当前，数字安全是电子设计领域最热门的话题之一对于许多工程师，当提到安全性时，脑海中闪现出的第一个词可能就是加密可能只有极少数人会想到安全认证然而，安全认证是安全器件或交易的基础功能我们以家庭银行为例显然，您希望余额和账号等保密信息能够加密，此时，您的网络浏览器上会显示一个小锁标识以及“https://”。
也就是说，网络浏览器在建立安全连接时，第一件事情就是检查银行站点的真实性；换句话说，就是要对银行站点进行安全认证实际上，如果将登录和密码信息发送到钓鱼网站，危害性非常大，因为这些凭据可被进一步重用，以银行账户持有人的名义执行未经授权的交易，而实际持有人却毫不知情。
通过TLS/SSL协议，一般能够实现安全的互联网浏览，确保真实性和保密性安全认证对于物联网(IoT)应用也非常重要：不可信的终端可能会将整个基础设施置于危险之中我们以连接到配电系统的智能电表为例对于要破坏电网的攻击者，一种简单方法是将病毒或恶意软件加载到智能电表。
然后被干扰的电表会向基础设施发送假消息，反应出的功耗与实际功耗相差非常大电网将会出现不平衡；更坏情况下，攻击可能触发全网断电为了避免这种情况，必须检验电表硬件和固件的真实性对固件进行安全认证的过程称为安全引导。
1实施有效的安全认证方法现在我们已经理解了安全认证的重要性，接下来我们讨论如何实施最简单的安全认证方法是使用密码在智能电表的例子中，设备可向电网控制系统发送密码服务器验证密码，然后再授权执行下一步虽然这种方法非常容易理解，但并不是最好的方法。
攻击者很容易监听通信、记录密码，然后用其来对非真实的设备进行安全认证所以，我们认为基于密码的安全认证方法比较薄弱数字领域执行安全认证的更好方法是质询-应答方法我们来看看两种方式的质询-应答方法：一种基于对称加密，另一种基于非对称加密。
对称加密安全认证依赖于共享密钥主机和被认证设备持有相同的密钥主机向设备发送一个随机数，即质询设备计算一个数字签名，该签名是密钥和质询的函数，并发送回主机主机执行相同的运算并对结果进行比较如果两项计算结果一致，则设备通过安全认证(图1)。
为了确保结果不被模仿，必须使用数学属性足够的函数；例如必须保证不可能通过计算结果获得密钥SHA-256等安全散列函数满足这些要求对于质询-应答方法，设备在不泄露密钥的情况下证明自己知道密钥即使攻击者拦截通信，也无法接触到密钥。
图1. 基于对称加密的安全认证依赖于主机和设备之间的共享密钥基于非对称加密的安全认证依赖于两个密钥：私钥和公钥只有被认证的设备知道私钥，而公钥可透露给希望对设备进行安全认证的任何一方与上文中讨论的方法一样，主机向设备发送质询。
设备根据质询和私钥计算数字签名，并将其发送给主机(图2)但此时，主机使用公钥对数字签名进行验证用于计算数字签名的函数拥有特定数学属性至关重要非对称方法中最常用的函数是RSA和ECDSA同样，设备也在不泄露密钥情况下提交了自己知道密钥的证明，即私钥。
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图2. 非对称密钥安全认证依赖于公钥和私钥2为什么安全IC有益于安全认证质询-应答安全认证始终要求被认证的对象持有密钥对称加密方法中，该密钥为主机和设备之间的共享密钥；对于非对称加密方法，该密钥为私钥无论哪种情况，一旦密码泄露，质询-应答式安全认证就失效了。
安全IC有助于防范这种情况安全IC的一项基本特性是为密钥和密码提供强保护ADI提供三种支持安全认证的解决方案 安全认证IC：IC是可配置但固定功能的器件，为实施质询-应答安全认证提供最经济的途径，并且具有基本的加密操作。
安全微控制器：在支持质询-应答安全认证的基础上，提供全面的密码学功能，包括加密 低功耗微处理器：尽管这些产品并非专用于加密，但拥有支持强安全认证所需的电路模块安全认证IC中，基于SHA-256的产品支持基于共享密钥的安全认证(图3)，而基于ECDSA的IC使用私钥/公钥对(图4)。
除加密引擎外，这些产品拥有板载EEPROM存储器该存储器是可配置的，可用于储存经过安全认证的用户数据，例如传感器的校准信息基于SHA-256的产品是最经济的方案尽管支持相互认证，但共享密钥的分发要求采取一定的防范措施，保证设备制造和配置期间不会泄露密钥。
为克服该缺点，可在工厂对密钥进行编程
图3. SHA-256密钥安全认证基于共享密钥ADI的DS28E15/22/25 IC基于SHA-256技术，拥有不同的内部存储器容量由于主机和设备侧储存有相同的密钥，我们建议主机侧使用协处理器，例如DS2465。
DS28C36和DS28E35等基于非对称加密的产品提供更灵活的方法，因为主机侧不需要防止密钥被泄露然而，为降低公钥算法负荷并且提供附加安全操作，可利用DS2476 (DS28C36的配套IC)等主机侧协处理器简化系统方案的开发。
图4. 基于ECDSA的安全认证算法依赖于私钥/公钥对3支持对称和非对称加密的安全微控制器ADI提供各种各样的安全微控制器，包括从MAX32590 (ARM9，工作频率384MHz)应用级处理器(支持Linux等高级操作系统)到MAX32555或MAXQ1061等小尺寸协处理器。
这些微控制器支持对称和非对称加密，适用于数字签名和安全认证，以及加密算法器件拥有支持SHA、RSA、ECDSA和AES的硬件加速器，以及完整的加密算法库，提供符合标准的整体API方案器件内置安全引导，所以能够保证固件可靠性。
得益于齐全的加密功能，器件能够支持多种安全认证方法MAXQ1061协处理器不仅支持安全认证，而且也支持使用IP的TLS/SSL标准安全通信协议的大多数关键步骤在芯片内实现TLS协议可提高安全水平并减轻主处理器执行计算密集型任务的负荷。
这对于资源受限的嵌入式系统非常宝贵MAX32626等低功耗微控制器的目标应用为可穿戴设备，所以不是“安全为中心”的IC然而，随着攻击现象日益频繁，产品的设计也充分考虑了未来的安全挑战所以，MAX32626具有支持安全认证的硬件信赖保护单元，以及用于加密的硬件AES和内置安全引导。
4总结本文中，我们探讨了什么是安全认证及其重要性。同时我们也看到，得益于已有基于硅的方案，不需要是加密专家，也完全能够实现安全认证。
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