安全的電量計可防止電池克隆

它們看起來就像真品一樣，通常更便宜，但許多假冒電池組缺乏安全組件或保護(hù)裝置，而這些是正品版本的標(biāo)志。例如，真正的鋰離子電池組通常包含具有安全功能的電池單元;防止過充電、過放電和過流的保護(hù)電路;以及隔離任何過電流的保護(hù)裝置。

灰色市場電池給消費者以及失去收入來源的原始設(shè)備制造商（OEM）帶來了很多風(fēng)險。然而，造假者仍然存在，問題有增無減。在2017財年，美國海關(guān)和邊境保護(hù)局（CBP）查獲并銷毀了近32，000件假冒商品;與52年相比，增長了2014%。這次運輸包括各種物品，而不僅僅是假冒電池。

事實上，消費電子產(chǎn)品是美國第二大盜版產(chǎn)品，克隆電池成為一個大問題也就不足為奇了。根據(jù)Scout CMS的一篇博客文章，智能手機(jī)電池對想要優(yōu)惠的消費者尤其有吸引力，“但交易的壞處是智能手機(jī)電池涉及復(fù)雜的工程，即使沒有被黑客入侵，也可能出現(xiàn)故障。

一種簡單、經(jīng)濟(jì)實惠的防止克隆的方法

您是否知道電池電量計 IC 可以輕松、經(jīng)濟(jì)地防止假冒？集成 SHA-256 安全認(rèn)證的電量計 IC 可以在一系列終端市場（包括金融、消費、醫(yī)療、計算和游戲）中保護(hù)電池免受造假者的侵害。電量計中的有效安全認(rèn)證可防止通過唯一密鑰創(chuàng)建未經(jīng)授權(quán)的副本，從而使從單個IC竊取機(jī)密變得毫無用處。使用多步驟密鑰生成的IC為防止機(jī)密從制造現(xiàn)場泄漏提供了一種很好的方法。最好通過質(zhì)詢-響應(yīng)方法創(chuàng)建密鑰，而不是直接寫入 IC。為了進(jìn)一步防止密鑰被盜，IC應(yīng)不受光學(xué)、電氣、時序和功率分析以及通過反處理進(jìn)行物理檢查的影響。

Maxim的MAX17201、MAX17205、MAX17211和MAX17215 ModelGauge m5電量計IC符合這些認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。這些符合 FIPS 180-4 標(biāo)準(zhǔn)的 IC 具有 256 位密鑰，這些密鑰是使用圖 160 中所示的多步密鑰生成在出廠時為每個電池唯一生成的。首先，使用安全的哈希方法來創(chuàng)建 Secret1，然后使用相同的哈希算法以及芯片的唯一ROM_ID來創(chuàng)建 Secret1。機(jī)密 2 被覆蓋，而機(jī)密 1 存儲在 IC 中，并且每個 IC 都不同。電池組制造商不需要知道 Secret2 或 Secret1，這最大限度地減少了密鑰泄露的風(fēng)險，并且使用的兩個單獨的挑戰(zhàn)在工廠得到保護(hù)。

圖1.每個MAX172xx電量計IC的唯一密鑰生成示意圖

圖 2 描述了在主機(jī)軟件中驗證電池的過程。主機(jī)軟件使用 Challenge2、Secret1 和 ROM_ID 來生成 Secret2。然后，主機(jī)軟件執(zhí)行質(zhì)詢-響應(yīng)方法，以驗證電量計是否知道 Secret2。主機(jī)軟件必須安全地存儲質(zhì)詢 2 和機(jī)密 1。

圖2.使用MAX172xx電量計IC進(jìn)行主機(jī)軟件認(rèn)證的示意圖

這些電量計 IC 旨在防止 IC 的密鑰被盜。密鑰無法從電量計中物理讀取，其驗證只能通過質(zhì)詢響應(yīng)完成。作為防止脫處理的對策，IC具有光學(xué)檢測抗擾度。存儲在非易失性存儲器中的 1 和 0 在物理上是無法區(qū)分的。電量計 IC 對微型探頭和電子束探頭等電氣檢查具有免疫力，因為密鑰未明確存儲在非易失性存儲器中。它們的物理設(shè)計使用頂部金屬層來路由電源、接地和其他信號，而無需關(guān)鍵信息。關(guān)鍵信號被電偏置金屬區(qū)域覆蓋。如果有人試圖去除頂部金屬層，此操作將使芯片無法操作。無論是微探測還是電壓對比都無法揭示所有信號層完好無損的秘密。IC還具有時序分析和功耗分析抗擾度（SHA計算的時序與密鑰無關(guān)，內(nèi)部密鑰訪問期間的功耗與密鑰值無關(guān)）。此外，定時器值存儲在壽命記錄寄存器中，為防止克隆提供了對策。

無需電池表征的精度

由于MAX17201、MAX17205、MAX17211和MAX17215 IC采用ModelGauge m5 EZ算法，無需電池檢定即可提供高精度。 ModelGauge m5 EZ 算法將庫侖計數(shù)器的短期精度和線性度與基于電壓的電量計的長期穩(wěn)定性以及溫度補(bǔ)償結(jié)合在一起。IC可自動補(bǔ)償電池老化、溫度和放電速率，在各種工作條件下提供精確的電池充電狀態(tài)（SOC），單位為mA-hr或百分比。

保護(hù)您的電池組免遭偽造 — 選擇一款電量計 IC，它不僅可以提供您所需的精度，還可以防止克隆、黑客攻擊和其他非法行為。

審核編輯：郭婷