この技術ブログは、GRL 限定の技術ウェビナー 「Qi2: ワイヤレス充電アクセシビリティにおける新しいパラダイムの開拓」の概要シリーズの第 2 部です。 Qi ワイヤレス充電規格がどのように進化したかの概要については、パート 1 を必ずお読みください。ニュースレターを購読、もしくはLinkedInをフォローしていただくと、次回の無料技術ウェビナー に関するお知らせをお届けいたします。
Qi 認証の概要とその重要性
ワイヤレス パワー コンソーシアム (WPC) によって開発された「Qi」ワイヤレス充電規格は、現在、家庭用電化製品内で最も広く認識されているワイヤレス充電規格の 1 つです。特に最近市場内で偽造品が急増していることを考慮すると、Qi 認証プロセス内で提供されるテスト範囲、特に安全上の危険テストは、エンドユーザーのエクスペリエンスを保証するのに役立ちます。
Qi 認定製品とは異なり、偽造品は標準の 15 W よりも充電が遅くなる可能性があります。最悪の場合、これらの製品はスマートフォンに損傷を与えたり、過熱してスマートフォンのユーザーに火災、感電、怪我を引き起こす可能性があります。 Qi ブランドを保護し、エンドユーザーを保護するために、WPC はバージョン 1.3 以降、5W 以上の充電速度を提供するすべてのトランスミッター製品に Qi 認証のサポートを義務付けました。この記事では、認証プロセスの内部動作と、それが偽造品の排除にどのように役立つかについて説明します。
Qiワイヤレス充電認証
WPCによる義務に従って、5W を超える電力を転送するすべての電力送信機には、製造プロセス中に事前にインストールされた固有の証明書が必要であり、すべての Qi 認証要件を満たす送信機にのみ提供されます。次に、証明書は受電装置によって認証され、製品の正規性が確認され、ユーザー エクスペリエンスが向上し、製品の損傷とエンド ユーザーの安全リスクが最小限に抑えられます。これらのユニークなの証明書は X.509 形式を使用して作成され、少なくとも 3 つのコンポーネントが含まれています。
- ルート証明書のハッシュ
- 製造証明書
- 製品証明書
ルート証明書のハッシュ
WPC ルート証明書ハッシュは、X.509 証明書の最初のセクションです。 WPC は、Qiコンプライアンステスト要件に合格したパワー トランスミッター メーカーに自己署名ルート証明書ハッシュを提供します。このハッシュは、後に製造プロセス中にパワー トランスミッター製品内にインストールされます。
Qi Receiver は WPC ルート証明書ハッシュを検証します。
Qi認証のルート証明書ハッシュ
製造証明書
X.509証明書形式の2番目のセクションは製造業者の証明書です。これは、WPCによって任命されたサードパーティの認証局 (CA) サービス プロバイダーによって生成されます。メーカー証明書サービス プロバイダー (MCSP) は、秘密キーを使用して X.509 署名に従ってメーカーの情報を収集し、メーカーの公開キーと秘密キーを提供します。
メーカーの秘密キーは証明書内に保存されないことに注意することが重要です。代わりに、メーカーは秘密キーを使用してユニット証明書を作成します (これについては次のセクションで詳しく説明します)。送信機の X.509 証明書に含まれるのは、サードパーティが提供する製造元の証明書です。 WPC ルート証明書とともに、これらは Qi 受信機によって検証されます。
WPC が承認した製造業者CAサービスプロバイダー (MCSP) のリストはこちらからご覧いただけます。
Manufacturer certificate of Qi authentication
製品証明書
X.509証明書の3番目のセクションは、製品ユニット証明書です。すべての Qi 認定製品には独自の証明書が付いています。これにより、製品、証明書、または秘密鍵が侵害され、偽造品の作成に悪用される可能性がある場合に、WPC は認証ステータスを取り消すことができます。これは、悪用を避けるために、秘密鍵を送信機の改ざん防止および安全なメモリに常に安全に保管する必要がある理由でもあります。
製品ユニットの証明書は送信機メーカーによって署名されています。製造証明書の一部として生成された秘密キーは、ユニット証明書の署名に使用されます。このユニット証明書は、署名および公開キーとともに製品証明書に保存されます。公開キーは受信側と共有されますが、秘密キーは送信側の安全なメモリ内に保存されます。
製品ユニット証明書は、受信者のキーを使用して受信者によって検証されます。
ただし、この秘密キーはメーカーのものではなく送信者のものを指し、後で受信者によって検証されるチャレンジ応答を送信するために使用されることに注意してください。
Qi認証の製造証明書
Qi2ワイヤレス充電認証プロセス
認証は、偽造品を排除し、消費者の安全を確保する上で重要な役割を果たします。 Qi ワイヤレス充電パッドと互換性のある電子機器は、次のメカニズムを通じて、未認証の製品を防止することで消費者の安全を守ることができます。製造プロセス中に、トランスミッターのメーカーは、製品の個別の固有の証明書をワイヤレスパワートランスミッターに配置します。受信機と送信機は、送信機の信頼性を検証するために次のプロセスを実行します。
- ワイヤレス電力受信デバイス (スマートフォン) をQiワイヤレス充電送信機に置くと、電力契約のBPPレベル(最大 5W) がネゴシエートされます。
- 次に、受信機は「証明書の取得」を使用して送信機に Qi 証明書を要求します。
- 送信者は証明書を持っている場合はそれを送信し、受信者によって証明書が検証されます。
- 代替ソースからの偽造証明書から保護するため、証明書が検証されると、受信者はフォローアップチャレンジを送信者に送信し、送信者はさらなる検証のために送信者の一意の秘密キーで署名されたチャレンジ応答を送信します。
- 検証が成功すると、再ネゴシエーションが発生して電力レベルが 5W を超えることがあります。ただし、証明書の検証が失敗した場合、または特定のユニット証明書に欠陥があるか侵害されているとフラグが立てられた場合、受信機は 5W を超える電力レベルを消費しないことを選択できます。
必要に応じて、ダイジェストベースの検証として知られるより高速な検証プロセスを実行できることにも注意が必要です。
電力伝送レベル認証プロセス
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著者について
Rajaraman Venkatachalam
Executive Vice President of Protocol and Power Solutions
Raja は、GRL、Tektronix、Intel、Prodigy Technovations で 23 年以上テクノロジー開発に携わってきました。 Raja は、新しいテクノロジーの開発と企業の製品設計への導入に携わっており、ポストシリコン検証方法論と電気およびプロトコル準拠テスト ソリューションの開発に深い経験があり、USB や Qi などの複数のテクノロジーの専門家です。
