無線充電聯(lián)盟 (Wireless Power Consortium，簡稱WPC) 是負責維護無線充電Qi規(guī)范的行業(yè)協(xié)會，它并不經(jīng)常發(fā)布重大更新，一旦發(fā)布，通常就會帶來重大變化，例如大幅增加電源輸出、大幅提升效率或推出重大的新安全功能。

以上一次修訂為例。七年多前，即2015年，Qi v1.2發(fā)布，將充電能量擴展到5W以上，一次充電可增加多達15W的電能。這是該規(guī)范自2010年推出以來的第一次實質(zhì)性更新，它突然使Qi成為更廣泛的電子設備的可行選擇。

現(xiàn)在到了2022年，情況也差不多。Qi v1.3最近可從WPC網(wǎng)站下載，它增加了發(fā)射器 (充電器) 和接收器 (要充電的設備) 之間的安全身份驗證。這是一個重要的變化，因為它提高了安全性，創(chuàng)造了更好的充電體驗，也因為它改變了Qi設備的設計和認證方式。

Qi v1.3認證

在某種程度上，Qi v1.3的認證就是Qi v1.2的邏輯擴展，因為Qi v1.3在選擇功率級別時添加了一層額外保護。Qi v1.3定義了兩種主要的電源配置文件：支持最高傳輸5W的基礎電源配置文件，以及支持最高15W“快速充電”的擴展電源配置文件。

為了保護設備及其用戶，擴展電源配置文件要求使用基于硬件的身份驗證。在充電之前，接收器 (要充電的設備) 首先確認它正在與Qi認證的發(fā)射器（充電板）進行交互。然后，在驗證發(fā)射機之后，接收器請求最合適、最安全的充電電平。如果驗證失敗，則接收器可以完全取消請求或限制其將接受的電量。

Qi v1.3認證確保發(fā)射器和接收器能夠按預期充電輸出電平協(xié)同工作，因此電池續(xù)航順利。此認證還有助于避免使用未經(jīng)認證的充電器的風險，這種充電器可能會永久損壞電子元件，使正在充電的設備太熱而無法觸摸，更糟糕的是，可能引發(fā)火災。

Qi v1.3認證

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Qi v1.3認證意味著什么?

WPC的Qi認證流程已經(jīng)得到了業(yè)界的大力支持，并因其對安全的承諾而得到廣泛認可。甚至在Qi v1.3推出之前，認證流程包括了許多安全檢查，所以通過Qi認證的制造商可以確信，他們的設備正確地落實了Qi的各種安全功能，而消費者可以確信他們購買的是高質(zhì)量的產(chǎn)品。

Qi v1.3的推出改變了認證流程，增加了驗證新認證算法的步驟。要通過Qi v1.3認證，擴展電源配置文件必須使用防篡改子系統(tǒng)來保護用于認證的私鑰和證書。更具體地說，每個無線充電器單元必須包含唯一的私鑰和唯一的證書，即產(chǎn)品部件證書。

產(chǎn)品部件證書必須由符合WPC規(guī)定的安全要求的提供商簽發(fā)，該提供商即經(jīng)批準的制造商證書頒發(fā)機構的服務提供商。設計和實現(xiàn)必要的防篡改子系統(tǒng)，然后建立頒發(fā)和注入產(chǎn)品部件證書的安全流程，是一項復雜且耗時的任務，涉及硬件和軟件開發(fā)人員往往不熟悉的專業(yè)技術。

這就是恩智浦的用武之地。我們是一家經(jīng)批準的制造商證書頒發(fā)機構的服務提供商，并且我們提供Qi v1.3認證全包式解決方案，因此可以輕松交付符合Qi規(guī)范的設備，提供安全、令人滿意的充電體驗。

Qi 1.3認證全包式解決方案

下圖表概述了此流程的工作原理。

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恩智浦是經(jīng)批準的制造商證書頒發(fā)機構的服務提供商

我們?yōu)槊恳粋€無線充電器簽發(fā)產(chǎn)品部件證書。此證書由制造商證書頒發(fā)機構簽署，該頒發(fā)機構專門為設備制造商而打造，并由WPC根證書頒發(fā)機構簽名。此產(chǎn)品部件證書及其相應的私鑰可由恩智浦EdgeLock SE05x安全芯片或恩智浦EdgeLock A5000安全驗證器 (這兩個都是符合WPC標準的IC) 來保護。EdgeLock SE05x和EdgeLock A5000存儲并保護Qi專用產(chǎn)品部件密鑰和證書，并支持ECC NIST-256實現(xiàn)Qi認證消息。

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恩智浦符合WPC標準的IC保護認證

EdgeLock A5000專為基本無線充電量身定制，而EdgeLock SE05x則支持其他使用案例，除適用于無線充電外，還支持安全連接到云或與新的基于IP的Matter規(guī)范互操作等功能的設備。

專門構建的硬件、軟件和服務

該硬件配置包括用于ECDSA和其他加密操作的物聯(lián)網(wǎng)小程序，并可與促進與主機通信的中間件一起使用。EdgeLock SE05x和EdgeLock A5000使用I²C協(xié)議，因此它們可以連接到幾乎任何微控制器或微處理器，并且為設備認證量身定做，因此它們提供了最佳性能，同時最大程度地減少了主機上所需的計算資源數(shù)量。

EdgeLock SE05x和EdgeLock A5000隨附的示例源代碼和文檔使開發(fā)人員在充電器設計方面領先一步，并使他們更容易通過認證。此外，作為恩智浦EdgeLock 2GO服務的一部分，我們可以為EdgeLock SE05x或EdgeLock A5000指配Qi認證所需的專用產(chǎn)品部件密鑰和證書。無需建立昂貴且復雜的PKI基礎設施，充電器生產(chǎn)便可在第三方設施中進行，而不會增加安全風險。

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EdgeLock SE05x安全芯片和EdgeLock A5000安全驗證器

領先的充電技術

擁有穩(wěn)定的、精心維護的規(guī)范，再加上堅實的認證程序為后盾，有助于Qi成為無線充電領域約定俗成的標準。全球每天都有數(shù)百萬人使用Qi格式，將其作為一種便捷的方式，為他們的智能手機、移動配件和小家電充電。

現(xiàn)在，有了Qi v1.3中定義的電源配置文件和安全認證，充電體驗比以往任何時候都更安全、更愉快。誠然，基于硬件認證的新規(guī)定在設計、測試和認證方面做出了重大變化。不過，有了我們這樣的全包式解決方案，制造商可以迅速采取行動，滿足新的要求。

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采取下一步行動

如需了解我們針對Qi充電和其他物聯(lián)網(wǎng)應用的安全和認證解決方案的更多信息，請訪問恩智浦官網(wǎng)中的相關專題頁面：

• 物聯(lián)網(wǎng)安全和身份驗證解決方案，了解詳情>>

• 恩智浦物聯(lián)網(wǎng)安全技術中心，了解詳情>>

(本文作者為恩智浦半導體資深營銷經(jīng)理兼物聯(lián)網(wǎng)安全團隊成員Beatrice Arnaud，和恩智浦半導體物聯(lián)網(wǎng)安全團隊高級產(chǎn)品經(jīng)理Julien Delplancke)

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