關(guān)鍵字：BadUSB USB Type-C 接口方案 電子設計模塊
當然，除了“BadUSB”，我們此前還看到過諸如“充電寶盜取個人信息”之類的新聞。不得不說，隨著設備間互聯(lián)頻率的增加，USB的安全問題也正變得日益嚴重起來。
而逐漸成為標配的USB Type-C，作為基于USB標準的接口版本之一，也不可避免的存在這些安全問題。獨立安全研究人員Karsten Nohl表示，雖然優(yōu)勢多多，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險。同時，即便它是新的接口也無法解決BadUSB的攻擊問題。例如，由于新的MacBook只有一個接口，若用戶只是想通過公共場合的設備對MacBook進行充電而不是傳輸數(shù)據(jù)時，也會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標準，或者不使用任何他人的USB設備。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設備嗎？
NXP全球安全驗證產(chǎn)品線產(chǎn)品市場總監(jiān) Joe Salvador 在日前的一次媒體會上表示，我們可以通過防篡改高度安全的認證IC解決方案，對Type-C外設及線纜建立信任機制，實現(xiàn)可靠的安全的連接方式。這種安全認證方案能夠識別帶惡意企圖的“BadUSB”，將試圖竊取信息的惡意程序阻隔在外。
NXP全球安全驗證產(chǎn)品線產(chǎn)品市場總監(jiān) Joe Salvador
Type-C認證IC解決方案，保護設備的同時還能幫“打假”
Joe Salvador進一步補充說，系統(tǒng)和設備制造商以及最終用戶根據(jù)在主機和設備之間建立的信任級別，來啟用或禁用功能，或者根據(jù)不同的信任層級設定不同的操作模式。例如，支持USB PD的Type-C接口可以實現(xiàn)高達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)可對充電器或電纜進行驗證，以防假冒產(chǎn)品可能導致的安全問題。當你選擇限制快充模式，根據(jù)預先的設定可能就只會供給一個基本的5V 1A的充電模式。
實際上，系統(tǒng)或設備制造商可以設計這樣一種方式，當所連接的設備不是所認證授權(quán)的設備時，系統(tǒng)會彈出一個提示，需要用戶自行選擇信任與否。這樣的好處是至少提出一個警告，而最終決斷權(quán)還在終端用戶手中。
NXP在媒體會上現(xiàn)場展示的安全型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、已經(jīng)在市場上應用的成熟的開發(fā)工具，另外還需要安全生產(chǎn)設施以及完整的USB解決方案。
USB Type-C火了？為什么？
首先，是來自于高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蟆?/b> 最新的USB 3.1最大數(shù)據(jù)傳輸速度達到10Gbit/秒，伴隨USB 3.1標準而來的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，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。另外，耐用度上也有加強，規(guī)格上是支持1萬次拔插。
設備小型化趨勢與多功能的需求。 手機等設備要做得更薄，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、更纖細的設備。
如今設備需要支持的功能越來越多，在小型化趨勢的大前提下，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全機僅搭載了一個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 )。
多功能應用場景
靈活供電的需求。 支持USB PD的Type-C接口，不僅可以達到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)商設計定義。
USB PD可以實現(xiàn)兩個或者多個設備，甚至是一個基于USB接口的系統(tǒng)級電能組網(wǎng)傳輸。支持USB PD的Type-C具備DRP(Dual Role Port)雙角色端口，能夠使連接設備進行Host和Device的角色切換。例如，以往作為供電設備的筆記本電腦也可以成為被充電方，實現(xiàn)移動電源供電給筆記本。
NXP全球高速傳輸接口產(chǎn)品市場總監(jiān) 吳韶阡
NXP全球高速傳輸接口產(chǎn)品市場總監(jiān)吳韶阡表示，快速充電已經(jīng)是很普遍的需求，而無論是USB 2.0的2.5W、USB 3.0的4.5W或BC 1.2的7.5W，都要耗費較長的充電時間。當然，對于筆記本電腦，根本無法通過它們供電或充電。新的USB PD根據(jù)可供給的電力設定了10W、18W、36W、60W、100W五級規(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，從而實現(xiàn)USB快充。
另外，透過USB PD，Type-C接口可以按照不同場景進行有效的電源管理，實現(xiàn)智能調(diào)節(jié)供電。例如前面提到的通過安全認證限制不被信任的外充設備進行高壓充電；以及當電壓高過預先設定的值時，Type-C接口可以調(diào)節(jié)到安全的電壓來保護設備。
市場的需求，用戶的需求，使得Type-C接口應運而生。然而實現(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，考慮到信息的安全保護，安全認證也需要整合進來。
USB Type-C火了？為什么？
首先，是來自于高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蟆?/b> 最新的USB 3.1最大數(shù)據(jù)傳輸速度達到10Gbit/秒，伴隨USB 3.1標準而來的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，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。另外，耐用度上也有加強，規(guī)格上是支持1萬次拔插。
設備小型化趨勢與多功能的需求。 手機等設備要做得更薄，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、更纖細的設備。
如今設備需要支持的功能越來越多，在小型化趨勢的大前提下，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全機僅搭載了一個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 )。
多功能應用場景
靈活供電的需求。 支持USB PD的Type-C接口，不僅可以達到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)商設計定義。
USB PD可以實現(xiàn)兩個或者多個設備，甚至是一個基于USB接口的系統(tǒng)級電能組網(wǎng)傳輸。支持USB PD的Type-C具備DRP(Dual Role Port)雙角色端口，能夠使連接設備進行Host和Device的角色切換。例如，以往作為供電設備的筆記本電腦也可以成為被充電方，實現(xiàn)移動電源供電給筆記本。
