保護(hù)數(shù)字總線

過(guò)去，數(shù)控電源解決方案（無(wú)論是使用 I2C、SMBus、PMBus?、SVI3、SVID 還是其他一些數(shù)字接口）依賴總線控制器器件的安全性，來(lái)防止惡意行為者獲得訪問(wèn)權(quán)限和使用數(shù)字控制來(lái)關(guān)閉轉(zhuǎn)換器甚至損壞硬件。對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用來(lái)說(shuō)，這已經(jīng)足夠。隨著數(shù)字接口不斷增加并且威脅日益復(fù)雜化，這已不再總是足以確保系統(tǒng)的完整性。當(dāng)器件連接到遠(yuǎn)程接口時(shí)，遠(yuǎn)程行為者有可能通過(guò)連接的器件之一訪問(wèn)數(shù)字總線，并且可能會(huì)通過(guò)總線發(fā)送惡意命令。TPS546x24S 系列器件向 PMBus 接口添加了特定于制造商的新命令，使器件設(shè)計(jì)人員能夠使用 PMBus 配置功率器件，然后鎖定對(duì)可能用于中斷正常運(yùn)行或損壞敏感元件的命令的訪問(wèn)權(quán)限。

TPS546x24S 系列與之前支持 PMBus 的 TPS546x24A 系列可堆疊降壓轉(zhuǎn)換器直接兼容，這種常見(jiàn)器件的用戶無(wú)需重新設(shè)計(jì)現(xiàn)有硬件，只需對(duì)現(xiàn)有固件進(jìn)行簡(jiǎn)單修改即可升級(jí)總線安全性。

EXT_WRITE_PROTECT（命令代碼 FBh）為設(shè)計(jì)人員提供一個(gè) 16 位字，與 PMBus 標(biāo)準(zhǔn) WRITE_PROTECT 命令（命令代碼 10h）相比，能夠更好地控制 TPS546D24S 中可用的寫(xiě)入選項(xiàng)。EXT_WRITE_PROTECT 是一個(gè) 16 位字，每個(gè)位都分配給一個(gè)命令或一組命令，以禁用對(duì)這些命令的寫(xiě)入訪問(wèn)。與 PMBus 標(biāo)準(zhǔn) WRITE_PROTECT 不同，EXT_WRITE_PROTECT 提供禁用對(duì)自身進(jìn)行寫(xiě)入以及禁用對(duì) PASSKEY 進(jìn)行寫(xiě)入的選項(xiàng)，PASSKEY 本身會(huì)保護(hù)對(duì) EXT_WRITE_PROTECT 的寫(xiě)入訪問(wèn)。此外，系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員還可以靈活選擇哪組命令受寫(xiě)保護(hù)或不受寫(xiě)保護(hù)，從而保護(hù)其電源解決方案免受惡意行為者攻擊。

PASSKEY（命令代碼 FAh）為設(shè)計(jì)人員提供了中間級(jí)別的安全性，介于 TPS546x24A 系列和其他傳統(tǒng) PMBus 器件的開(kāi)放安全性與使用 EXT_WRITE_PROTECT 創(chuàng)建用于自我保護(hù)的永久鎖定之間。PASSKEY 是一個(gè) 16 位數(shù)字密鑰。設(shè)置后，它會(huì)禁用對(duì) EXT_WRITE_PROTECT 和用戶 NVM 存儲(chǔ)的寫(xiě)入訪問(wèn)，直到將 PASSKEY 寫(xiě)回器件。為防止器件遭受蠻力攻擊，每次下電上電時(shí) PASSKEY 寫(xiě)入嘗試失敗次數(shù)不得超過(guò) 3 次。

借助 PASSKEY，設(shè)計(jì)人員可以為受 EXT_WRITE_PROTECT 保護(hù)的命令的未來(lái)更新提供一條路徑，其成本和復(fù)雜性與 PMBus 修訂版 1.5 安全器件應(yīng)用配置文件基于加密的身份驗(yàn)證更新相同，同時(shí)還能在一定程度上防范惡意行為者的攻擊。為了盡可能降低由于遠(yuǎn)程攻擊者了解 PASSKEY 而造成泄露的可能性，建議設(shè)計(jì)人員在每個(gè)器件或系統(tǒng)上實(shí)施獨(dú)特的 PASSKEY，方法是使用 MFR_ID、MFR_MODEL、MFR_REVISION 和 MFR_SERIAL 值來(lái)構(gòu)建哈希，以允許通過(guò)軟件更新來(lái)確定 PASSKEY，而不是在系統(tǒng)內(nèi)的所有電源軌或在所有系統(tǒng)中使用一個(gè)通用 PASSKEY。

EXT_WRITE_PROTECT 和 PASSKEY 安全設(shè)置級(jí)別

開(kāi)路

TPS546x24S 器件從 TI 工廠交付時(shí)處于“OPEN”安全狀態(tài)，PASSKEY 和 EXT_WRITE_PROTECT 設(shè)置為全 00h 狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，所有具有寫(xiě)入訪問(wèn)能力的命令都啟用了寫(xiě)入功能，用戶 NVM 存儲(chǔ)可通過(guò) STORE_USER_ALL 命令（命令代碼 15h）進(jìn)行訪問(wèn)

這種安全級(jí)別能夠有效簡(jiǎn)化器件編程，并且對(duì)于早期開(kāi)發(fā)階段（可能需要快速輕松地將配置更改輸入到器件中）也非常有用。

受寫(xiě)保護(hù)

