關(guān)鍵字：BadUSB USB Type-C 接口方案 電子設(shè)計(jì)模塊
當(dāng)然，除了“BadUSB”，我們此前還看到過諸如“充電寶盜取個(gè)人信息”之類的新聞。不得不說，隨著設(shè)備間互聯(lián)頻率的增加，USB的安全問題也正變得日益嚴(yán)重起來(lái)。
而逐漸成為標(biāo)配的USB Type-C，作為基于USB標(biāo)準(zhǔn)的接口版本之一，也不可避免的存在這些安全問題。獨(dú)立安全研究人員Karsten Nohl表示，雖然優(yōu)勢(shì)多多，但USB Type-C接口所“推崇”的多功能性，將使得它面臨更多的安全風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，即便它是新的接口也無(wú)法解決BadUSB的攻擊問題。例如，由于新的MacBook只有一個(gè)接口，若用戶只是想通過公共場(chǎng)合的設(shè)備對(duì)MacBook進(jìn)行充電而不是傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，也會(huì)有可能被感染上惡意程序。
有人稱，解決USB安全問題的辦法可能只有放棄USB標(biāo)準(zhǔn)，或者不使用任何他人的USB設(shè)備。除了這種“處|女座”的解決方式外，還有什么辦法可以解救如今“脆弱”的USB設(shè)備嗎？
NXP全球安全驗(yàn)證產(chǎn)品線產(chǎn)品市場(chǎng)總監(jiān) Joe Salvador 在日前的一次媒體會(huì)上表示，我們可以通過防篡改高度安全的認(rèn)證IC解決方案，對(duì)Type-C外設(shè)及線纜建立信任機(jī)制，實(shí)現(xiàn)可靠的安全的連接方式。這種安全認(rèn)證方案能夠識(shí)別帶惡意企圖的“BadUSB”，將試圖竊取信息的惡意程序阻隔在外。
NXP全球安全驗(yàn)證產(chǎn)品線產(chǎn)品市場(chǎng)總監(jiān) Joe Salvador
Type-C認(rèn)證IC解決方案，保護(hù)設(shè)備的同時(shí)還能幫“打假”
Joe Salvador進(jìn)一步補(bǔ)充說，系統(tǒng)和設(shè)備制造商以及最終用戶根據(jù)在主機(jī)和設(shè)備之間建立的信任級(jí)別，來(lái)啟用或禁用功能，或者根據(jù)不同的信任層級(jí)設(shè)定不同的操作模式。例如，支持USB PD的Type-C接口可以實(shí)現(xiàn)高達(dá)100W的電力傳輸，于是在啟用高功率快速充電功能之前，系統(tǒng)可對(duì)充電器或電纜進(jìn)行驗(yàn)證，以防假冒產(chǎn)品可能導(dǎo)致的安全問題。當(dāng)你選擇限制快充模式，根據(jù)預(yù)先的設(shè)定可能就只會(huì)供給一個(gè)基本的5V 1A的充電模式。
實(shí)際上，系統(tǒng)或設(shè)備制造商可以設(shè)計(jì)這樣一種方式，當(dāng)所連接的設(shè)備不是所認(rèn)證授權(quán)的設(shè)備時(shí)，系統(tǒng)會(huì)彈出一個(gè)提示，需要用戶自行選擇信任與否。這樣的好處是至少提出一個(gè)警告，而最終決斷權(quán)還在終端用戶手中。
NXP在媒體會(huì)上現(xiàn)場(chǎng)展示的安全型USB Type-C解決方案
NXP的完整USB安全解決方案主要包含這些方面：首先是防篡改的安全硬件、不被第三方竊取的安全加密庫(kù)、已經(jīng)在市場(chǎng)上應(yīng)用的成熟的開發(fā)工具，另外還需要安全生產(chǎn)設(shè)施以及完整的USB解決方案。
USB Type-C火了？為什么？
