Maxim針對物聯(lián)網(wǎng)安全和醫(yī)療的新動能

作者：左小木時間：2017-12-01 來源：電子產品世界

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物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展如火如荼，預計未來將有千億級設備連接入網(wǎng)，這將是現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)情況無法比擬的。而如此巨大的需求量也給身在其中的產業(yè)鏈各廠商及玩家?guī)砹酥T多挑戰(zhàn)和機遇，各大廠商針對物聯(lián)網(wǎng)領域各方向進行布局。近日，Maxim針對物聯(lián)網(wǎng)市場，分別就安全領域和可穿戴醫(yī)療領域發(fā)布了兩款新應用，并分析了當下市場發(fā)展狀態(tài)及Maxim未來在中國主要發(fā)展領域及方向。

本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/201712/372412.htm

物聯(lián)網(wǎng)安全認證很重要

隨著接入網(wǎng)絡的設備越來越多，接入網(wǎng)絡的時長越來越長，聯(lián)網(wǎng)設備安全問題日益凸顯出來。據(jù)Cybersecurity Ventures統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，到2021年全球網(wǎng)絡犯罪造成的損失將會達到6萬億美元。

當下安全保護主要分為軟件保護和硬件保護兩類，其中，軟件保護由于容易更改，惡意軟件可滲透或進入軟件系統(tǒng)，保護能力相對較弱。由于硬件保護的物理層難以修改，帶有信任根的安全IC不會被更改，因而相對保護能力強大一些，但仍然存在一定的風險，而且成本也相對較高。而由于工程師的設計任務繁重，綜合考慮時間、成本和工作量后，目前諸多安全防護任務還是交給了防護能力較弱的軟件防護。這也是當下安全問題屢被突破的重要原因。

ChipDNA?技術

所謂硬件防護就是將密鑰放入1個芯片中，設備端發(fā)送數(shù)據(jù)給芯片，芯片用密鑰生成密文返回到設備端，設備端判定密文合法性，決定是否繼續(xù)運行程序。與軟件防護相比安全性會更強，但是也存在被攻擊的可能，一些使用安全IC保護的系統(tǒng)可能遭受那些高級的晶片級直接攻擊技術的入侵，這些攻擊技術往往從IC獲取密鑰和安全數(shù)據(jù)，其中密鑰就是其被攻擊的弱點。

這里首先要提到的一個概念是PUF（PhysicallyUnclonable Function，物理上無法克隆的技術），該技術采用硅片獨特的物理特性和 IC 制造過程的變異性來識別各個硅芯片，判斷它們的真?zhèn)涡?，無需采用密鑰或存儲密鑰。

在芯片生產過程中發(fā)現(xiàn)，沒有兩個IC是一樣的。Maxim微處理器與安全產品事業(yè)部副總裁Don Loomis稱，Maxim還通過NIST（美國國家標準與技術研究院）進行了一個測試，來測試兩個晶圓之間的差異和區(qū)別，最終發(fā)現(xiàn)任意兩個晶圓都是不一樣的，如果通過PUF技術來進行硬件防護，任意兩個晶圓不可能產生同一個數(shù)字，即每個晶圓的密鑰具有唯一性，而且兩個密鑰之間沒有任何關聯(lián)性。

ChipDNA?技術就是Maxim基于PUF技術開發(fā)的針對物聯(lián)網(wǎng)設備的硬件安全防護技術。其利用IC器件的隨機電學特征獲取PUF，為每片IC生成唯一、可重復的根密鑰，提供NIST級加密的超高可靠性。基于ChipDNA的根密鑰并不存在于存儲器或任何其他靜態(tài)空間。Maxim的PUF電路依賴于基礎MOSFET半導體器件的模擬特征來保護密鑰，而器件的模擬特征是自然隨機產生的。需要時，每個器件電路將產生唯一的密鑰，并在用完之后立即消失。這樣就可以有效避免針對硬件防護密鑰進行的攻擊。

DS28E38 DeepCover?安全認證器

DS28E38DeepCover?安全認證器是首款采用Maxim的ChipDNA技術的器件，其采用單觸點1-Wire操作、無需器件級固件開發(fā)、簡化密鑰管理，免費提供主機系統(tǒng)軟件工具。保護的加密工具包括非對稱(ECC-P256)硬件引擎、真隨機數(shù)發(fā)生器(TRNG)、帶認證保護的僅遞減計數(shù)器、2Kb安全電可擦可編程只讀存儲器(EEPROM)、唯一的64位ROM識別碼。在整個時間、溫度和電壓范圍，PUF密鑰誤碼率(KER)僅為5ppb。DS28E38遭受入侵式物理攻擊，將導致電路的敏感電特性發(fā)生變化，進一步阻止破壞行為。