用戶可通過(guò)將 WRITE_PROTECT 或 EXT_WRITE_PROTECT 設(shè)置為非零值，而不設(shè)置位 15（硬件寫(xiě)保護(hù)），并將 PASSKEY 設(shè)置為解鎖全 00h 狀態(tài)，從而將 TPS546x24S 器件編程為受寫(xiě)保護(hù)狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，所選命令組禁用了寫(xiě)入訪問(wèn)，但可以隨時(shí)寫(xiě)入和更新 EXT_WRITE_PROTECT。

在開(kāi)發(fā)后期或鑒定期間，這種安全級(jí)別非常有用，因?yàn)榇藭r(shí)收費(fèi)的可能性較小，而驗(yàn)證寫(xiě)保護(hù)與固件的交互對(duì)于產(chǎn)品驗(yàn)證和鑒定是必要的。

受 PASSKEY 保護(hù)

用戶可通過(guò)將 WRITE_PROTECT 或 EXT_WRITE_PROTECT 設(shè)置為非零值，同時(shí)設(shè)置位 15 或位 1 (PSK)，并將 PASSKEY 設(shè)置為非零值，從而將 TPS546x24S 器件編程為受 PASSKEY 保護(hù)狀態(tài)。這將使用 PASSKEY 命令防止隨意寫(xiě)入 EXT_WRITE_PROTECT，同時(shí)仍保留 PASSKEY 和 EXT_WRITE_PROTECT 以備更改。

在早期原型設(shè)計(jì)過(guò)程中，在遠(yuǎn)程訪問(wèn)受限或無(wú)遠(yuǎn)程訪問(wèn)的系統(tǒng)中，或者當(dāng) TPS546x24S 器件所服務(wù)的電源軌不會(huì)造成系統(tǒng)損壞或被視為非關(guān)鍵電源軌時(shí)，這種安全級(jí)別非常有用。

硬件鎖定

用戶可通過(guò)將 EXT_WRITE_PROTECT 設(shè)置為非零值（包括位 15 = b’1），將 TPS546x24S 器件編程為硬件鎖定寫(xiě)保護(hù)狀態(tài)。一旦設(shè)置并存儲(chǔ)到 NVM，就可以防止進(jìn)一步寫(xiě)入 EXT_WRITE_PROTECT，從而防止授權(quán)用戶或惡意用戶通過(guò)總線訪問(wèn)受寫(xiě)保護(hù)的 PMBus 命令。如果不使用 PASSKEY，建議用戶將 EXT_WRITE_PROTECT 的位 1 設(shè)置為 b’1，并將 PASSKEY 設(shè)置為 0000h，以防止將 PASSKEY 設(shè)置為未知值，以及防止更改寫(xiě)保護(hù)。

對(duì)于不需要更改受保護(hù) PMBus 命令的大規(guī)模生產(chǎn)系統(tǒng)，這是建議的寫(xiě)保護(hù)狀態(tài)。

使用受 PASSKEY 保護(hù)的非易失性存儲(chǔ)器 (NVM) 鎖定

用戶可將 TPS546x24S 器件編程為這樣一種狀態(tài)：EXT_WRITE_PROTECT 處于非零狀態(tài)，其中位 15 = b’1，位 1 = b’0，位 0（存儲(chǔ)）= b’0，同時(shí) PASSKEY 設(shè)置為非零狀態(tài)。這可防止更改 EXT_WRITE_PROTECT，并防止更改 NVM 啟動(dòng)值，但允許不受 EXT_WRITE_PROTECT 保護(hù)的命令通過(guò)使用正確的 PASSKEY 解鎖用戶存儲(chǔ)來(lái)更新其 NVM 設(shè)置。

雙重鎖定

用戶可通過(guò)設(shè)置非零 PASSKEY，并設(shè)置 EXT_WRITE_PROTECT（其中位 15 = b’1，位 1 = b’1，位 0 = b’1），然后將這些值存儲(chǔ)到 NVM，從而將 TPS546x24S 器件編程到雙重鎖定狀態(tài)。一旦處于這種狀態(tài)，EXT_WRITE_PROTECT 就會(huì)受到 EXT_WRITE_PROTECT 和 PASSKEY 的寫(xiě)保護(hù)，而 PASSKEY 會(huì)受到 EXT_WRITE_PROTECT 的保護(hù)，從而防止 PASSKEY 解鎖。

對(duì)于尋求更高級(jí)安全特性的用戶，PMBus 修訂版 1.5 安全器件應(yīng)用配置文件可為數(shù)字配置的器件提供對(duì)基于 256 位加密的證明和命令身份驗(yàn)證的訪問(wèn)權(quán)限，從而為用戶提供驗(yàn)證已安裝器件真實(shí)性的安全方法，以及提供允許對(duì) PMBus 命令進(jìn)行授權(quán)更新的方法，同時(shí)防止未經(jīng)授權(quán)使用這些命令。EXT_WRITE_PROTECT 為用戶提供了比標(biāo)準(zhǔn) PMBus 功能具有更高分辨率的寫(xiě)保護(hù)功能。EXT_WRITE_PROTECT 中的每個(gè)位都提供單獨(dú)且獨(dú)立的 WRITE_PROTECTION。下面顯示了命令配置文件和寄存器映射以供參考。

圖例：RW = 讀取/寫(xiě)入；R = 只讀