「IoTセキュリティの基礎(第2部)：暗号秘密の保護」 (Digi-Key社【アプリケーションラボ】技術解説記事のご紹介)

　「アプリケーションラボ」は、Digi-Key社のご協力をいただいて、Digi-Key社が公開している新製品や技術情報を日本語でご紹介するWebページです。基礎技術から最新技術まで有益な情報を公開していますので、是非ご活用ください。

　「アプリケーションラボ」ではIoTセキュリティの基礎について5回に分けて解説を行う予定ですが、今回紹介するのはその第2回です。第1回では暗号アルゴリズムの基礎を解説しましたが、今回は秘密鍵の役割、鍵管理、およびセキュアデバイスなどについて説明します。

■IoTセキュリティの基礎(第2部)：暗号秘密の保護

　現在はIoT機器が急増していますが、セキュリティは十分とはいえません。多くの人にとって、IoT機器でセキュリティを確保することは難しいと思われています。しかし実際には、半導体メーカーなどが提供するセキュリティデバイスを使用すれば、意外と簡単にセキュリティを実現することができます。

　ただし、秘密鍵の保護を十分に行わなければ、非常に堅牢な暗号デバイスを使用したとしても安全性が低下します。具体的には、秘密鍵は保管中、転送中、使用中のそれぞれの状態で保護する必要があります。保管中のデータを保護するには、安全なストレージが必要です。また、送信中のデータを保護するには、そのための手段が必要です。使用中のデータを保護するには、暗号アルゴリズムの実行中にデータが使用されている間、そのデータが公開されないようにするメカニズムが必要です。

　セキュリティICは自己完結に設計されていて、ホストプロセッサの代わりにアルゴリズムを実行します。例えば、Maxim Integrated社のDS28C36は、楕円曲線デジタル署名アルゴリズム(ECDSA)ファームウェアの署名を認証すると、保管中、送信中、使用中のデータの保護が保証されます。これは、秘密鍵を使用する動作がデバイス内に封じ込められた状態になるためです。DS28C36は2つの認証済みGPIOピンを使用して、認証の成功と失敗をホストプロセッサに知らせます。

＜　DS28C36の動作　＞

　【アプリケーションラボ】では、暗号における秘密鍵の役割と秘密鍵を保護する方法について解説した後、セキュリティデバイスとしてMaxim Integrated社のDS28C36およびNXP社のSE050とA71CH、セキュリティ対応プロセッサとしてSTMicroelectronics社のSTM32WB55およびMicrochip Technology社のATSAML11などを取り上げて詳しく解説しています。

　ここで解説されているデバイスは、マルツオンラインのウェブサイトで購入できますので、是非参考にしてください。

DS28C36 【DS28C36Q+T】　322.22円
SE050 【SE050C2HQ1/Z01SDZ】　594.81円
A71CH 【A7101CHTK2/T0BC2VJ】　388.89円
Kinetis Freedom K64F 【FRDM-K64F】　5,275.56円
OM-SE050ARD 【OM-SE050ARD】　7,851.11円
OM3710/A71CHARD 【OM3710/A71CHARD】　5,653.33円
STM32WB55 【STM32WB55CCU6】　1,110.98円
ATSAML11 【ATSAML11D16A-MUT】　315.28円
MAX32520 【MAX32520-BNS+】　1,065円

　下記の2本の解説記事も同時に公開しました。合わせて参考にしてください。

■ポートエキスパンダで簡単かつ効率的にコスト効率の高い子ノードをIIoTエンドポイントに追加

　ここでは、IoT機器のエンドポイントを拡張するためのポートエキスパンダの役割とMaxim Integrated社のデバイスで実例を紹介します。

■PoE(Power-over-Ethernet)-新しいIEEE802.3bt規格によるIoTアプリケーション向け技術の強化

　PoEの最新規格であるIEEE802.3btによりIoT機器の応用範囲が広がりました。ここでは、IEEE802.3bt規格の拡張された機能を解説します。

　マルツエレックは、Microchip Technology社製のBluetoothステレオオーディオモジュール「BM62」をブレッドボードなどで試作しやすくしたDIP化モジュール「MZBM62-B01」を開発しましたのでご紹介します。この製品は、リニア・テックとZEPエンジニアリングが設計・企画したものをマルツエレックが製品化したものです。

　BM62(型名：BM62SPKS1MC2)は、ワイヤレスヘッドセット用のオールインワンBluetoothトランシーバで、高品位オーディオにも使用できる優れたパフォーマンスを備えています。BM62はBluetooth SIGに認定されたモジュールで、技適のみならず世界中の無線認証を備えた完全なワイヤレスソリューションとなっています。

　BM62は、Bluetooth通信のためのRF回路と音声処理用のDSPを一体化したSoC、Bluetoothスタック、オンボードアンテナ、リチウムイオン充電器などを搭載しています。BluetoothのプロファイルはHSP、HFP、SPP、A2DP、AVRCPをサポートし、A2DPではAACとSBCの両方のコーデックをサポートしています。

　BM62の使い方は非常にシンプルで、電源をつなぐだけですぐに動作します。自作のオーディオアンプと組み合わせれば、簡単にワイヤレスオーディオ環境を構築できます。また、トランジスタを使用した低周波アナログ回路の実験をする場合などに、オーディオ信号源として活用できます。16Ωや32Ωのヘッドホン負荷を直接駆動できるので、パワーアンプなどを外付けする必要はありません。16Ω負荷時の最大出力電力は34.5mW、32Ω負荷時の最大出力電力は17.2mWです。

■詳細なBM62についての技術資料をご購入いただけます。
　BM62は優れた機能と性能を持つ完成度の高いチップですが、実際の使い方や評価に関する情報は多くありません。そこで、ZEPエンジニアリングによる企画で、低雑音Bluetoothオーディオモジュール「MZBM62-B01」について詳細に解説した技術資料をご用意しました。

　タイトルは、『BluetoothワンチップBM62で作る低雑音ワイヤレス・オーディオ[Vol.1 BM62の基本的な使い方]～技適OK＆20ビットDAC/DSP/AAC搭載！鍵はグラウンドの低インピーダンス化～』となっています。詳細は、下記商品ページをご覧ください。

低雑音BluetoothオーディオDIPモジュール 【MZBM62-B01】　3,980円
[技術解説記事]BluetoothワンチップBM62で作る低雑音ワイヤレス・オーディオ[Vol.1 BM62の基本的な使い方] 【MZ-BM62-DA1】　350円