应用场景
ATSHA204A属于Microchip CryptoAuthentication™系列高安全性硬件验证器件。它具有灵活的命令集，可在许多应用中使用，其安全功能主要有：
双向认证机制
验证可移除、可更换或可消耗的客户端是否可信。通过预存共享密钥，主控芯片与加密芯片进行双向认证。主控芯片生成随机数发送至加密芯片，后者通过SHA-256算法生成信息摘要并回传，主控芯片对比本地计算结果一致则判定设备合法。
数据加密与验证
采用 SHA-256 算法实现数据加密、解密、签名和验证，确保数据传输和存储的安全性。
在进行数据读写操作时，数据会与一个临时生成的摘要（Nonce）进行异或（XOR）操作。这使得在I2C等总线上监听到的数据是加密的，只有知道正确密钥的主控MCU才能解密，保护了存储数据的机密性。
敏感数据存储
slot zone区存储加密密钥和敏感数据，支持16个密钥的存储。OTP zone区提供一次性编程能力，用于存储不可更改的关键信息。同时，配置芯片的访问权限（如哪些槽可读、可写），并将配置区（Configuration Zone）永久锁定。一旦锁定，任何配置都无法再被修改，防止攻击者篡改安全策略。
国产替代案：凌科芯安LCSHA204
LCSHA204是由北京凌科芯安自主研发设计的一款安全加密芯片，流片封测流程均在国内，自主可控，供货稳定。其软硬件兼容ATSHA204A，实现了PIN TO PIN 兼容，无需更改电路。
LCSHA204物联网安全芯片，具备商密二级证书和EAL4+安全等级证书，高性价比，针对身份认证、设备认证、版权保护、防抄板、智能门锁、智能家居、物联网终端认证、权限管控等应用，可提供完整的解决方案。
所有指令流程一模一样。相关指令集对比情况如下：
| 安全指令 | 指令说明 | ATSHA204A | LCSHA204 |
|---|---|---|---|
| CheckMac | 校验其它CryptoAuthentication 器件上生成的 MAC 响应 | 支持 | 支持 |
| DeriveKey | 使用目标密钥或父密钥进行密钥更新 | 支持 | 支持 |
| HMAC | 使用HMAC算法来计算其它的密钥数据及内部响应数据 | 支持 | 支持 |
| MAC | 使用SHA-256算法来计算其它的密钥数据及内部响应数据 | 支持 | 支持 |
| Lock | 锁定配置区、数据区、OTP区 | 支持 | 支持 |
| Nonce | 将内部生成的随机数与来自系统的输入值相组合来生成32字节的临时值 | 支持 | 支持 |
| Random | 生成一个32字节随机数 | 支持 | 支持 |
| Read | 使用明文或密文方式从器件读取数据支持4或32字节 | 支持 | 支持 |
| Write | 使用明文或密文方式写入数据支持4或32字节 | 支持 | 支持 |
| UpdateExtra | 在配置区域锁定后更新配置区域内的2个额外字节（存储单元84和85）的值 | 支持 | 支持 |
| Pause | 此命令用于防止多个器件共用同一总线的系统中出现总线冲突 | 支持 | 支持 |
| DevRev | 返回器件的版本号 | 支持 | 支持 |
| GenDig | 通过随机数种子或密钥产生一组会话密钥 | 支持 | 支持 |
| SHA | 用于计算系统通用的SHA-256摘要 | 支持 | 支持 |
总结
这款LCSHA204加密芯片完全可以作为版权保护芯片或者替代ATSHA204A芯片的主选方案，在国际环境变动导致芯片缺货的今天，无论是品质、性能或者稳定的供货方面，国产芯片都具有一定的优势。
