Φύλλο δεδομένων IS23SC1604 για ασφαλή EEPROM

Φύλλο δεδομένων IS23SC1604

Επισκόπηση ασφαλούς EEPROM IS23SC1604

Το IS23SC1604 είναι μια ασφαλής σειριακή EEPROM για σχεδιασμούς μνήμης σύγχρονων έξυπνων καρτών που απαιτούν ελεγχόμενη πρόσβαση αντί για απλή ανοιχτή αποθήκευση. Το φύλλο δεδομένων IS23SC1604 περιγράφει μια EEPROM 16Kbit, οργανωμένη ως 2K x 8, συμβατή με το σύγχρονο πρωτόκολλο ISO/IEC 7816-3 που χρησιμοποιείται στην επικοινωνία καρτών επαφής.

Σε αντίθεση με μια βασική EEPROM, το IS23SC1604 είναι δομημένο γύρω από προστατευμένη χρήση κάρτας. Η μνήμη του περιλαμβάνει περιοχές που σχετίζονται με τον εκδότη, περιοχές κωδικών ασφαλείας, μετρητές προσπαθειών, μνήμη προστατευμένη με κωδικό και τέσσερις ζώνες εφαρμογών. Κάθε ζώνη εφαρμογής μπορεί να διαχειρίζεται με ξεχωριστές προστασίες ανάγνωσης, εγγραφής και διαγραφής, επιτρέποντας σε ένα chip να υποστηρίζει πολλαπλές ασφαλείς περιοχές δεδομένων μέσα σε ένα μόνο προϊόν κάρτας. Για έργα που αφορούν Κάρτες IC επαφής, αυτή η αρχιτεκτονική βοηθά στον διαχωρισμό των δεδομένων εκδότη, των δεδομένων χρήστη και των διαπιστευτηρίων που αφορούν συγκεκριμένες εφαρμογές.

Βασικά χαρακτηριστικά στο φύλλο δεδομένων IS23SC1604

Αρχιτεκτονική μνήμης και ασφάλειας

Η κύρια αξία του IS23SC1604 είναι ο συνδυασμός μη πτητικής αποθήκευσης 16Kbit και ελεγχόμενης πρόσβασης υποστηριζόμενης από υλικό. Η συσκευή αποθηκεύει και επικυρώνει κωδικούς ασφαλείας πριν επιτρέψει την πρόσβαση σε προστατευμένες περιοχές. Περιλαμβάνει επίσης ασφάλεια κωδικού μεταφοράς, ώστε η συσκευή να μπορεί να προστατεύεται κατά τη μετακίνηση από την κατασκευή του chip στην έκδοση της κάρτας. Μετά την εξατομίκευση, η εσωτερική ασφάλεια (fuse) ασφαλείας μπορεί να καεί για να διατηρηθεί ενεργοποιημένη η μέγιστη προστασία και να αποτραπούν μη εξουσιοδοτημένες αλλαγές μετά την κυκλοφορία.

Οι τέσσερις ζώνες εφαρμογών καθιστούν το chip κατάλληλο για διατάξεις καρτών πολλαπλών χρήσεων. Οι θέσεις κωδικών ασφαλείας, οι θέσεις κλειδιών διαγραφής και οι μετρητές προσπαθειών πρόσβασης αποτελούν μέρος του συνολικού χάρτη. Το φύλλο δεδομένων ορίζει λειτουργίες επικύρωσης για τον κύριο κωδικό ασφαλείας, τους κωδικούς ασφαλείας των ζωνών εφαρμογών και τα κλειδιά διαγραφής. Μετά από οκτώ συνεχόμενες αποτυχημένες προσπάθειες επικύρωσης, η σχετική σημαία μπορεί να κλειδωθεί μόνιμα, επομένως ο προγραμματισμός από τον εκδότη και οι δοκιμές στο εργοστάσιο πρέπει να ελέγχονται προσεκτικά.

Ηλεκτρική απόδοση και χρονισμός

Το IS23SC1604 λειτουργεί από μία μόνο τροφοδοσία 5V για λειτουργίες ανάγνωσης, εγγραφής και διαγραφής. Το καθορισμένο εύρος τροφοδοσίας λειτουργίας είναι από 4.5V έως 5.5V. Η κατανάλωση ρεύματος είναι χαμηλή για προϊόντα που βασίζονται σε κάρτες: έως 15µA σε κατάσταση αναμονής, έως 3mA για ανάγνωση ή σύγκριση στα 300KHz και έως 4mA για εγγραφή ή διαγραφή. Αυτά τα όρια βοηθούν τους μηχανικούς να εκτιμήσουν το φορτίο της διεπαφής του αναγνώστη και τα περιθώρια ισχύος σε επίπεδο συστήματος.