首先，是來(lái)自于高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蟆?/b> 最新的USB 3.1最大數(shù)據(jù)傳輸速度達(dá)到10Gbit/秒，伴隨USB 3.1標(biāo)準(zhǔn)而來(lái)的Type-C自然也支持USB 3.1的高速率傳輸。（Type-C僅為一種新的物理接口形式，也可以是USB2.0，USB3.0版本）
使用的便利性。 USB Type-C內(nèi)部上下使用了相同的觸點(diǎn)，用戶不必再去區(qū)分USB正反面。正反插功能是Type-C區(qū)別于之前Type-A、Type-B、Micro-USB的一大優(yōu)勢(shì)。另外，耐用度上也有加強(qiáng)，規(guī)格上是支持1萬(wàn)次拔插。
設(shè)備小型化趨勢(shì)與多功能的需求。 手機(jī)等設(shè)備要做得更薄，接口的物理尺寸也需要更小。而USB Type-C接口主要面向的就是更輕薄、更纖細(xì)的設(shè)備。
如今設(shè)備需要支持的功能越來(lái)越多，在小型化趨勢(shì)的大前提下，人們希望不增加接口數(shù)量，就能滿足多種功能。而USB Type-C可以支持多種不同的協(xié)議與功能。例如，蘋果全新的MacBook全機(jī)僅搭載了一個(gè)USB Type-C接口，將電源、USB數(shù)據(jù)傳輸、Display Port、HDMI以及VGA等五種功能合一( USB 3.1支持顯示輸出 )。
多功能應(yīng)用場(chǎng)景
靈活供電的需求。 支持USB PD的Type-C接口，不僅可以達(dá)到100W的高供電功率；還支持雙向供電，具體的供電方向轉(zhuǎn)換可以由開發(fā)商設(shè)計(jì)定義。
USB PD可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)或者多個(gè)設(shè)備，甚至是一個(gè)基于USB接口的系統(tǒng)級(jí)電能組網(wǎng)傳輸。支持USB PD的Type-C具備DRP(Dual Role Port)雙角色端口，能夠使連接設(shè)備進(jìn)行Host和Device的角色切換。例如，以往作為供電設(shè)備的筆記本電腦也可以成為被充電方，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)電源供電給筆記本。
NXP全球高速傳輸接口產(chǎn)品市場(chǎng)總監(jiān) 吳韶阡
NXP全球高速傳輸接口產(chǎn)品市場(chǎng)總監(jiān)吳韶阡表示，快速充電已經(jīng)是很普遍的需求，而無(wú)論是USB 2.0的2.5W、USB 3.0的4.5W或BC 1.2的7.5W，都要耗費(fèi)較長(zhǎng)的充電時(shí)間。當(dāng)然，對(duì)于筆記本電腦，根本無(wú)法通過它們供電或充電。新的USB PD根據(jù)可供給的電力設(shè)定了10W、18W、36W、60W、100W五級(jí)規(guī)格。高功率的供電支持，Type-C可以從普通的5V供電提升到20V，從而實(shí)現(xiàn)USB快充。
另外，透過USB PD，Type-C接口可以按照不同場(chǎng)景進(jìn)行有效的電源管理，實(shí)現(xiàn)智能調(diào)節(jié)供電。例如前面提到的通過安全認(rèn)證限制不被信任的外充設(shè)備進(jìn)行高壓充電；以及當(dāng)電壓高過預(yù)先設(shè)定的值時(shí)，Type-C接口可以調(diào)節(jié)到安全的電壓來(lái)保護(hù)設(shè)備。
市場(chǎng)的需求，用戶的需求，使得Type-C接口應(yīng)運(yùn)而生。然而實(shí)現(xiàn)Type-C接口的多功能，以及靈活智能的供電能力，不是僅靠單一的器件就能完成的，它需要一整套的解決方案。與此同時(shí)，考慮到信息的安全保護(hù)，安全認(rèn)證也需要整合進(jìn)來(lái)。
USB Type-C火了？為什么？
