一， 加密芯片的应用及原理：

1. 加密芯片的作用

     在激烈竞争的电子及信息技术产品行业，很多公司费尽心血研发的产品，在投放市场不久就被竞争对手破解，产品破解的时间和成本越来越低，在很多行业出现了仿制品多于自有产权产品的现象，严重损害了产品研发者的权益。

     目前保护软硬件产品最有效的办法就是绑定加密芯片，可以有效防止未经授权访问或拷贝芯片内程序，也能防止未经授权使用非正常手段抄袭PCB，将产品的PCB完全复制。

     从定义上说，加密芯片是一个具备独立生成密钥以及数据加解密能力的集成电路芯片，实现多种密码算法，使用密码技术保存密钥和敏感信息。

     加密芯片内部拥有自己的CPU和存储器，用于加解密计算、存储密钥和敏感数据，为加密产品提供数据加解密和认证的服务。使用加密芯片进行加密的产品，由于密钥和加密数据被存储在加密芯片中，难以从      外部窃取和解密，这样也就实现了保护数据安全的目标。

   市面上的加密芯片，基本都是基于某款单片机，使用I2C或SPI等通讯，使用复杂加密算法加密来实现的，流程大致如下：

主控芯片生成随机码 --> 主控芯片给加密芯片发送明文 --> 加密芯片通过加密算法对明文进行加密生成密文 --> 加密芯片返回密文给主控芯片 --> 主控芯片对密文进行解密生成解密值 --    > 主控芯片对解密值与之前明文进行对比， 比较值一致则认证通过（认证不通过可进行关机操作）；（用户一般需要集成加密芯片商提供的解密库文件，调用指定库文件接口，来实现解密）

     目前市面上的加密芯片种类繁多，从几块钱到十几块钱到上百块价格不等；

      常见的加密芯片原理

       加密芯片的原理通常分为以下几种：

      （1）芯片内部置入数据，通过对比数据是否相同

      （2） 板子与加密芯片同时置入密钥（可相同，或者通过特别数据运算后相同），同时加密随机数（不会重复使用），根据结果来判定是否为合法芯片

      （3）板子部分程序移植到加密芯片中，需要时调用加密芯片功能

       优点：不会被模拟；板子程序被破而加密芯片不被破，不会影响程序安全

       缺点：成本较高，用户工作量增大，用户需要开发安全芯片程序，量产时需要搭建下载程序环境。

    二，不同类型加密芯片主要区别：

      （1）加密算法实现不同：各种加密芯片都是厂家根据需求选择自己偏好的加密算法，进行更改适配，或者直接使用自己自定义的算法进行加密。

     （2）封装不同，常见的加密芯片封装有：SOT-23-3，SOT23-6，SOP-8、SOIC-8等；根据板段的设计可选择不同的封装对应的芯片；

     （3）其他区别：传输协议（I2C、SPI、UART、或者厂家自定义协议）不同，认证速率可靠性不同，开发适配难度差异等；

   三，加密芯片的如何选择（仅个人认为）：

        选择加密芯片时，需要考虑以下几个方面：

       1.安全需求：根据应用场景确定需要的安全功能，如加密、身份认证和防篡改。不同加密芯片，主要却别在于所选芯片不一样，加密芯片开发人员不一样，加密方式实现的差异；只要加密      芯片实现方式上没有很大漏洞，以及加密算法不过于简单，所选加密芯片基本会有一定安全性， 大品牌加密方式复杂但破解者也更多，相比而言亦不占优势，小品牌不知名加密芯片加密算法      复杂性可能欠缺但无人破解，相对也会有一定安全性；

     2.性能要求：考虑加密算法的速度和功耗，确保满足系统的性能要求。如果对认证速率有要求最好选择认证速率相对较快的芯片，这样不会影响到开机速度和系统运行；

     3.兼容性：确保加密芯片与现有系统的硬件和软件兼容。如果可能可以与加密芯片提供方要求，在原有加密算法基础上，集成一部分自己的数学运算进入到加密芯片算法内，以提高加密性 