Η συχνότητα του σειριακού ρολογιού καθορίζεται έως 300KHz. Ο χρόνος πρόσβασης δεδομένων είναι έως 2ms και η καθυστέρηση προγραμματισμού εγγραφής ή διαγραφής είναι 5ms. Το φύλλο δεδομένων ορίζει επίσης τον χρονισμό επαναφοράς, τον χρονισμό ανάγνωσης, τον χρονισμό σύγκρισης και τον χρονισμό εγγραφής/διαγραφής για τα PGM, CLK, RST και I/O. Το υλικολογισμικό του αναγνώστη και οι διατάξεις παραγωγής θα πρέπει να ακολουθούν αυτές τις ακολουθίες για να αποφεύγονται αποτυχημένες συγκρίσεις, ημιτελείς εγγραφές ή εσφαλμένα αποτελέσματα επαλήθευσης.

Λειτουργίες ακίδων και σημειώσεις διεπαφής

Η συσκευή χρησιμοποιεί τις επαφές κάρτας ISO C1 έως C8 και τις αντιστοιχίζει σε Vcc, RST, CLK, FUS, GND, NC, I/O και PGM. Το I/O είναι μια αμφίδρομη γραμμή δεδομένων ανοιχτού υποδοχέα (open-drain). Το CLK μετακινεί σειριακά δεδομένα και αυξάνει τον εσωτερικό μετρητή διευθύνσεων. Το RST μηδενίζει τον μετρητή και μπορεί να θέσει τη συσκευή σε κατάσταση αναμονής υπό τις καθορισμένες καταστάσεις σήματος. Το FUS υποστηρίζει την εξατομίκευση και τον χειρισμό της ασφάλειας (fuse) ασφαλείας, ενώ το PGM εκκινεί λειτουργίες εγγραφής ή διαγραφής.

Το IS23SC1604 δεν θα πρέπει να αντιμετωπίζεται ως μνήμη παράλληλης τυχαίας προσπέλασης. Οι σχεδιαστές πρέπει να μηδενίζουν τον μετρητή, να χρονίζουν στη απαιτούμενη διεύθυνση, να εισάγουν ή να συγκρίνουν κωδικούς bit προς bit και να επαληθεύουν το αποτέλεσμα. Αυτή η συμπεριφορά είναι τυπική για ασφαλή ολοκληρωμένα κυκλώματα καρτών σύγχρονης μνήμης και θα πρέπει να υποστηρίζεται από συμβατό λογισμικό διεπαφής κάρτας, εξοπλισμό προγραμματισμού και υλικό αναγνώστη.

Κατάλληλες εφαρμογές και ενσωμάτωση προϊόντος

Το IS23SC1604 είναι κατάλληλο για εφαρμογές έξυπνων καρτών επαφής όπου οι αποθηκευμένες πληροφορίες χρειάζονται εξατομίκευση από τον εκδότη, ελεγχόμενη πρόσβαση και αξιόπιστη διατήρηση. Τυπικές περιπτώσεις χρήσης μπορεί να περιλαμβάνουν κάρτες μέλους, προπληρωμένες κάρτες αξίας, διαπιστευτήρια πρόσβασης, κάρτες εξουσιοδότησης εξοπλισμού, κάρτες πανεπιστημιούπολης και άλλα προϊόντα καρτών μνήμης που απαιτούν δομημένη ασφάλεια. Μπορεί επίσης να εξεταστεί όταν ένα έργο χρειάζεται περισσότερο προστατευμένο χώρο αποθήκευσης από πολύ μικρά chip μνήμης αλλά δεν απαιτεί κάρτα με πλήρη μικροελεγκτή.

Για την κατασκευή τελικών καρτών, το chip μπορεί να παρασχεθεί ή να αξιολογηθεί σε διαφορετικές μορφές. Το φύλλο δεδομένων αναφέρει επιλογές διαλογής wafer, κομμένου wafer, μεμονωμένων modules, modules σε ταινία, κενών καρτών και πλαστικού DIP 300-mil, με εκδόσεις εμπορικής και βιομηχανικής θερμοκρασίας. Ο φυσικός σχεδιασμός κάρτας, οι απαιτήσεις διεπαφής χρήστη και η συμβατότητα συστήματος θα πρέπει να αξιολογούνται ξεχωριστά κατά τη σύγκριση καρτών μνήμης επαφής με ανέπαφες κάρτες RFID.