Don Loomis稱，我們讓基于硬件的前期系統(tǒng)保護不需要花費太多精力、資源或時間，利用DS28E38 ChipDNA技術，設計者很容易使其設計受到最高級別的保護?？傊?，您無法盜取并不存在的密鑰。

物聯(lián)網(wǎng)為醫(yī)療市場帶來的突破

就物聯(lián)網(wǎng)應用來看，醫(yī)療市場必然是最為重要的市場之一。如今其市場已經(jīng)達到9萬億美元，GDP占比高達10%。

現(xiàn)代醫(yī)學連續(xù)監(jiān)測技術正將消費者的思維方式從被動監(jiān)測轉變?yōu)橹鲃颖O(jiān)測。隨著消費者觀念的轉變，一年一次的體檢已經(jīng)無法滿足我們對個人健康數(shù)據(jù)的了解需求，現(xiàn)在的我們更期望可以實時監(jiān)測自己的健康狀況。同時，隨著持續(xù)監(jiān)測和預防性保健護理的日益普及，遠程監(jiān)護需求也持續(xù)增長。據(jù)Berg Insight調查數(shù)據(jù)顯示，預計2016~2021年，遠程監(jiān)護市場年復合增長率為48%，到2021年將達到5000萬美元，這些轉變帶動了高精度、小尺寸、低功耗可穿戴設備需求的增長。

可穿戴設備的基本要求主要包括四個方面，即小尺寸、低功耗、高精度和臨床性能。前三項是針對可穿戴設備的整體要求，也是實現(xiàn)準確、連續(xù)的數(shù)據(jù)監(jiān)測的基本要求；而臨床性能（醫(yī)療級別）則是針對其中醫(yī)療方面應用的具體要求。

目前市場上很多可穿戴解決方案都涉及到醫(yī)療保健和數(shù)據(jù)監(jiān)測功能，但是大部分都還無法達到醫(yī)療級別的臨床性能要求。這也是當下可穿戴醫(yī)療設備發(fā)展需要突破的關鍵點。Maxim工業(yè)與醫(yī)療健康事業(yè)部高級業(yè)務經(jīng)理Sudhir Mulpuru介紹稱，具有臨床性能的可穿戴設備也是我們未來在醫(yī)療領域主要發(fā)展方向之一， Maxim現(xiàn)在主要針對生物電勢、生物電阻、光學和溫度四個方面為客戶提供算法及參考方案等方面提供支持。

Maxim滿足臨床ECG標準的醫(yī)療產品方案

MAX30001支持健身、健康和醫(yī)療應用，可以測量胸部和手腕ECG和BioZ，檢測心率、呼吸和心律不齊。與類似方案相比，MAX30001功耗降低大約一半，尺寸幾乎減小一半。這些方案通過采集心臟的每次跳動數(shù)據(jù)，能夠收集高精度數(shù)據(jù)，使用戶能夠在一開始就識別出重要癥狀。此外，MAX30001滿足臨床ECG標準IEC60601-2-47相關要求。

MAX86140和MAX86141可用于測量手腕、手指和耳朵的PPG信號，從而檢測心率、心率異常和脈搏血氧。與類似方案相比，MAX86140和MAX86141的功耗低一半，尺寸也縮小大約三分之一。

據(jù)Sudhir Mulpuru先生介紹，針對運動場景穿戴設備與皮膚接觸的不穩(wěn)定性，Maxim利用其在光學傳感器方面的優(yōu)勢，解決了微光環(huán)境干擾，在手環(huán)上設置4點進行生物識別和檢測，通過4個點進行協(xié)調，只要有1個點能夠與皮膚良好接觸，就可以反饋出較好的體征數(shù)據(jù)。相比傳統(tǒng)的2個LED配1個PND（Portable Navigation Devices，便攜式自動導航系統(tǒng)）系統(tǒng)，容易受到環(huán)境光的影響，導致無法進行有效信號傳輸，Maxim利用在環(huán)境光的處理上和多通道的冗余設計，可以把信號的質量提升，從而改善松佩戴的精度問題。