Karta katalogowa IS23SC4428 – bezpieczna pamięć EEPROM 1 KB

IS23SC4428 – arkusz danych (PDF)

Przegląd IS23SC4428 – EEPROM 1 KB

IS23SC4428 to bezpieczny szeregowy układ EEPROM przeznaczony do kart pamięciowych oraz produktów identyfikacyjnych opartych na kartach, które wymagają kompaktowej pamięci nieulotnej z kontrolowanym dostępem do zapisu i kasowania. Zgodnie z arkuszem danych IS23SC4428 układ oferuje tablicę EEPROM 1024 × 8-bitów, adresowanie bajtowe, operację kasowania i zapisu bajt po bajcie oraz nieodwracalne zabezpieczenie przed zapisem na poziomie pojedynczego bajta. Taka struktura jest przydatna, gdy wystawca karty potrzebuje, aby część pól danych pozostała aktualizowalna w trakcie personalizacji, a inne pola musiały zostać zablokowane po zaprogramowaniu.

W porównaniu z prostym układem EEPROM pamięci, IS23SC4428 dodaje dwubajtowy Programowalny Kod Zabezpieczający, określany zwykle jako PSC, chroniący pamięć przed zapisem i kasowaniem. Pamięć główna może być odczytywana bez weryfikacji PSC, ale operacje kasowania i zapisu wymagają poprawnego wprowadzenia PSC. Jeżeli błędny PSC jest wprowadzany wielokrotnie, licznik błędów ogranicza liczbę prób. Po ośmiu kolejnych nieudanych próbach dalsze wprowadzanie PSC jest blokowane i pamięci nie można już zmienić.

Podstawowe właściwości elektryczne i pamięci

Organizacja i ochrona pamięci EEPROM

Organizacja pamięci to 1 Kbyte, w układzie 1024 bajty × 8 bitów. Każdy bajt można zaadresować bezpośrednio, a układ obsługuje polecenia odczytu z odpowiednim bitem zabezpieczającym lub bez niego. Bit zabezpieczający jest programowalny jednorazowo. Po włączeniu bitu zabezpieczającego odpowiedni bajt staje się trwale chroniony przed późniejszą modyfikacją. Ma to szczególne znaczenie w przypadku numerów seryjnych kart, kodów wystawcy, uprawnień dostępu, przechowywanych bajtów konfiguracji czy dokumentacji produkcyjnej karty, których nie należy zmieniać po personalizacji.

Bit blokady zapisu z funkcją porównania danych daje inżynierom bezpieczniejszy sposób zablokowania bajta dopiero po potwierdzeniu, że docelowe dane są już w nim zapisane. W rzeczywistej produkcji kart ogranicza to ryzyko trwałego zabezpieczenia nieprawidłowo zapisanego bajta. W fabrykach produkujących karty stykowe IC, funkcja ta może pomóc rozdzielić programowanie testowe, personalizację i końcowe blokowanie w bardziej kontrolowany proces.

Interfejs, czasy i warunki pracy

Układ wykorzystuje trójprzewodowy interfejs szeregowy z liniami Vcc, RST, CLK, GND oraz linią I/O z otwartym drenem. Jego konfiguracja styków i synchroniczny interfejs transmisji są zgodne ze stykami kart w stylu ISO 7816, co czyni go praktycznym rozwiązaniem w projektach modułów kart i czytników wymagających stykowego układu pamięci, a nie karty z mikrokontrolerem. Typowy prąd czynny wynosi 3 mA, szybkość zegara szeregowego sięga 20 kHz, a czas zapisu lub kasowania określono na 5 ms w zdefiniowanych warunkach zegarowych.

