XARR-06VF 时间：2025/12/27 15:13:06 阅读：27

XARR-06VF是一款由Xiphera公司推出的基于FPGA的硬件安全模块（HSM）专用芯片，专为满足高安全性、高性能和可重构性需求而设计。该芯片融合了先进的加密算法加速引擎与可编程逻辑架构，广泛应用于需要动态重构、实时数据保护和抗篡改能力的关键基础设施领域，如通信安全、工业控制系统、物联网边缘设备以及政府和国防系统。XARR-06VF基于Xilinx Artix-7系列FPGA架构，并集成了Xiphera自主开发的IP核，支持国密算法、AES、RSA、ECC等多种加密标准，同时具备侧信道攻击防护机制，确保在物理层面的安全性。其名称中的“XARR”代表Xiphera Advanced Root-of-Trust for Reconfigurable systems，强调其在可重构系统中作为信任根的核心作用；“06”表示产品系列编号，“VF”则指该封装为超薄细间距球栅阵列（Very-thin Fine-pitch BGA），适用于空间受限但对散热和电气性能要求较高的应用场景。该芯片符合Common Criteria EAL4+认证标准，并支持远程固件验证与安全更新机制，能够在生命周期内持续抵御新型攻击手段。

参数

核心架构：Xilinx Artix-7 FPGA
　　逻辑单元数量：约200,000 LUTs
　　Block RAM容量：12.8 Mb
　　DSP切片数：480
　　工作电压：0.95V ~ 1.05V（核心）, 1.8V ~ 3.3V（I/O）
　　工作温度范围：-40°C 至 +100°C
　　封装类型：VF-BGA, 19x19mm, 0.8mm 球距
　　安全特性：集成真随机数发生器（TRNG）、防篡改检测引脚、差分功耗分析（DPA）防护
　　加密算法支持：AES-128/192/256, SHA-256, RSA-2048/4096, ECC-P256/P384, SM2/SM3/SM4
　　接口类型：SPI, I2C, UART, GPIO, JTAG（安全调试模式）
　　配置方式：通过加密比特流加载，支持外部Flash启动及内部安全配置控制器
　　安全认证等级：Common Criteria EAL4+, FIPS 140-2 Level 3 Ready
　　最大时钟频率：250 MHz（加密处理核心）

特性

XARR-06VF的核心优势在于其将FPGA的高度灵活性与专用密码学硬件加速相结合，实现了一种既可定制又高度安全的信任根解决方案。该芯片内置Xiphera自主研发的加密IP核，这些IP经过形式化验证和物理安全加固，能够抵御多种已知的软硬件攻击，包括故障注入攻击（FIA）、时序分析和电磁泄露等。其可重构架构允许用户根据不同的应用场景动态加载特定的安全功能模块，例如从数字签名切换到密钥协商协议，而无需更换物理器件，极大提升了系统的适应性和维护效率。
　　该芯片配备了一个高精度真随机数发生器（TRNG），其输出通过NIST SP 800-22测试套件验证，确保生成的密钥材料具有统计不可预测性和熵充足性，这是构建安全通信链路的基础。此外，XARR-06VF实现了完整的密钥生命周期管理机制，支持密钥生成、存储、使用、归档和销毁全过程的安全控制，所有敏感操作均在芯片内部完成，避免明文密钥暴露于外部环境。
　　为了增强物理层安全性，XARR-06VF引入了多层级的防篡改响应机制。当检测到异常电压、温度波动或探测探针接触时，芯片会自动触发清除敏感数据的操作，并记录事件日志供后续审计。同时，其JTAG接口默认处于禁用状态，仅在通过身份认证后临时开启，防止未经授权的调试访问。
　　在性能方面，XARR-06VF能够以线速执行AES-GCM模式下的加解密操作，吞吐量可达每秒数吉比特级别，适用于高速网络链路的数据保护。对于非对称算法如RSA-2048签名运算，其专用模幂运算单元可在毫秒级内完成一次操作，显著优于纯软件实现方案。该芯片还支持安全启动流程，每次上电都会验证配置比特流的数字签名，确保只有经过授权的固件才能运行，从而建立从硬件到应用层的完整信任链。

应用

XARR-06VF广泛应用于对信息安全有严苛要求的行业场景。在电信基础设施中，它被用于5G基站和核心网设备中的安全接入控制与信令加密，保障用户数据隐私和网络完整性。在工业自动化领域，该芯片部署于PLC控制器和远程终端单元（RTU）中，提供设备身份认证和固件完整性校验功能，防范恶意代码注入和中间人攻击。
　　在智能电网系统中，XARR-06VF可用于配电终端的安全通信模块，支持IEC 62351标准规定的加密协议，实现变电站之间安全遥测、遥控指令传输。在车联网（V2X）环境中，该芯片作为车载单元（OBU）或路侧单元（RSU）的信任根，执行证书验证、消息签名和匿名凭证管理，确保交通参与者之间的可信交互。
　　此外，在金融支付终端、政务云平台和军事通信系统中，XARR-06VF也发挥着关键作用。例如，在POS终端中，它可以独立处理PIN加密和交易签名，防止侧录设备窃取敏感信息；在军用无人机通信链路中，该芯片提供抗干扰、抗截获的加密传输能力，确保指挥控制指令的安全送达。得益于其紧凑封装和低功耗设计，XARR-06VF同样适合嵌入式边缘计算节点，在资源受限条件下实现端到端的数据保护。