MAX32520: Een veilige ARM Cortex-M4 microcontroller die ChipDNA PUF-technologie benut

Maxim Integrated's nieuwe MAX32520 ChipDNA Secure ARM Cortex-M4 microcontroller combineert de industrie's meest geavanceerde physically unclonable function (PUF)-technologie met industriestandaard-cryptografische functies om ongekende beveiliging te leveren voor IoT, gezondheidszorg, industriële en IT-toepassingen.

De snelle groei van verbonden apparaten brengt ongekende gemak, maar creëert ook een groeiend aanvalsoppervlak. Met miljoenen IoT-endpoints in het veld, hebben cybercriminelen een groot bassin aan kwetsbare doelen. Het beschermen van gevoelige data en het voorkomen van blootstelling van geheime sleutels is essentieel voor elk product dat in de echte wereld zal opereren.

De MAX32520 adressen deze uitdaging door een unieke cryptografische sleutel direct te genereren uit het silicium van het apparaat. De sleutel woont nooit in geheugen of als een statische waarde, wat het immuun maakt voor invasieve probing en extractiepogingen.

PUF ChipDNA Technologie

ChipDNA PUF-circuitry exploiteert de inherent willekeurige MOSFET-analoge eigenschappen om een verse, device-specifieke sleutel op verzoek te produceren. Wanneer de sleutel niet meer nodig is, wordt deze uit de interne staat van de chip gewist. Omdat elke poging om de circuitry te lezen of te manipuleren het gedrag verandert, kan een aanvaller de onderliggende sleutelwaarde nooit herstellen.

„ChipDNA PUF-technologie is gebouwd om te duren, wat producten in staat stelt een hoog beveiligingsniveau te behouden zelfs na 10+ jaar op de markt,” zei Kris Ardis, Executive Director van de Micros, Security & Software business unit bij Maxim Integrated. „De echte uitdaging is klanten educeren over de noodzaak van fysieke bescherming voor IoT-apparaten, die vaak geïmplementeerd worden in onbeheerde omgevingen.”

Kris Ardis op Embedded World – Bron: Maxim Integrated

Ardis voegde toe, „Zelfs de sterkste versleuteling is nutteloos als een aanvaller de geheime sleutel kan extraheren. Fysieke bescherming van die sleutels is daarom een kritieke beveiligingslaag.”

De MAX32520 Microcontroller met PUF-technologie

Belangrijkste kenmerken omvatten tamper-proof PUF-gebaseerde flash-versleuteling, een secure boot root-of-trust, en serial flash-emulatie. Omdat de cryptografische sleutel on-chip gegenereerd wordt, is geen externe batterij of sleutelbeheer-infrastructuur vereist, wat implementatie vereenvoudigt en kosten verlaagt.

Flash-versleuteling beschermt data-at-rest met sleutels die bestand zijn tegen geavanceerde fysieke analyse, terwijl de FIPS/NIST-compliant true-random number generator (TRNG) hoge-kwaliteit sessiesleutels levert voor AES-256, ECDSA P-521 en SHA-512. Het apparaat biedt ook omgevings- en tamper-detectiesensoren om beschermende acties te activeren wanneer een dreiging gedetecteerd wordt.

De MAX32520 bevat 2 MB flash, 136 KB systeem-RAM plus 34 KB error-correcting code (ECC), 8 KB one-time-programmable memory (OTP) en 128 KB boot-ROM. Het draait een 120 MHz Cortex-M4F-kern op een geavanceerd procesknooppunt, wat prestaties balanceren met een koststructuur geschikt voor massa-implementaties.

Ardis merkte op, „We zien groeiende vraag naar dit beveiligingsniveau in sectoren zoals vrachtwagentelmatiek, automatencommunicatie, industriële sensoren, medische apparaten en high-volume netwerkuitrusting gebruikt voor anti-contrefactie.”

Figuur 1: MAX32520 blokdiagram

„Er zijn alternatieve benaderingen voor IoT-beveiliging, maar niets anders op de markt komt overeen met ChipDNA PUF's beschermingsniveau,” zei Ardis. „De MAX32520 is een flexibele, krachtige embedded-device die ongeëvenaarde beveiliging levert tegen een competitieve prijs.”

Tijdens Embedded World toonde Maxim drie evaluatieborden: een Feather-bord met de MAX32520, een Feather-bord uitgerust met sensoren, en een LoRa plug-in-bord capabel van het verzenden van versleutelde data naar een gateway.

MAX32520-KIT# Development Kit

Naarmate aanvallers geavanceerder worden, is het vertrouwen op alleen software-beveiliging onvoldoende. Door PUF-technologie te integreren, biedt de MAX32520 een hardware-gebaseerde cryptografische fundering die apparaten beschermt tegen zowel remote als fysieke dreigingen, wat data-integriteit en vertrouwelijkheid garandeert gedurende de levenscyclus van het apparaat.