Σε συστήματα πρόσβασης, το chip αποτελεί μέρος ενός σχεδιασμού διαπιστευτηρίων και όχι ένα πλήρες σύστημα από μόνο του. Το τελικό αποτέλεσμα εξαρτάται από το υλικό του αναγνώστη, το λογισμικό του κεντρικού συστήματος, τους κανόνες εξατομίκευσης και την ποιότητα παραγωγής της κάρτας. Όταν ασφαλείς κάρτες χρησιμοποιούνται με υποδομές εισόδου θυρών ή παρουσιολογίου, οι μηχανικοί θα πρέπει να επιβεβαιώνουν την υποστήριξη πρωτοκόλλου του αναγνώστη και τη συμβατότητα χρονισμού. Η επιλογή κάρτας μπορεί επίσης να αξιολογηθεί μαζί με αναγνώστες πρόσβασης RFID και άλλες τεχνολογίες διαπιστευτηρίων.

Θέματα σχεδιασμού, συμβατότητας και προσαρμογής

Εξατομίκευση και χειρισμός ασφάλειας (fuse) ασφαλείας

Το φύλλο δεδομένων IS23SC1604 περιγράφει διαφορετικά επίπεδα ασφαλείας. Πριν καεί η ασφάλεια (fuse) ασφαλείας, ο εκδότης μπορεί να εξατομικεύσει τη μνήμη υπό καθορισμένες συνθήκες. Αφού καεί η ασφάλεια, η προστασία κυκλοφορίας του προϊόντος παραμένει ενεργοποιημένη και η πρόσβαση ελέγχεται από τις σημαίες ασφαλείας, ανάγνωσης, εγγραφής και διαγραφής που σχετίζονται με κάθε προστατευμένη περιοχή. Επειδή αυτή η ενέργεια της ασφάλειας είναι μόνιμη, τα σενάρια εξατομίκευσης θα πρέπει να επαληθεύονται σε δείγματα πριν από τον μαζικό προγραμματισμό.

Οι μετρητές προσπαθειών απαιτούν επίσης προσοχή. Το chip περιορίζει τις επαναλαμβανόμενες λανθασμένες επικυρώσεις κωδικών, κάτι που είναι χρήσιμο για την ασφάλεια αλλά επικίνδυνο εάν η εισαγωγή κωδικών στο εργοστάσιο γίνεται απρόσεκτα. Μια καλή διαδικασία παραγωγής θα πρέπει να ορίζει τον χειρισμό του κωδικού μεταφοράς, την κατανομή των ζωνών εφαρμογών, την αποθήκευση των κωδικών ασφαλείας, τη χρήση των κλειδιών διαγραφής, τα βήματα επαλήθευσης και τον τελικό προγραμματισμό της ασφάλειας. Τα αρχεία δοκιμών βοηθούν στη διάκριση των κλειδωμένων δειγμάτων από ηλεκτρικά ή κατασκευαστικά ελαττώματα.

Αξιοπιστία και περιβάλλον λειτουργίας

Το IS23SC1604 καθορίζεται για 1.000.000 κύκλους διαγραφής/εγγραφής και 10 χρόνια διατήρησης δεδομένων. Παρέχει επίσης προστασία ESD άνω των 4KV και υποστηρίζει εμπορικά ή βιομηχανικά εύρη θερμοκρασίας ανάλογα με την έκδοση. Αυτά τα στοιχεία είναι χρήσιμα για κάρτες που μπορεί να εξατομικευτούν μία φορά και να διαβαστούν πολλές φορές κατά τη διάρκεια μεγάλου κύκλου ζωής. Οι σχεδιαστές θα πρέπει ωστόσο να επαληθεύουν την τελική κάρτα υπό πραγματικές συνθήκες αναγνώστη, χειρισμού, θερμοκρασίας και ηλεκτροστατικών φαινομένων.

Συχνές ερωτήσεις για το φύλλο δεδομένων IS23SC1604

Σε τι χρησιμοποιείται το IS23SC1604;

Το IS23SC1604 χρησιμοποιείται σε σχεδιασμούς ασφαλών καρτών σύγχρονης μνήμης που απαιτούν μη πτητική αποθήκευση με έλεγχο πρόσβασης. Είναι κατάλληλο για έξυπνες κάρτες επαφής, κάρτες εξατομικευμένες από τον εκδότη, διαπιστευτήρια πρόσβασης, έννοιες αποθηκευμένης αξίας και κάρτες εφαρμογών που χρειάζονται προστατευμένες ζώνες μνήμης. Δεν είναι απλώς μια γενική EEPROM· οι κωδικοί ασφαλείας, οι μετρητές και ο μηχανισμός ασφάλειας (fuse) είναι κεντρικά στον τρόπο χρήσης της συσκευής.