IS23SC4428 pracuje z jednego zasilania 5 V przy operacjach odczytu, zapisu i kasowania. Charakterystyki stałoprądowe określają zakres napięcia zasilania od 4,5 V do 5,5 V, przy temperaturze pracy w wersji komercyjnej od 0°C do +70°C i w wersji przemysłowej od -40°C do +85°C. Arkusz danych podaje także ochronę ESD powyżej 4 kV, 1 000 000 gwarantowanych cykli kasowania i zapisu oraz 10 lat retencji danych.

Logika zabezpieczeń PSC i kontrola dostępu do danych

Mechanizm zabezpieczeń IS23SC4428 opiera się na dwubajtowym PSC oraz liczniku błędów. Bez poprawnego PSC odczyt pamięci użytkownika jest nadal możliwy, ale operacje zapisu i kasowania nie są odblokowane. Same bajty PSC nie są ujawniane podczas zwykłego odczytu; gdy podjęta zostanie próba odczytu PSC, układ zwraca 00H. W celu weryfikacji najpierw wprowadzany jest najmniej znaczący bajt PSC, a następnie bajt najbardziej znaczący.

Przed wprowadzeniem PSC licznik błędów jest zapisywany, aby zarejestrować próbę. Gdy weryfikacja PSC zakończy się powodzeniem, licznik należy wykasować, aby przed odłączeniem zasilania karty przywrócić pełne osiem prób. Taka sekwencja pomaga chronić przed nieograniczonym zgadywaniem, a jednocześnie umożliwia normalne, autoryzowane programowanie. W przypadku kart przedpłaconych, kart członkowskich, danych uwierzytelniających dostęp, tokenów usługowych czy nośników wartości przechowywanej model ten zapewnia prostą granicę między otwartym odczytem a kontrolowaną aktualizacją.

Uwagi dotyczące produkcji kart i zastosowań

Odpowiednie formy produktu

Informacje o zamawianiu obejmują posortowane wafery, kryształy w tackach waflowych, posortowane wafery na ramce, pojedyncze moduły, moduły na taśmie oraz czyste karty. Dostawca modułów układów może wybrać formaty modułów, natomiast producent kart może zdecydować się na czyste karty lub kryształy w zależności od wymagań dotyczących laminowania, zatapiania, testowania i personalizacji. W gotowych produktach, takich jak karty PVC, wybór układu należy potwierdzić wraz z rozmiarem modułu, konstrukcją płytki stykowej, grubością karty, zgodnością z czytnikiem i procesem personalizacji.

IS23SC4428 można rozważać w systemach kartowych wymagających stykowego interfejsu pamięci oraz kontrolowanego sposobu aktualizacji EEPROM, a nie bezstykowej komunikacji radiowej. Typowe przypadki użycia obejmują przechowywane identyfikatory, parametry dostępu, liczniki usług, dane wystawcy karty oraz obszary pamięci, które po zakodowaniu wymagają końcowego zabezpieczenia przed zapisem. Układ może być także istotny w środowiskach starszych czytników, w których interfejs elektryczny i sekwencja poleceń są już zaprojektowane wokół synchronicznych kart pamięciowych.

Kwestie zgodności i personalizacji

Wybierając IS23SC4428 do nowego projektu lub projektu wymiany, inżynierowie powinni zweryfikować czasy pracy czytnika, sekwencję resetu, częstotliwość zegara, zestaw poleceń, poziom napięcia i obsługę PSC. Mimo że interfejs jest zgodny ze stykami ISO 7816, układ jest synchronicznym urządzeniem pamięci EEPROM, więc nie należy go traktować jako karty inteligentnej z procesorem ani jako bezstykowego układu RFID/NFC.

W przypadku personalizacji na poziomie karty specyfikacja układu to tylko jeden z elementów projektu finalnego produktu. Materiał karty, nadruk, numeracja, panele na podpis, pasek magnetyczny, układ płytki stykowej, klejenie modułu i pakowanie mogą wpływać na ostateczne rozwiązanie karty. Projekty obejmujące karty kluczy do hotelu należy starannie przeanalizować, ponieważ wiele systemów hotelowych korzysta z układów bezstykowych, paska magnetycznego lub wymagań własnych koderów, a nie z tej stykowej architektury EEPROM.