首先，是來(lái)自于高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蟆?/b> 最新的USB 3.1最大數(shù)據(jù)傳輸速度達(dá)到10Gbit/秒，伴隨USB 3.1標(biāo)準(zhǔn)而來(lái)的Type-C自然也支持USB 3.1的高速率傳輸。（Type-C僅為一種新的物理接口形式，也可以是USB2.0，USB3.0版本）
使用的便利性。 USB Type-C內(nèi)部上下使用了相同的觸點(diǎn)，用戶不必再去區(qū)分USB正反面。正反插功能是Type-C區(qū)別于之前Type-A、Type-B、Micro-USB的一大優(yōu)勢(shì)。另外，耐用度上也有加強(qiáng)，規(guī)格上是支持1萬(wàn)次拔插。
設(shè)備小型化趨勢(shì)與多功能的需求。 手機(jī)等設(shè)備要做得更薄，接口的物理尺寸也需要更小。而USB Type-C接口主要面向的就是更輕薄、更纖細(xì)的設(shè)備。
如今設(shè)備需要支持的功能越來(lái)越多，在小型化趨勢(shì)的大前提下，人們希望不增加接口數(shù)量，就能滿足多種功能。而USB Type-C可以支持多種不同的協(xié)議與功能。例如，蘋果全新的MacBook全機(jī)僅搭載了一個(gè)USB Type-C接口，將電源、USB數(shù)據(jù)傳輸、Display Port、HDMI以及VGA等五種功能合一( USB 3.1支持顯示輸出 )。
多功能應(yīng)用場(chǎng)景
靈活供電的需求。 支持USB PD的Type-C接口，不僅可以達(dá)到100W的高供電功率；還支持雙向供電，具體的供電方向轉(zhuǎn)換可以由開發(fā)商設(shè)計(jì)定義。
USB PD可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)或者多個(gè)設(shè)備，甚至是一個(gè)基于USB接口的系統(tǒng)級(jí)電能組網(wǎng)傳輸。支持USB PD的Type-C具備DRP(Dual Role Port)雙角色端口，能夠使連接設(shè)備進(jìn)行Host和Device的角色切換。例如，以往作為供電設(shè)備的筆記本電腦也可以成為被充電方，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)電源供電給筆記本。
NXP全球高速傳輸接口產(chǎn)品市場(chǎng)總監(jiān) 吳韶阡
NXP全球高速傳輸接口產(chǎn)品市場(chǎng)總監(jiān)吳韶阡表示，快速充電已經(jīng)是很普遍的需求，而無(wú)論是USB 2.0的2.5W、USB 3.0的4.5W或BC 1.2的7.5W，都要耗費(fèi)較長(zhǎng)的充電時(shí)間。當(dāng)然，對(duì)于筆記本電腦，根本無(wú)法通過它們供電或充電。新的USB PD根據(jù)可供給的電力設(shè)定了10W、18W、36W、60W、100W五級(jí)規(guī)格。高功率的供電支持，Type-C可以從普通的5V供電提升到20V，從而實(shí)現(xiàn)USB快充。
另外，透過USB PD，Type-C接口可以按照不同場(chǎng)景進(jìn)行有效的電源管理，實(shí)現(xiàn)智能調(diào)節(jié)供電。例如前面提到的通過安全認(rèn)證限制不被信任的外充設(shè)備進(jìn)行高壓充電；以及當(dāng)電壓高過預(yù)先設(shè)定的值時(shí)，Type-C接口可以調(diào)節(jié)到安全的電壓來(lái)保護(hù)設(shè)備。
市場(chǎng)的需求，用戶的需求，使得Type-C接口應(yīng)運(yùn)而生。然而實(shí)現(xiàn)Type-C接口的多功能，以及靈活智能的供電能力，不是僅靠單一的器件就能完成的，它需要一整套的解決方案。與此同時(shí)，考慮到信息的安全保護(hù)，安全認(rèn)證也需要整合進(jìn)來(lái)。
USB Type-C火了？為什么？
