一， 加密芯片的應用及原理：
1. 加密芯片的作用
在激烈競爭的電子及信息技術產品行業，很多公司費盡心血研發的產品，在投放市場不久就被競爭對手破解，產品破解的時間和成本越來越低，在很多行業出現了仿制品多于自有產權產品的現象，嚴重損害了產品研發者的權益。
目前保護軟硬件產品最有效的辦法就是綁定加密芯片，可以有效防止未經授權訪問或拷貝芯片內程序，也能防止未經授權使用非正常手段抄襲PCB，將產品的PCB完全復制。
從定義上說，加密芯片是一個具備獨立生成密鑰以及數據加解密能力的集成電路芯片，實現多種密碼算法，使用密碼技術保存密鑰和敏感信息。
加密芯片內部擁有自己的CPU和存儲器，用于加解密計算、存儲密鑰和敏感數據，為加密產品提供數據加解密和認證的服務。使用加密芯片進行加密的產品，由于密鑰和加密數據被存儲在加密芯片中，難以從 外部竊取和解密，這樣也就實現了保護數據安全的目標。
市面上的加密芯片，基本都是基于某款單片機，使用I2C或SPI等通訊，使用復雜加密算法加密來實現的，流程大致如下：
主控芯片生成隨機碼 --> 主控芯片給加密芯片發送明文 --> 加密芯片通過加密算法對明文進行加密生成密文 --> 加密芯片返回密文給主控芯片 --> 主控芯片對密文進行解密生成解密值 -- > 主控芯片對解密值與之前明文進行對比， 比較值一致則認證通過（認證不通過可進行關機操作）；（用戶一般需要集成加密芯片商提供的解密庫文件，調用指定庫文件接口，來實現解密）
目前市面上的加密芯片種類繁多，從幾塊錢到十幾塊錢到上百塊價格不等；
常見的加密芯片原理
加密芯片的原理通常分為以下幾種：
（1）芯片內部置入數據，通過對比數據是否相同
（2） 板子與加密芯片同時置入密鑰（可相同，或者通過特別數據運算后相同），同時加密隨機數（不會重復使用），根據結果來判定是否為合法芯片
（3）板子部分程序移植到加密芯片中，需要時調用加密芯片功能
優點：不會被模擬；板子程序被破而加密芯片不被破，不會影響程序安全
缺點：成本較高，用戶工作量增大，用戶需要開發安全芯片程序，量產時需要搭建下載程序環境。
二，不同類型加密芯片主要區別：
（1）加密算法實現不同：各種加密芯片都是廠家根據需求選擇自己偏好的加密算法，進行更改適配，或者直接使用自己自定義的算法進行加密。
（2）封裝不同，常見的加密芯片封裝有：SOT-23-3，SOT23-6，SOP-8、SOIC-8等；根據板段的設計可選擇不同的封裝對應的芯片；
（3）其他區別：傳輸協議（I2C、SPI、UART、或者廠家自定義協議）不同，認證速率可靠性不同，開發適配難度差異等；
三，加密芯片的如何選擇（僅個人認為）：
選擇加密芯片時，需要考慮以下幾個方面：
1.安全需求：根據應用場景確定需要的安全功能，如加密、身份認證和防篡改。不同加密芯片，主要卻別在于所選芯片不一樣，加密芯片開發人員不一樣，加密方式實現的差異；只要加密 芯片實現方式上沒有很大漏洞，以及加密算法不過于簡單，所選加密芯片基本會有一定安全性， 大品牌加密方式復雜但破解者也更多，相比而言亦不占優勢，小品牌不知名加密芯片加密算法 復雜性可能欠缺但無人破解，相對也會有一定安全性；
2.性能要求：考慮加密算法的速度和功耗，確保滿足系統的性能要求。如果對認證速率有要求最好選擇認證速率相對較快的芯片，這樣不會影響到開機速度和系統運行；
3.兼容性：確保加密芯片與現有系統的硬件和軟件兼容。如果可能可以與加密芯片提供方要求，在原有加密算法基礎上，集成一部分自己的數學運算進入到加密芯片算法內，以提高加密性
4.成本：在滿足安全和性能需求的前提下，選擇性價比高的加密芯片。
四、主要品牌
1. 恩智浦（NXP）：提供多種安全芯片，如SE050系列，廣泛應用于物聯網、支付和身份認證。
2. 英飛凌（Infineon）：其OPTIGA? Trust和SLI系列芯片在工業和汽車領域有著廣泛應用。
3. 意法半導體（STMicroelectronics）：STM32系列微控制器集成了多種安全功能。
4. Microchip：提供CryptoAuthentication?系列，適用于多種嵌入式系統。
五、加密芯片發展的最新狀況