FAQ o arkuszu danych IS23SC4428

Jaka jest główna funkcja układu IS23SC4428?

IS23SC4428 to szeregowy EEPROM o pojemności 1 Kbyte z adresowaniem bajtowym, operacją kasowania i zapisu bajt po bajcie oraz nieodwracalnym zabezpieczeniem przed zapisem na poziomie pojedynczego bajta. Jego główną rolą jest przechowywanie danych karty w obszarze pamięci nieulotnej, przy jednoczesnym umożliwieniu autoryzowanym systemom kontrolowania, które bajty pozostają edytowalne, a które po zaprogramowaniu zostają trwale zabezpieczone.

W jaki sposób funkcja PSC poprawia bezpieczeństwo danych?

Dwubajtowy PSC chroni operacje kasowania i zapisu. Pamięć użytkownika można nadal odczytywać, ale zmiana danych w pamięci wymaga poprawnej weryfikacji PSC. Układ wykorzystuje również licznik błędów, który ogranicza liczbę nieprawidłowych prób PSC do maksymalnie ośmiu, co pomaga zapobiegać powtarzającemu się zgadywaniu i nieautoryzowanej modyfikacji danych karty w obsługiwanych systemach czytników.

Czy każdy bajt pamięci IS23SC4428 można zabezpieczyć przed zapisem?

Tak. Każdy bajt EEPROM ma odpowiadający mu bit zabezpieczający, który jest programowalny jednorazowo. Po włączeniu nie można go wykasować ani cofnąć. Pozwala to wystawcom zablokować krytyczne bajty po prawidłowym zaprogramowaniu, ale oznacza też, że oprogramowanie produkcyjne powinno starannie zweryfikować dane przed zastosowaniem trwałego zabezpieczenia przed zapisem.

Czy IS23SC4428 jest zgodny ze stykami kart ISO 7816?

Arkusz danych podaje, że konfiguracja styków i synchroniczny interfejs szeregowy są zgodne z ISO 7816. Układ jest jednak nadal synchronicznym układem pamięci EEPROM, a nie kartą inteligentną z procesorem. Sprzęt i oprogramowanie czytnika muszą obsługiwać jego sposób resetowania, komunikację trójprzewodową, słowa poleceń, weryfikację PSC oraz wymagania czasowe.

Jakie napięcie zasilania i częstotliwość zegara są stosowane?

IS23SC4428 korzysta z jednego zasilania 5 V, a zakres napięcia stałoprądowego określono od 4,5 V do 5,5 V. Szybkość zegara szeregowego określono na maksymalnie 20 kHz. W zdefiniowanych warunkach zegarowych czas zapisu i kasowania podano jako 5 ms, co należy uwzględnić podczas projektowania czytnika i kodera.

Jakie formy obudowy lub dostawy są dostępne?

Informacje o zamawianiu obejmują posortowane wafery, kryształy w tackach waflowych, posortowane wafery na ramce, pojedyncze moduły, moduły na taśmie oraz czyste karty. Wersje o temperaturze komercyjnej i przemysłowej podano osobno. Najlepsza opcja zależy od tego, czy kupujący potrzebuje montażu na poziomie układu, integracji modułu z kartą czy gotowych do personalizacji czystych kart.

Co należy sprawdzić przed użyciem IS23SC4428 w projekcie karty?

Przed produkcją masową należy potwierdzić obsługę przez czytnik zestawu poleceń, sekwencji PSC, napięcia, czasów, operacji resetu i procedury bitu zabezpieczającego. Należy także zweryfikować zamierzony plan pamięci, które bajty muszą pozostać aktualizowalne, które bajty należy zablokować oraz czy końcowy materiał karty i format modułu odpowiadają docelowemu koderowi i środowisku czytnika.