Πόση μνήμη παρέχει το IS23SC1604;

Η συσκευή παρέχει 16Kbits μνήμης EEPROM, οργανωμένης ως 2K x 8. Ο χάρτης μνήμης δεν είναι μία συνεχής ανοιχτή περιοχή για δεδομένα χρήστη. Περιλαμβάνει περιοχές κατασκευής, εκδότη, κωδικών ασφαλείας, προστατευμένες με κωδικό, μετρητών προσπαθειών, εφαρμογών, δοκιμών και σχετιζόμενες με την ασφάλεια (fuse). Διατίθενται τέσσερις ζώνες εφαρμογών, με ξεχωριστή λογική προστασίας που ελέγχει την πρόσβαση ανάγνωσης, εγγραφής και διαγραφής.

Υποστηρίζει το IS23SC1604 το ISO 7816-3;

Ναι. Το φύλλο δεδομένων IS23SC1604 αναφέρει ότι η συσκευή συμμορφώνεται με το σύγχρονο πρωτόκολλο ISO/IEC 7816-3. Αυτό έχει σημασία για σχεδιασμούς έξυπνων καρτών επαφής, επειδή η επικοινωνία εξαρτάται από τις καθορισμένες επαφές κάρτας και τη συμπεριφορά χρονισμού. Οι σχεδιαστές θα πρέπει ωστόσο να επαληθεύουν ότι ο επιλεγμένος αναγνώστης, η διάταξη δοκιμής ή ο εξοπλισμός εξατομίκευσης υποστηρίζει τη σύγχρονη ακολουθία λειτουργίας του chip.

Ποια επίπεδα τάσης και ρεύματος πρέπει να αναμένουν οι σχεδιαστές;

Το IS23SC1604 χρησιμοποιεί μία μόνο τροφοδοσία 5V για λειτουργίες ανάγνωσης, εγγραφής και διαγραφής, με καθορισμένο εύρος λειτουργίας από 4.5V έως 5.5V. Το φύλλο δεδομένων αναφέρει μέγιστο ρεύμα αναμονής 15µA, μέγιστο ρεύμα ανάγνωσης ή σύγκρισης 3mA στα 300KHz και μέγιστο ρεύμα εγγραφής ή διαγραφής 4mA. Αυτές οι τιμές βοηθούν στην εκτίμηση των απαιτήσεων ισχύος της κάρτας.

Τι καθιστά το chip ασφαλές;

Το chip χρησιμοποιεί επικύρωση κωδικών ασφαλείας, κλειδιά διαγραφής, σημαίες πρόσβασης, μετρητές προσπαθειών, προστασία κωδικού μεταφοράς και εσωτερική ασφάλεια (fuse) ασφαλείας. Η προστατευμένη μνήμη είναι προσβάσιμη μόνο μετά την απαιτούμενη διαδικασία επικύρωσης. Εάν δεν εισαχθεί ο σωστός κωδικός μετά από οκτώ συνεχόμενες προσπάθειες, η σχετική σημαία σύγκρισης μπορεί να κλειδωθεί μόνιμα, κάτι που βοηθά στη μείωση των επαναλαμβανόμενων μη εξουσιοδοτημένων προσπαθειών πρόσβασης.

Μπορεί η μνήμη να προσαρμοστεί για διαφορετικές εφαρμογές καρτών;

Ναι. Το chip παρέχει τέσσερις ζώνες εφαρμογών και σε κάθε ζώνη μπορεί να ανατεθεί διαφορετική συμπεριφορά πρόσβασης μέσω των καθορισμένων κωδικών ασφαλείας, σημαιών ανάγνωσης, σημαιών εγγραφής και ελέγχων διαγραφής. Αυτό επιτρέπει σε έναν εκδότη κάρτας να διαχωρίζει τα δεδομένα για διαφορετικές λειτουργίες. Ωστόσο, η διάταξη της μνήμης και η στρατηγική κωδικών θα πρέπει να σχεδιάζονται πριν από την εξατομίκευση, επειδή οι λειτουργίες ασφάλειας (fuse) και κλειδώματος μπορεί να είναι μη αναστρέψιμες.

Ποιες μορφές συσκευασίας ή παράδοσης αναφέρονται για το IS23SC1604;

Το φύλλο δεδομένων αναφέρει αρκετές μορφές, όπως διαλογής wafer, dice σε συσκευασία waffle pack, διαλογής wafers σε δακτύλιο, μεμονωμένα modules, modules σε ταινία, κενές κάρτες και εκδόσεις πλαστικού DIP 300-mil. Εμφανίζονται επιλογές εμπορικής και βιομηχανικής θερμοκρασίας. Η πραγματική διαθεσιμότητα θα πρέπει να επιβεβαιώνεται πριν από την προμήθεια, ειδικά κατά τον σχεδιασμό ενός έργου καρτών παραγωγής ή αντικατάστασης παλαιότερης τεχνολογίας.