首先，是來(lái)自于高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蟆?/b> 最新的USB 3.1最大數(shù)據(jù)傳輸速度達(dá)到10Gbit/秒，伴隨USB 3.1標(biāo)準(zhǔn)而來(lái)的Type-C自然也支持USB 3.1的高速率傳輸。（Type-C僅為一種新的物理接口形式，也可以是USB2.0，USB3.0版本）
使用的便利性。 USB Type-C內(nèi)部上下使用了相同的觸點(diǎn)，用戶不必再去區(qū)分USB正反面。正反插功能是Type-C區(qū)別于之前Type-A、Type-B、Micro-USB的一大優(yōu)勢(shì)。另外，耐用度上也有加強(qiáng)，規(guī)格上是支持1萬(wàn)次拔插。
設(shè)備小型化趨勢(shì)與多功能的需求。 手機(jī)等設(shè)備要做得更薄，接口的物理尺寸也需要更小。而USB Type-C接口主要面向的就是更輕薄、更纖細(xì)的設(shè)備。
如今設(shè)備需要支持的功能越來(lái)越多，在小型化趨勢(shì)的大前提下，人們希望不增加接口數(shù)量，就能滿足多種功能。而USB Type-C可以支持多種不同的協(xié)議與功能。例如，蘋果全新的MacBook全機(jī)僅搭載了一個(gè)USB Type-C接口，將電源、USB數(shù)據(jù)傳輸、Display Port、HDMI以及VGA等五種功能合一( USB 3.1支持顯示輸出 )。
多功能應(yīng)用場(chǎng)景
靈活供電的需求。 支持USB PD的Type-C接口，不僅可以達(dá)到100W的高供電功率；還支持雙向供電，具體的供電方向轉(zhuǎn)換可以由開發(fā)商設(shè)計(jì)定義。
USB PD可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)或者多個(gè)設(shè)備，甚至是一個(gè)基于USB接口的系統(tǒng)級(jí)電能組網(wǎng)傳輸。支持USB PD的Type-C具備DRP(Dual Role Port)雙角色端口，能夠使連接設(shè)備進(jìn)行Host和Device的角色切換。例如，以往作為供電設(shè)備的筆記本電腦也可以成為被充電方，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)電源供電給筆記本。
NXP全球高速傳輸接口產(chǎn)品市場(chǎng)總監(jiān) 吳韶阡
NXP全球高速傳輸接口產(chǎn)品市場(chǎng)總監(jiān)吳韶阡表示，快速充電已經(jīng)是很普遍的需求，而無(wú)論是USB 2.0的2.5W、USB 3.0的4.5W或BC 1.2的7.5W，都要耗費(fèi)較長(zhǎng)的充電時(shí)間。當(dāng)然，對(duì)于筆記本電腦，根本無(wú)法通過它們供電或充電。新的USB PD根據(jù)可供給的電力設(shè)定了10W、18W、36W、60W、100W五級(jí)規(guī)格。高功率的供電支持，Type-C可以從普通的5V供電提升到20V，從而實(shí)現(xiàn)USB快充。
另外，透過USB PD，Type-C接口可以按照不同場(chǎng)景進(jìn)行有效的電源管理，實(shí)現(xiàn)智能調(diào)節(jié)供電。例如前面提到的通過安全認(rèn)證限制不被信任的外充設(shè)備進(jìn)行高壓充電；以及當(dāng)電壓高過預(yù)先設(shè)定的值時(shí)，Type-C接口可以調(diào)節(jié)到安全的電壓來(lái)保護(hù)設(shè)備。
市場(chǎng)的需求，用戶的需求，使得Type-C接口應(yīng)運(yùn)而生。然而實(shí)現(xiàn)Type-C接口的多功能，以及靈活智能的供電能力，不是僅靠單一的器件就能完成的，它需要一整套的解決方案。與此同時(shí)，考慮到信息的安全保護(hù)，安全認(rèn)證也需要整合進(jìn)來(lái)。
