MAX32520: ChipDNA PUF 기술 활용한 보안 ARM Cortex-M4 마이크로컨트롤러

Maxim Integrated의 새로운 MAX32520 ChipDNA 보안 ARM Cortex-M4 마이크로컨트롤러는 업계 최고 수준의 물리적 복제 방지 기능(PUF) 기술과 업계 표준 암호화 기능을 결합하여 IoT, 헬스케어, 산업, IT 애플리케이션에 타협 없는 보안을 제공합니다.

연결된 기기의 급속한 성장은 전례 없는 편의성을 가져오지만, 동시에 증가하는 공격 표면도 만듭니다. 현장에 수백만 개의 IoT 엔드포인트가 있는 상황에서 사이버 범죄자들은 방대한 취약한 대상 풀을 갖게 됩니다. 민감한 데이터 보호와 비밀 키 노출 방지는 실제 세계에서 동작할 모든 제품에 필수적입니다.

MAX32520은 디바이스의 실리콘에서 직접 고유한 암호화 키를 생성하여 이 과제를 해결합니다. 키는 메모리에 상주하거나 정적 값으로 존재하지 않으므로, 침투적 프로빙과 추출 시도에 면역입니다.

PUF ChipDNA 기술

ChipDNA PUF 회로는 MOSFET 아날로그 특성의 고유한 무작위성을 활용하여 온디맨드 방식으로 디바이스별 키를 생성합니다. 키가 더 이상 필요하지 않으면 칩의 내부 상태에서 지워집니다. 회로를 읽거나 조작하려는 시도는 그 동작을 변경시키므로, 공격자는 절대 근본적인 키 값을 복구할 수 없습니다.

"ChipDNA PUF 기술은 오래 지속되도록 구축되어, 제품이 시장에 10년 이상 출시된 후에도 높은 보안 수준을 유지할 수 있게 합니다."라고 Maxim Integrated의 마이크로, 보안 및 소프트웨어 사업부 수석 디렉터 Kris Ardis가 말했습니다. "진정한 과제는 종종 통제되지 않은 환경에 배치되는 IoT 기기에 물리적 보호가 필요함을 고객에게 교육하는 것입니다."

Embedded World에서의 Kris Ardis – 출처: Maxim Integrated

Ardis는 덧붙였습니다. "공격자가 비밀 키를 추출할 수 있다면 가장 강력한 암호화도 무용지물입니다. 따라서 그 키들의 물리적 보호는 중요한 보안 계층입니다."

PUF 기술 탑재 MAX32520 마이크로컨트롤러

주요 기능에는 변조 방지 PUF 기반 플래시 암호화, 시큐어 부트 루트 오브 트러스트, 직렬 플래시 에뮬레이션이 포함됩니다. 암호화 키가 온칩에서 생성되므로 외부 배터리나 키 관리 인프라가 필요 없어 배포를 단순화하고 비용을 절감합니다.

플래시 암호화는 고급 물리 분석에 내성인 키로 저장 데이터를 보호하며, FIPS/NIST 준수 트루 랜덤 넘버 제너레이터(TRNG)는 AES-256, ECDSA P-521, SHA-512를 위한 고품질 세션 키를 제공합니다. 이 디바이스는 위협 감지 시 보호 동작을 트리거하는 환경 및 변조 감지 센서도 제공합니다.

MAX32520은 2MB 플래시, 136KB 시스템 RAM + 34KB ECC, 8KB OTP(일회성 프로그래머블 메모리), 128KB 부트 ROM을 탑재합니다. 첨단 공정 노드에서 120MHz Cortex-M4F 코어를 실행하여 대량 배포에 적합한 비용 구조로 성능을 균형 잡습니다.

Ardis는 "트럭 텔레매틱스, 자판기 통신, 산업 센서, 의료 기기, 위조 방지에 사용되는 대용량 네트워킹 장비 등에서 이 수준의 보안에 대한 수요가 증가하고 있음을 봅니다."라고 언급했습니다.

그림 1: MAX32520 블록 다이어그램

"IoT 보안에 대한 대안적 접근법들이 있지만, 시장의 어떤 것도 ChipDNA PUF의 보호 수준과 일치하지 않습니다."라고 Ardis는 말했습니다. "MAX32520은 경쟁력 있는 가격으로 타의 추종을 불허하는 보안을 제공하는 유연하고 강력한 임베디드 디바이스입니다."

Embedded World에서 Maxim은 3개의 평가 보드를 시연했습니다: MAX32520이 탑재된 Feather 보드, 센서가 장착된 Feather 보드, 게이트웨이로 암호화된 데이터를 전송할 수 있는 LoRa 플러그인 보드.

MAX32520-KIT# 개발 키트

공격자들이 더욱 정교해짐에 따라, 소프트웨어 보안만으로는 불충분합니다. PUF 기술을 통합함으로써 MAX32520은 원격 및 물리적 위협 모두로부터 디바이스를 보호하는 하드웨어 기반 암호화 기반을 제공하여, 디바이스 수명 주기 전반에 걸쳐 데이터 무결성과 기밀성을 보장합니다.