MAX32520: ChipDNA PUF技術を活用したセキュアARM Cortex-M4マイクロコントローラー

Maxim Integratedの新しいMAX32520 ChipDNA Secure ARM Cortex-M4マイクロコントローラーは、業界最先端の物理的にクローン不可能な機能（PUF）技術と業界標準暗号機能を組み合わせ、IoT、ヘルスケア、産業、ITアプリケーション向けに妥協のないセキュリティを提供します。

接続デバイスの急速な成長が前例のない利便性をもたらす一方、拡大する攻撃表面も生み出しています。現場に数百万のIoTエンドポイントがある中、サイバー犯罪者は膨大な脆弱なターゲットのプールを持っています。機密データの保護と秘密鍵の漏洩防止は、現実世界で動作するあらゆる製品にとって不可欠です。

MAX32520は、デバイスのシリコンから直接ユニークな暗号鍵を生成することでこの課題に対処します。鍵はメモリ内や静的値として存在せず、侵襲的なプロービングと抽出試行に対して免疫を持ちます。

PUF ChipDNAテクノロジー

ChipDNA PUF回路は、MOSFETアナログ特性の固有のランダム性を利用し、オンデマンドでデバイス固有の新鮮な鍵を生成。鍵が不要になると、チップの内部状態から消去されます。回路を読み取ったり改ざんしようとするとその振る舞いが変化するため、攻撃者が基盤となる鍵値を回復することは決してできません。

「ChipDNA PUFテクノロジーは長持ちするよう構築されており、市場投入後10年以上経っても製品が高いセキュリティレベルを維持できるようにします」と、Maxim IntegratedのMicros、Security & Softwareビジネスユニット担当エグゼクティブディレクター、Kris Ardis氏。「真の課題は、制御不能な環境に展開されることが多いIoTデバイスに物理的保護が必要であることを顧客に教育することです。」

Embedded WorldでのKris Ardis氏 – 出典: Maxim Integrated

Ardis氏はさらに、「最強の暗号化でも、攻撃者が秘密鍵を抽出できれば無意味です。それらの鍵の物理的保護はしたがってセキュリティの重要なレイヤーです。」と付け加えました。

PUFテクノロジー搭載MAX32520マイクロコントローラー

主な機能には、耐タンパーPUFベースフラッシュ暗号化、セキュアブートRoot-of-Trust、シリアルフラッシュエミュレーションが含まれます。暗号鍵がオンチップで生成されるため、外部バッテリーや鍵管理インフラが不要で、展開を簡素化しコストを削減。

フラッシュ暗号化が、高度な物理分析に耐性のある鍵でデータを保護。FIPS/NIST準拠の真正乱数生成器（TRNG）が、AES-256、ECDSA P-521、SHA-512用の高品質セッション鍵を提供。デバイスは環境監視とタンパー検出センサーも備え、脅威検知時に保護アクションをトリガーします。

MAX32520は、2 MBフラッシュ、136 KBシステムRAM + 34 KBエラー訂正コード（ECC）、8 KBワンタイムプログラマブルメモリ（OTP）、128 KBブートROMを搭載。先進プロセスノードで120 MHz Cortex-M4Fコアを稼働し、性能と大量展開に適したコスト構造を両立。

Ardis氏は、「トラックテレマティクス、自販機通信、産業センサー、医療機器、偽造防止用高ボリュームネットワーク機器などの分野で、このレベルのセキュリティ需要が高まっているのを目にしています。」と述べました。

図1: MAX32520ブロック図

「IoTセキュリティへの代替アプローチはありますが、市場のどの製品もChipDNA PUFの保護レベルには匹敵しません」とArdis氏。「MAX32520は、競争力のある価格で比類なきセキュリティを提供する柔軟で強力な組み込みデバイスです。」

Embedded Worldで、Maximは3つの評価ボードをデモ: MAX32520搭載Featherボード、センサー搭載Featherボード、ゲートウェイに暗号化データを送信可能なLoRaプラグインボード。

MAX32520-KIT# 開発キット

攻撃者がより洗練される中、ソフトウェアセキュリティのみに依存するのは不十分です。PUFテクノロジーを統合することで、MAX32520はハードウェアベースの暗号学的基盤を提供し、リモートと物理の両脅威からデバイスを守り、デバイスライフサイクル全体を通じてデータ完全性と機密性を確保します。