完整的Type-C安全解決方案：MCU選型要考慮彈性化
作為致力于安全互聯(lián)的NXP，在今年7月發(fā)布了業(yè)界首個(gè)安全型USB Type-C完整解決方案，通過單個(gè)連接器實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)和視頻傳輸以及安全、供電等功能的無(wú)縫融合?？商峁┳罡?0Gbps的數(shù)據(jù)速率和100 W的功率，能同時(shí)供給電力和傳輸數(shù)據(jù)，并且支持用于備選模式的不同協(xié)議，如DisplayPort、MHL和Thunderbolt。雙向電流功能允許設(shè)備供電或充電。此外，Type-C連接器提供可擴(kuò)展的電源解決方案，范圍為5.0伏（0.5安培）到20伏（5.0安培），以分別支持移動(dòng)設(shè)備常規(guī)和快速充電/供電。
NXP的USB Type-C完整配套系統(tǒng)包括微控制器、高速開關(guān)、USB3轉(zhuǎn)接驅(qū)動(dòng)器、ESD保護(hù)和濾波設(shè)備、USB PD PHY、CC邏輯控制器、身份認(rèn)證、負(fù)荷開關(guān)、交流/直流電源解決方案、MOSFET等。
NXP微控制器通用市場(chǎng)產(chǎn)品線經(jīng)理 林建成
NXP微控制器通用市場(chǎng)產(chǎn)品線經(jīng)理林建成表示，Type-C接口的性能需求是非常彈性的，此刻在某一應(yīng)用場(chǎng)景下只做視頻傳輸?shù)腡ype-C接口，在另一應(yīng)用場(chǎng)景就可能需要同時(shí)傳輸視頻信號(hào)和USB數(shù)據(jù)信號(hào)，因此在MCU的選型上也要考慮到擴(kuò)充性。
例如，下圖系統(tǒng)端接口方案采用的MCU LPC1115，內(nèi)核為32-bit的ARM Cortex-M0 (50 MHz)，優(yōu)勢(shì)是相對(duì)于8bit的MCU效能更高，同時(shí)性價(jià)上也比較好。
在電源供電方面，負(fù)載開關(guān)、微控制器、USB PD PHY負(fù)責(zé)USB PD的協(xié)議溝通。而如果要系統(tǒng)接口支持輸出不同信號(hào)，由于接口管腳的受限，就需要高速開關(guān)等周邊器件來(lái)做支持。信號(hào)調(diào)節(jié)器則能夠?qū)λp信號(hào)進(jìn)行整形，實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)距離的傳輸，降低誤碼率。另外，開關(guān)器件還用于實(shí)現(xiàn)正反插功能。
USB Type-C連接器系統(tǒng)端解決方案
不同的應(yīng)用場(chǎng)景，不同的復(fù)雜度層次，NXP有不同的產(chǎn)品和方案來(lái)搭配，為設(shè)計(jì)者提供達(dá)到系統(tǒng)最佳化的方案。下圖中展示了NXP的CC邏輯控制和PD PHY方案。吳韶阡介紹說，如果是低于15W的供電，或者是不需要支持多功能的設(shè)計(jì)，可以采用簡(jiǎn)單的CC邏輯控制；而一個(gè)完整的USB Type-C方案就需要使用完整的PD方案，相應(yīng)的元器件也會(huì)增加。
NXP不是只做單一的產(chǎn)品給單一的應(yīng)用，而是以系統(tǒng)的角度為工程師提供最佳的方案，讓產(chǎn)品快速推向市場(chǎng)，吳韶阡解釋到。
有消息稱，歐盟將計(jì)劃讓筆記本產(chǎn)品使用相同的充電接口，甚至想要將更多的ICT設(shè)備的電源接口和線纜簡(jiǎn)化統(tǒng)一成一種，以減少資源浪費(fèi)。USB當(dāng)然是第一個(gè)被想到的，隨著Type-C接口的日益普及使用，未來(lái)大一統(tǒng)的局面是很可能發(fā)生的。
附：NXP USB Type-C接口方案案例
移動(dòng)設(shè)備訪問