隨著物聯網、區塊鏈和智能設備的快速發展，加密芯片的需求也在迅速增長。最新的加密芯片發展趨勢包括：
1. 增強的物理安全性：防止側信道攻擊和物理篡改，如電磁干擾和電源分析攻擊。
2. 低功耗設計：適用于物聯網設備和移動設備，延長電池壽命。
3. 多功能集成：集成更多的安全功能，如防偽、防克隆和安全啟動。
4. 量子安全：應對未來量子計算威脅，開發抗量子計算的加密算法。
附：其中市面常見的加密算法如下：
總結來說，加密芯片在現代信息安全中扮演著重要角色。隨著技術的不斷進步，加密芯片的性能和安全性也在不斷提升，選擇適合的加密芯片對于保護數據安全至關重要。
商品參數配置
加密芯片
[品牌]:JLH
[產品名稱]:加密芯片
[算法]:自定義/SHA-256/AES/ECC/RSA
[電壓]:2.2V-5.5V
[通信接口]:C UART SPI
[速率]:400Kbps
[工作溫度]:40℃℃-+85°℃
[封裝]:SOP8/FN8/SOT23-6
高安全性:自定義加密算法
低成本:采用8腳SOIC標準封裝,可根據要求定制特殊封裝與絲印
靈活性高:通信方式可自定義
響應快:客戶提出需求
超低靜態功耗:Standby電流能達到2uA以下超強加密
我們以杰利宏科技的加密芯片JL105A作為說明看下加密原理：
主控MCU和加密芯片兩端在出廠階段分別設置相同的認證算法，算法可以有多個。在運行階段，主控端和加密芯片端基于相同的對稱加密算法對同一組隨機數加密后產生兩組密文，最后在主控端進行比 對，只有結果一致后，認證才能通過。
加密IC芯片 原理框圖：
加密IC
JL105A使用破壞性燒錄方式，代碼不可破解，多種通信方式，開發周期短，難度低，多種封裝類型。性價比極高，適合出貨量較大的產品使用。JL105A累計出貨量已經超過百萬，性能穩 定，貨源充足，歡迎有加密需求的朋友咨詢交流。
加密芯片的加密方式：
1、對比認證（身份認證）
實現原理：主控和加密芯片兩端在出廠階段分別設置一條相同的認證密鑰。在運行階段，MCU端和加密芯片端基于對稱加密算法對同一組隨機數加密后產生兩組密文，最后在主控端進行比 對，只有結果一致后，認證才能通過。
安全性：安全性一般，可以通過主控端破解。
優點：開發速度快，加密芯片成本低，適合出貨量大的產品。
2、數據安全存儲
實現原理：在開發階段將主控存儲的一些參數和數據刪除，將其轉移到加密芯片中存儲。在出廠階段，將參數和數據寫入到加密芯片中。應用階段，當MCU需要使用這部分缺失的參數時， 通過IIC/UART等通信接口與加密芯片交互，讀回參數和數據（明文、固定密文或變化的密文）。
安全性：只有傳遞隨機變化的密文參數，才能保護參數安全的效果。
3、算法移植方案
實現原理：在開發階段把主控端一部分程序刪除掉，將其轉移到加密芯片中編程實現。在應用階段，當主控端程序運行到這部分缺失的程序時，發送指令給加密芯片，后者運行程序后，將 運行結果返回給主控端使用。
安全性：這一方案相較前兩種安全等級高很多。因為他真正解決了主控沒有安全性的短板。整個系統的弱點是主控，里面的程序和數據都有可能被暴露分析，本方案巧妙的一點是雖然沒辦 法直接對MCU進行安全加固，但是引導破解人員去攻擊安全等級非常高的加密芯片。
缺點： 開發難度大，成本高，適合加密等級要求高的產品。
4、混合加密方案
實現原理：將對比認證、數據存儲、算法移植方案結合起來使用，就形成了混合加密方案。
安全性：此方案結合了各單一方案的優點，因此安全性最高，破解難度最大。
缺點：開發難度大，成本非常高，適合有特殊加密需求的產品。
關于加密IC的選擇：
市面上的加密IC，基本都是基于某款單片機，使用I2C或UART等通信方式，使用復雜加密算法加密來實現的，目前市面上的加密芯片種類繁多，從幾塊錢到幾十塊錢到上 百塊甚至更高價格的也有，主要是不同的加密要求和不同的使用場合導致價格的差異比較大。在產品量大情況下，建議選擇便宜的加密芯片，大批量產品價格能夠在控制在一 元左右會比較合適。
高性價比加密芯片的功能
加密芯片最常見的目的是加密傳輸數據。在接收端，可以使用加密芯片來高效地解密傳入的信息。信息數據使用對稱加密或非對稱加密進行加密。
設計方案應側重芯片自身的安全性和性能。參與認證的隨機數應是真隨機數。
