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來源：Digi-Key 作者：Jeff Shepard 為什么無線充電器需要安全認(rèn)證？簡單回答是，無線充電聯(lián)盟 (WPC) 的 Qi v1.3 強制要求安全認(rèn)證，因為不安全的無線充電器不僅會帶來安全威脅，還會影響用戶體驗和安全。例如，設(shè)備可能充電過慢或過快，導(dǎo)致過熱（或者更糟，著火），或者電池因為充電算法管理不善而可能損壞。 關(guān)于網(wǎng)絡(luò)安全，已識別的攻擊途徑包括邊信道攻擊1以及劫持和竊聽攻擊2。有些人在公共場所使用的“邪惡”充電器可能會利用這些漏洞，使充電器可以訪問手機上的數(shù)據(jù)，或者單純地破壞手機運行。 WPC 決心正面解決網(wǎng)絡(luò)安全、用戶體驗與安全問題。現(xiàn)在，如果用戶的手機或其他設(shè)備按照 Qi v1.3 新標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，則必須使用 Qi v1.3 充電器進行充電，否則可能無法充電。即使能充電，也會被限制以最慢的充電速率充電。為確保這一點，Qi v1.3 強制要求由充電器中經(jīng)過認(rèn)證的安全存儲子系統(tǒng) (SSS) 存儲并保護一個私鑰，包括 X.509 證書，從而以加密方式驗證充電源。 當(dāng)設(shè)備放在充電器上時，它會請求安全認(rèn)證。如果沒有從充電器獲得經(jīng)過驗證的私鑰，設(shè)備可能會拒絕該充電器。最終的結(jié)果是：舊設(shè)備在新標(biāo)準(zhǔn)下將能繼續(xù)使用，但 Qi v1.3 設(shè)備可能不能使用舊充電器充電（圖 1）。 
圖 1：采用 Qi v1.3 新標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備不能使用未經(jīng)認(rèn)證的充電器或采用早期版本 Qi 標(biāo)準(zhǔn)的充電器充電。（圖片來源：Microchip Technology 為了避免私鑰以任何方式暴露并支持信任鏈，所有涉及的私鑰都必須存儲于充電器的 SSS 中。WPC 規(guī)定了三個步驟來確保私鑰的信任鏈（圖 2）： · 第三方根證書頒發(fā)機構(gòu) (CA) 創(chuàng)建根證書及其關(guān)聯(lián)的根私鑰，用于簽署制造商證書簽名請求 (CSR)。制造商證書是每家無線充電器公司獨有的，產(chǎn)品證書是每個充電器獨有的。 · 制造商 CA (MFG Cert) 創(chuàng)建制造商證書，并在經(jīng)過認(rèn)證的 SSS 中保護其關(guān)聯(lián)的私鑰。 · 產(chǎn)品認(rèn)證所需的公鑰/私鑰對在 SSS 的制造過程中生成并加以保護。私鑰預(yù)配置在充電器中的 SSS 內(nèi)，SSS 將 CSR 發(fā)送到已由根證書簽名的制造商 CA。 
圖 2：使用三個步驟確保 SSS 內(nèi)私鑰的信任鏈，并進行安全認(rèn)證。（圖片來源：Microchip Technology） 無線充電器的設(shè)計人員可以使用 Microchip 的 ECC608-TFLXWPC 作為預(yù)先配置的安全元件，其滿足 Qi v1.3 規(guī)定的安全認(rèn)證要求（圖 3）。除了支持 Qi v1.3 安全認(rèn)證外，該元件還支持代碼認(rèn)證（安全啟動）、消息認(rèn)證代碼 (MAC) 生成、可信固件更新、多種密鑰管理協(xié)議以及其他基于信任根的操作。該元件旨在為充電器中的微控制器 (MCU) 或微處理器 (MPU) 提供安全服務(wù)。
圖 3：ECC608-TFLXWPC 是一種預(yù)先配置的安全元件，符合 Qi v1.3 規(guī)定的安全認(rèn)證要求。（圖片來源：Microchip Technology） 為了幫助用戶入門，CryptoAuthentication SOIC Xplained Pro 入門套件包括 SAMD21-XPRO 和 AT88CKSCKTSOIC-XPRO 插座板以及 Crypto Authentication 樣本器件。該入門套件可與 Microchip Technology 的 CAL 庫和 CAL Python 工具配合使用；通過在插座板上設(shè)置所需的開關(guān)，它可以支持 I2C、單線接口 (SWI) 和 SPI 接口設(shè)備。
圖 4：CryptoAuthentication SOIC Xplained Pro 入門套件包括 SAMD21-XPRO（藍板）和 AT88CKSCKTSOIC-XPRO 插座板（紅板）以及樣本器件。（圖片來源：Microchip Technology） 總結(jié) 根據(jù) Qi v1.3 新標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的無線充電器必須包括使用強制信任鏈的安全認(rèn)證，以確保良好的用戶體驗和安全，并且防止網(wǎng)絡(luò)攻擊。符合早期 Qi 標(biāo)準(zhǔn)的手機等設(shè)備可以使用按 v1.3 標(biāo)準(zhǔn)制造的充電器充電，但不能保證按 v1.3 標(biāo)準(zhǔn)制造的設(shè)備可以使用舊充電器充電。因此，設(shè)計人員有責(zé)任快速實施 Qi V1.3。如本文所示，目前已推出一些 IC 和開發(fā)套件可用于推動 Qi v1.3 的開發(fā)。 |