     4.成本：在满足安全和性能需求的前提下，选择性价比高的加密芯片。

  四、主要品牌

1. 恩智浦（NXP）：提供多种安全芯片，如SE050系列，广泛应用于物联网、支付和身份认证。

2. 英飞凌（Infineon）：其OPTIGA™ Trust和SLI系列芯片在工业和汽车领域有着广泛应用。

3. 意法半导体（STMicroelectronics）：STM32系列微控制器集成了多种安全功能。

4. Microchip：提供CryptoAuthentication™系列，适用于多种嵌入式系统。

    五、加密芯片发展的最新状况

       随着物联网、区块链和智能设备的快速发展，加密芯片的需求也在迅速增长。最新的加密芯片发展趋势包括：

1. 增强的物理安全性：防止侧信道攻击和物理篡改，如电磁干扰和电源分析攻击。

2. 低功耗设计：适用于物联网设备和移动设备，延长电池寿命。

3. 多功能集成：集成更多的安全功能，如防伪、防克隆和安全启动。

4. 量子安全：应对未来量子计算威胁，开发抗量子计算的加密算法。

附：其中市面常见的加密算法如下：

    ‍总结来说，加密芯片在现代信息安全中扮演着重要角色。随着技术的不断进步，加密芯片的性能和安全性也在不断提升，选择适合的加密芯片对于保护数据安全至关重要。

商品参数配置

加密芯片

[品牌]:JLH

[产品名称]:加密芯片

[算法]:自定义/SHA-256/AES/ECC/RSA

[电压]:2.2V-5.5V

[通信接口]:C UART SPI

[速率]:400Kbps

[工作温度]:40℃℃-+85°℃

[封装]:SOP8/FN8/SOT23-6

                  高安全性:自定义加密算法

                  低成本:采用8脚SOIC标准封装,可根据要求定制特殊封装与丝印

      灵活性高:通信方式可自定义

      响应快:客户提出需求

      超低静态功耗:Standby电流能达到2uA以下超强加密

       我们以杰利宏科技的加密芯片JL105A作为说明看下加密原理：

       主控MCU和加密芯片两端在出厂阶段分别设置相同的认证算法，算法可以有多个。在运行阶段，主控端和加密芯片端基于相同的对称加密算法对同一组随机数加密后产生两组密文，最后在主控端进行比     对，只有结果一致后，认证才能通过。

      加密IC芯片 原理框图：

     加密IC

      JL105A使用破坏性烧录方式，代码不可破解，多种通信方式，开发周期短，难度低，多种封装类型。性价比极高，适合出货量较大的产品使用。JL105A累计出货量已经超过百万，性能稳      定，货源充足，欢迎有加密需求的朋友咨询交流。

       加密芯片的加密方式：

     1、对比认证（身份认证）

      实现原理：主控和加密芯片两端在出厂阶段分别设置一条相同的认证密钥。在运行阶段，MCU端和加密芯片端基于对称加密算法对同一组随机数加密后产生两组密文，最后在主控端进行比   对，只有结果一致后，认证才能通过。

     安全性：安全性一般，可以通过主控端破解。

     优点：开发速度快，加密芯片成本低，适合出货量大的产品。

     2、数据安全存储

      实现原理：在开发阶段将主控存储的一些参数和数据删除，将其转移到加密芯片中存储。在出厂阶段，将参数和数据写入到加密芯片中。应用阶段，当MCU需要使用这部分缺失的参数时，     通过IIC/UART等通信接口与加密芯片交互，读回参数和数据（明文、固定密文或变化的密文）。

   安全性：只有传递随机变化的密文参数，才能保护参数安全的效果。

     3、算法移植方案

      实现原理：在开发阶段把主控端一部分程序删除掉，将其转移到加密芯片中编程实现。在应用阶段，当主控端程序运行到这部分缺失的程序时，发送指令给加密芯片，后者运行程序后，将       运行结果返回给主控端使用。

      安全性：这一方案相较前两种安全等级高很多。因为他真正解决了主控没有安全性的短板。整个系统的弱点是主控，里面的程序和数据都有可能被暴露分析，本方案巧妙的一点是虽然没办       法直接对MCU进行安全加固，但是引导破解人员去攻击安全等级非常高的加密芯片。

       缺点： 开发难度大，成本高，适合加密等级要求高的产品。

    4、混合加密方案

    实现原理：将对比认证、数据存储、算法移植方案结合起来使用，就形成了混合加密方案。

    安全性：此方案结合了各单一方案的优点，因此安全性最高，破解难度最大。

    缺点：开发难度大，成本非常高，适合有特殊加密需求的产品。

 关于加密IC的选择：

    市面上的加密IC，基本都是基于某款单片机，使用I2C或UART等通信方式，使用复杂加密算法加密来实现的，目前市面上的加密芯片种类繁多，从几块钱到几十块钱到上    百块甚至更高价格的也有，主要是不同的加密要求和不同的使用场合导致价格的差异比较大。在产品量大情况下，建议选择便宜的加密芯片，大批量产品价格能够在控制在一    元左右会比较合适。

      高性价比加密芯片的功能

     加密芯片最常见的目的是加密传输数据。在接收端，可以使用加密芯片来高效地解密传入的信息。信息数据使用对称加密或非对称加密进行加密。

     设计方案应侧重芯片自身的安全性和性能。参与认证的随机数应是真随机数。