2020年12月08日 | 论身份验证对无线充电的重要性

无线充电的快速发展已经是不争的事实。以应用最多的WPC Qi标准为例，几乎所有的手机、平板电脑都在采用这个标准。根据Strategy Analytics市场报告，2018年整个符合Qi标准的设备出货量超过100万件/天，2019年这个数字增加到了127万件/天。总体估算，2019年的出货量达到了4.6亿件，其中接收端的设备（手机、平板、Pad）大概有3.38亿件，充电发射器（TX端）大概是1.27亿件。所以，整个设备的增长率在2019年达到了27%。尤其在要强调的是，在充电发射器这一块增长幅度会更大一点，已经达到了57%的同比增长率。

如此大的设备用量也带来一个问题，没有经过认证的产品鱼目混珠，会带来很大的安全隐患，特别是大功率快速充电应用越来越多以后。为此，即将在2020年底出炉的WPC Qi 1.3标准强制要求对无线充电设备进行强加密身份验证。无线充电器可以向充电设备进行自身的身份验证，证明它已通过Qi 1.3认证。只有这样，设备才会以最大功率进行充电。如果没有完成鉴权动作，就会拒绝其给设备充电或是降低充电效率。 

对充电底座进行身份验证需要设备具有一个至少通过CC EAL4+安全认证的硬件安全芯片。为此，英飞凌近日推出的OPTIGA™ Trust Charge鉴权方案，不但具有更高的CC EAL6+安全等级，还是一个完整的交钥匙方案。

据英飞凌科技安全互联系统事业部大中华区市场经理张庆峰介绍，OPTIGA™ Trust Charge是一个完全符合Qi 1.3身份鉴权的方案，而且支持ECC 256比特密钥和SHA-2这样的解决方案。

“从WPC市场角度来看，希望提高设备互通性。所以，Qi 1.3标准通过证书链的方式（至少3-4个证书链）来进行支持，包括WPC的根证书、制造商证书和产品证书。所以，英飞凌OPTIGA™ Trust Charge方案通过内部的存储空间扩展可支持最多4个X.509证书链，能够满足Qi 1.3标准的要求。”张庆峰说。

OPTIGA™ Trust Charge里提供一个通过CC EAL6+高安全规格的安全芯片，CC EAL6+也是英飞凌针对银行卡或信用卡这种高安全等级芯片所采用的安全规格。

CC EAL6+是有100项测试的标准，CC EAL4+只有80项。同时，CC EAL6+不仅仅针对产品的本身，还包含了整个从产品的开发、定义、生产、测试、维护、物流，全部都在监管范围以内，所以到了CC EAL6+等级，监管范围都会大很多。

张庆峰指出：“英飞凌现在是全球第一大安全芯片的供应商，我们有一个通过了CC EAL6+认证的制造工厂。所以，从这个角度来讲，英飞凌整个OPTIGA™ Trust Charge产品已经完全满足甚至超过了1.3规范的要求。”

英飞凌OPTIGA™ Trust Charge是一款交钥匙解决方案，可提供全面的系统集成支持，包括嵌入式软件、主机软件、开发板、参考板和文档等，实现快速简便的设计。此外，英飞凌还能够提供定制化服务，在英飞凌工厂的CC EAL6+安全生产环境将WPC授权的证书和密钥注入安全芯片。因此，英飞凌的安全硬件解决方案可以帮助产品制造商提供统包式解决方案，无需额外投资建设安全生产环境。

方案中的芯片支持I²C通信接口，是一个从器件(slave)，会跟无线充电的主控制器或者MCU进行对接。芯片规格是3mm×3mm，USON 10-2封装形式，完全符合WPC Qi标准。

“这款产品是一个交钥匙（Turnkey）的方案，所以在提供给客户的方案里既包含了这款安全芯片，同时也包含对应的一套主机软件—Host Code，提供源代码形式，整体源代码在十几KB左右。”张庆峰表示，用户只需要集成代码到MCU或者无线充电控制器里面，配合安全芯片就可以完成整个的开发过程，大幅缩减了开发周期。

他还告诉记者，OPTIGA™ Trust Charge方案主要针对消费和工业市场进行了优化，包括手机和平板、可穿戴设备、医疗设备和公共设施等应用的无线充电。

很多厂商对无线充电非常熟悉，也对整个产品的开发也有很多的经验，但是对于整个安全相关的流程，比如证书的签发、密钥的生成和注入，可能没有很多的关注。为此，英飞凌可以很多相关的服务。比如，英飞凌有相应的合作伙伴和一些特定的认证中心可以去提供基于每个客户的定制化PKI，即公司钥证书这样一个系统。而且，其还有专门的HSM为OPTIGA™ Trust Charge器件生成唯一的密钥盾。

当前，这款产品的相关资料和信息全部都放在GitHub这样一个第三方开源网站上，比如产品简述、应用笔记，甚至是评估板信息。

Qi 1.3的强制性身份鉴权是否会提高整个无线充电准入门槛。对此，张庆峰表示大可不必担心，“英飞凌提供的是一个交钥匙（Turnkey）的方案，在提供安全芯片的同时也会提供相应的配套软件，包括后面整个证书的签名或验发这样的一个流程，从整个设备制造商或开发者的角度来讲，没有提高门槛。”

“但是有了这个无线充电身份鉴权之后，对整个产业链、生态系统，品牌厂商、消费者来说，都是有非常大的好处。这是一个未来的发展方向，所以将来其它的充电方式可能都会往这个方向去做借鉴和参考。”他强调。