NXP全球高速傳輸接口產(chǎn)品市場總監(jiān) 吳韶阡
NXP全球高速傳輸接口產(chǎn)品市場總監(jiān)吳韶阡表示，快速充電已經(jīng)是很普遍的需求，而無論是USB 2.0的2.5W、USB 3.0的4.5W或BC 1.2的7.5W，都要耗費較長的充電時間。當然，對于筆記本電腦，根本無法通過它們供電或充電。新的USB PD根據(jù)可供給的電力設定了10W、18W、36W、60W、100W五級規(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，從而實現(xiàn)USB快充。
另外，透過USB PD，Type-C接口可以按照不同場景進行有效的電源管理，實現(xiàn)智能調(diào)節(jié)供電。例如前面提到的通過安全認證限制不被信任的外充設備進行高壓充電；以及當電壓高過預先設定的值時，Type-C接口可以調(diào)節(jié)到安全的電壓來保護設備。
市場的需求，用戶的需求，使得Type-C接口應運而生。然而實現(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，考慮到信息的安全保護，安全認證也需要整合進來。
USB Type-C火了？為什么？
首先，是來自于高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蟆?/b> 最新的USB 3.1最大數(shù)據(jù)傳輸速度達到10Gbit/秒，伴隨USB 3.1標準而來的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，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。另外，耐用度上也有加強，規(guī)格上是支持1萬次拔插。
設備小型化趨勢與多功能的需求。 手機等設備要做得更薄，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、更纖細的設備。
如今設備需要支持的功能越來越多，在小型化趨勢的大前提下，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全機僅搭載了一個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 )。
多功能應用場景
靈活供電的需求。 支持USB PD的Type-C接口，不僅可以達到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)商設計定義。
USB PD可以實現(xiàn)兩個或者多個設備，甚至是一個基于USB接口的系統(tǒng)級電能組網(wǎng)傳輸。支持USB PD的Type-C具備DRP(Dual Role Port)雙角色端口，能夠使連接設備進行Host和Device的角色切換。例如，以往作為供電設備的筆記本電腦也可以成為被充電方，實現(xiàn)移動電源供電給筆記本。
NXP全球高速傳輸接口產(chǎn)品市場總監(jiān) 吳韶阡
NXP全球高速傳輸接口產(chǎn)品市場總監(jiān)吳韶阡表示，快速充電已經(jīng)是很普遍的需求，而無論是USB 2.0的2.5W、USB 3.0的4.5W或BC 1.2的7.5W，都要耗費較長的充電時間。當然，對于筆記本電腦，根本無法通過它們供電或充電。新的USB PD根據(jù)可供給的電力設定了10W、18W、36W、60W、100W五級規(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，從而實現(xiàn)USB快充。
另外，透過USB PD，Type-C接口可以按照不同場景進行有效的電源管理，實現(xiàn)智能調(diào)節(jié)供電。例如前面提到的通過安全認證限制不被信任的外充設備進行高壓充電；以及當電壓高過預先設定的值時，Type-C接口可以調(diào)節(jié)到安全的電壓來保護設備。
市場的需求，用戶的需求，使得Type-C接口應運而生。然而實現(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，考慮到信息的安全保護，安全認證也需要整合進來。
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)界首個安全型USB Type-C完整解決方案，通過單個連接器實現(xiàn)了數(shù)據(jù)和視頻傳輸以及安全、供電等功能的無縫融合。可提供最高10Gbps的數(shù)據(jù)速率和100 W的功率，能同時供給電力和傳輸數(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備供電或充電。此外，Type-C連接器提供可擴展的電源解決方案，范圍為5.0伏（0.5安培）到20伏（5.0安培），以分別支持移動設備常規(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)動器、ESD保護和濾波設備、USB PD PHY、CC邏輯控制器、身份認證、負荷開關(guān)、交流/直流電源解決方案、MOSFET等。
NXP微控制器通用市場產(chǎn)品線經(jīng)理 林建成
NXP微控制器通用市場產(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，此刻在某一應用場景下只做視頻傳輸?shù)腡ype-C接口，在另一應用場景就可能需要同時傳輸視頻信號和USB數(shù)據(jù)信號，因此在MCU的選型上也要考慮到擴充性。
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)勢是相對于8bit的MCU效能更高，同時性價上也比較好。
在電源供電方面，負載開關(guān)、微控制器、USB PD PHY負責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，由于接口管腳的受限，就需要高速開關(guān)等周邊器件來做支持。信號調(diào)節(jié)器則能夠?qū)λp信號進行整形，實現(xiàn)更長距離的傳輸，降低誤碼率。另外，開關(guān)器件還用于實現(xiàn)正反插功能。
USB Type-C連接器系統(tǒng)端解決方案
不同的應用場景，不同的復雜度層次，NXP有不同的產(chǎn)品和方案來搭配，為設計者提供達到系統(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計，可以采用簡單的CC邏輯控制；而一個完整的USB Type-C方案就需要使用完整的PD方案，相應的元器件也會增加。
NXP不是只做單一的產(chǎn)品給單一的應用，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，吳韶阡解釋到。
有消息稱，歐盟將計劃讓筆記本產(chǎn)品使用相同的充電接口，甚至想要將更多的ICT設備的電源接口和線纜簡化統(tǒng)一成一種，以減少資源浪費。USB當然是第一個被想到的，隨著Type-C接口的日益普及使用，未來大一統(tǒng)的局面是很可能發(fā)生的。
附：NXP USB Type-C接口方案案例
移動設備訪問
