By GRL Team on Oct 25, 2023

Qi2 无线充电认证流程概述

   

本技术博客是 GRL 独家技术网络研讨会:【Qi2:开创无线充电辅助功能的新范式】的预告片。想在第一时间了解 Qi 无线充电标准正在如何发展就立刻订阅 GRL 的月刊电子报

Qi 验证简介及其重要性

由无线充电联盟 (WPC) 开发的“Qi”无线充电标准是目前消费电子产品中最受广泛认可的标准之一。考虑到最近市场上假冒产品泛滥,Qi 认证流程种的安全危害测试等范围的设计也因此为了保证用着而添加了验证程序。

与光放的 Qi 认证产品相反,多数的假冒产品充电速度慢于 15W,甚至完全缺乏无线充电的功能。在较坏的情况下,贸易假冒产品可能因过热或起火而导致个人或设备的损害。为了守护用户者以及 Qi 品牌,WPC 强制要求所有从 1.3 版本开始提供 5W 以上充电速度的传输器符合 Qi 验证要求。本文将探讨认证过程及解释它如何帮助消除假冒产品。

Qi 无线充电验证

根据 WPC 的规定,所有功率超过 5W 的传输器必须在制造过程中预先安装独家证书,而该证书只提供给满足所有 Qi 认证要求的传输器。接收器将对此证书进行验证,以确定产品符合底线的质量以确保用户者的安全。证书使用 X.509 格式创建,并包含三个组成部分:

  1. 根证书哈希 (Root certificate hash)
  2. 制造证书 (Manufacture certificate)
  3. 产品证书 (Product certificate)

根证书哈希 (Root certificate hash)

WPC 根证书哈希是 X.509 证书的第一部分。 WPC 向已通过 Qi 合规性测试要求的传输器制造商提供自签名根证书哈希,该根证书哈希随后将在制造过程中安装进传输器产品中。

WPC 根证书哈希以 Qi 接收器做验证。

   

Qi authentication process_root certificate hash_WPC

Qi 认证的根证书哈希

用于验证的制造商证书

X.509 证书格式的第二部分是制造商证书,由 WPC 指定的第三方证书颁发机构 (CA) 提供商生成。 制造商证书服务提供商 (MCSP) 使用私钥根据 X.509 标志收集制造商的信息,并提供制造商的公钥和私钥。

要注意,制造商的私钥并不存储在证书中。相反,制造商将使用私钥来创建单元证书(详细在下一段说明)。第 3 方制造商证书将放入发射机的 X.509 证书中。 除了 WPC 根证书之外,这些证书也将由 Qi 接收器进行验证。请在此处查看 WPC 批准的 CA 制造商服务提供商 (MCSP) 的完整列表

 

Qi authentication process_3rd party certification authorities_3rd party Authorized Test Labs (ATLs)

Qi 认证制造商证书

产品证书

X.509证书的第3部分是产品单元证书。 每个官方 Qi 产品都会含有独特的证书。这使得 WPC 可以在产品、证书或私钥被泄露的情况下撤销认证权。 这也是为什么私钥必须以防篡改和安全的存储器中保存,以避免任何误用。

产品单元证书由变送器制造商签署。作为制造证书的一部分生成的私钥用于签署单位证书。 该单元证书与签名和公钥一起保存在产品证书中。 虽然公钥与接收器共享,但私钥却存储在发送器的安全存储器中。

产品单元证书由接收者使用密钥进行验证。

要注意的是,此私钥是指传输器的私钥,而不是制造商的私钥,稍后将用于发送将由接收器验证的质询响应。

Qi authentication process_product certificate_transmitter private key_receiver validation

Qi 认证产品证书

Qi2 无线充电验证流程

验证过程在对抗假冒产品以及确保消费者的安全方面机关重要。Qi 无线充电板和兼容电子设备通过以下流程防止未经认证的产品在分发在市场中。在制造过程中,传输器制造商将产品的独特证书放置在无线电源传输器中。接收器和发送器经过以下过程来验证发送器的真实性:

  1. 协商电力合同的 BPP 级别(高达 5W)将在无线电源接收器设备(智能手机)放置到 Qi 无线充电传输器上时开始。
  2. 接收器接着使向传输器请求 Qi 证书。
  3. 如果传输器拥有证书,就将把该证书发送至接收器以受验证。
  4. 为了防止伪造证书,接收器在验证完证书后就会像传输器发送后续质询,而传输器将发送私钥签名的质询响应以进行进一步验证。
  5. 为了把功率提高到超过 5W,重新协商可以在验证成功后再次进行。若证书验证失败或者特定设备证书被标记为有缺陷或受损,接收器可以选择不提取超过 5W 的功率。

在特定的情况下,无线充电器可执行一个称为基于摘要验证的较快验证过程。

 

Qi authentication process_Power transfer level authentication process 

电力传输电平认证过程

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关于作者

Rajaraman Venkatachalam

协议和电源解决方案执行副总裁

Raja 曾在 Tektronix、Intel 和 Prodigy Technovations 工作超过 14 年并领导开发用于高速数字接口的自动化测试解决方案。 Raja 在硅后验证方法以及开发电气和协议一致性测试工具方面拥有丰富的经验,同时,他还是 HDMI、MHL、DisplayPort、UniPro、PCI Express、SD、I2C、SPI、UART 和 MMC 方面的专家。

Published by GRL Team Oct 25, 2023

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