數(shù)建立通信鏈路。

基本 NFC 連接

可用芯片

MAX66242深蓋安全認證器是一種轉(zhuǎn)發(fā)器IC，結(jié)合了ISO/IEC 15693和ISO 18000-3模式1兼容的射頻前端，一個2C 前端、基于 FIPS 180 的 SHA-256 引擎和 4096 位用戶 EEPROM。它提供對稱質(zhì)詢和響應(yīng)身份驗證功能。IC由從HF場收集的能量自動供電。在具有足夠的場強的情況下，可配置電源輸出可提供高達 5mA 的電流。

MAX66242 DeepCover安全認證器應(yīng)答器可通過I收集傳感器數(shù)據(jù)2C.

每個器件都有一個工廠編程的、保證唯一的 64 位 ID。該芯片可以從連接的傳感器或外圍設(shè)備收集信息，并通過RF端口提供該數(shù)據(jù)。該器件采用 3.3V 電源工作，溫度范圍為 -20° 至 85°C，并提供 ±8kV HBM ESD 保護。

接下來是MAX66300 DeepCover安全非接觸式主機認證器，它結(jié)合了RFID收發(fā)器和SHA-256安全認證器協(xié)處理器。它為設(shè)計人員提供了四個 32 字節(jié)的用戶存儲器頁、四個主密鑰、多個可編程保護選項、一個 76 字節(jié)暫存器 SRAM、一個硬件真隨機數(shù)發(fā)生器和一個唯一的 64 位序列號。

MAX66300 DeepCover非接觸式主機認證器從標簽中提取數(shù)據(jù)。

該芯片的RF功率輸出高達200mW，其ASK上行鏈路調(diào)制指數(shù)可在7%至30%之間調(diào)節(jié)，并具有可選的接收器低通和高通濾波器。其接收增益可在0dB至40dB范圍內(nèi)選擇。它可以使用開關(guān)鍵控 （OOK） 調(diào)制在單天線或雙天線模式下工作。該 IC 采用 TQFN56 封裝，工作溫度范圍為 -40° 至 85°C，并具有天線短路保護功能。它與 3.3 或 5V 電源兼容，并具有 ±2kV HBM ESD 保護;天線連接上±4kV。

而且，MAX66300-24XEVKIT讀卡器和標簽評估板使設(shè)計變得非常容易。還有MAX66242EVKIT標簽評估板可供考慮。

Maxim還提供多種版本的DeepCover安全微控制器，如MAX32560。此設(shè)備是手臂皮層-基于M3的SoC，具有384Kb的系統(tǒng)SRAM和8Kb的AES自加密NVSRAM。它具有符合 ISO 14443 型 A/B EMV 標準的帶內(nèi)部收發(fā)器的非接觸式讀卡器、帶公鑰身份驗證的安全引導(dǎo)加載程序、AES、DES 和 SHA 硬件加速器、模算術(shù)硬件加速器、10 線安全鍵盤控制器、真隨機數(shù)發(fā)生器、芯片屏蔽、六個篡改傳感器和 256 位電池備份 AES 密鑰存儲。

將 NFC 安全性添加到任何設(shè)計中都是提高客戶安全性和成功率的簡單可靠方法。

審核編輯：郭婷