為了滿足日益增長的手機銀行、移動電子商務、銀行業(yè)和將來的多應用卡的需求,高安全性、快速和大容量成為了新一代智能卡芯片追求的目標。作為世界上唯一通過ITSEC(信息技術安全評估標準)檢測標準中E4級認證的智能卡芯片供應商,億恒科技推出了16位智能卡尖端產(chǎn)品66P系列。其中的SLE66CX640P芯片更是世界上第一個帶有64K字節(jié)EEPROM的智能卡控制器芯片。該芯片不但提供了64K字節(jié)的EEPROM,而且實現(xiàn)了基于芯片的快速應用開發(fā)并能很好地配合高級的GSM應用。同時,該系列中的SLE66CX320P芯片卡控制器也通過ITSEC標準中E4級認證,成為在1999年下半年以來第三種從“德國信息安全機構(gòu)(BSI)”獲得ITSECE4高等級認證的芯片。 66P芯片的大容量EEPROM能夠使軟件開發(fā)者快速地做出樣卡軟件開發(fā)不再需要等待ROM掩膜而能夠直接編寫出高保密的智能卡應用程序。在開發(fā)者測試完應用程序后,最終的產(chǎn)品能選擇8-64K字節(jié)EEPROM,64-136K字節(jié)ROM,而操作系統(tǒng)如MicrosoftWindowsforSmartCard就嵌入在該保密ROM中,Microsoft操作系統(tǒng)將成為第一個利用這種快速應用開發(fā)環(huán)境優(yōu)勢的系統(tǒng)。 1、66P的結(jié)構(gòu)框圖(如圖1所示)
![]() 2、特性 66P系列提供了先進的保密特征,包括特殊的智能卡專用內(nèi)核和硬件加密功能,它有以下特性: (1)類8051的增強型16位結(jié)構(gòu) (2)執(zhí)行速度比標準8051產(chǎn)品快18倍 (3)為智能卡應用優(yōu)化的強大擴展指令集 (4)存儲器管理和保護單元MMU (5)加密算法加速器 (6)直接存儲器存取,快速DMA (7)真正的隨機數(shù)產(chǎn)生器 (8)支持串行接口的UART模塊 (9)PLL模塊支持內(nèi)部倍頻 (10)I/O接口中斷模塊 (11)硬件CRC模塊 (12)部分型號有非接觸接口
3、功能模塊 66P的各種模塊提供了多種高性能外設來支持智能卡的應用:
3.1 存儲器管理和保護單元MMU MMU能靈活地管理存儲器空間。該設備能安全地分開操作系統(tǒng)和應用,定義代碼段位置和數(shù)據(jù)段位置,限制功能外設模塊的使用。通過MMU,芯片能有最大1M字節(jié)的尋址空間,靈活有效地加密存儲區(qū)間,從XRAM中直接執(zhí)行代碼。這樣,即使是在卡片發(fā)行后,應用仍然能夠安全地下載到芯片中,而這樣的特性正是新一代多應用操作系統(tǒng)(如 WindowsforSmartCard,JAVACard,MULTOSCard)所要求的。
3.2 PLL模塊支持內(nèi)部倍頻 為了提高芯片的運算速度,在芯片外部工作頻率為1Mhz-7.5MHz間時,PLL模塊能使芯片內(nèi)部頻率提升為最大15MHz,這樣能在適當增大功耗的前提下大大減少算法的運算時間。
3.3 高級加密引擎 高級加密引擎(協(xié)處理器)自帶700字節(jié)RAM,可以計算2048位密鑰長度的RSA算法或DSA、橢圓曲線算法(EllipticCurves)等所有模指運算的公鑰算法。該芯片的執(zhí)行速度如表1所示。
表1高級加密引擎執(zhí)行速度表
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3.4 DDES-EC2加速器 該加速芯片能對三重DES和橢圓曲線算法(EllipticCurves)的GF(2n)操作加速。它的執(zhí)行速度如表2所示。
表2DDES-EC2加速器執(zhí)行速度表
3.5 真正的隨機數(shù)產(chǎn)生器 該系列芯片能用白噪聲產(chǎn)生真正的隨機數(shù),這一隨機數(shù)產(chǎn)生器已經(jīng)通過了德國檢測機構(gòu)Debis和BSI的認證,并通過了符合FIPS-140標準的檢驗。中立的評估機構(gòu)TüViT在測試后作出的結(jié)論證明了芯片卡控制器中硬件內(nèi)置的真隨機數(shù)產(chǎn)生器RNG優(yōu)于其他同類產(chǎn)品,理想地滿足了數(shù)字簽名卡的要求。在應用中,RNG可用于生成完全符合加密要求的密鑰。 由于RNG的性能,智能卡用SLE66CX320P控制器為簽名應用提供了顯著的安全特性。在這類應用中,私鑰必須絕對安全,因為密鑰是由控制器產(chǎn)生并永久性地存儲在智能卡中的。
3.6 支持串行接口的UART模塊 同電腦系統(tǒng)一樣,66P的芯片也內(nèi)置了UART模塊專門管理I/O以減輕CPU負擔,實現(xiàn)并行操作。UART支持T=0,T=1半雙工通信協(xié)議,相關的傳輸參數(shù)如停止位個數(shù)能用軟件設置。
3.7 I/O接口中斷模塊 16位定時器和中斷邏輯專門支持定時應用。
3.8 雙界面微控制器芯片 SLE66P系列中也包括了非接觸芯片產(chǎn)品。SLE66CLxxP系列不僅具有SLE66P系列微控制器芯片所有的特性,而且還具有同時符合 ISO14443TypeA和TypeB標準的非接觸接口,是雙界面的CPU卡芯片。 除此之外,66P先進的高保密特性還包括防護層,高低電壓感應器,低頻濾波器,存儲區(qū)動態(tài)加密,高安全性存儲區(qū)控制/封閉功能及由保密感應器實現(xiàn)的內(nèi)部RAM整區(qū)快速擦除。和現(xiàn)在市場上可互換、低安全性的標準內(nèi)核解決方案相比,強大的硬件安全機制、靈活性、快速進入市場的能力這些附加的優(yōu)點使得66P系列走在了前面,能廣泛應用于銀行、GSM、付費電視、安全訪問和數(shù)字簽名系統(tǒng),它為將來的多應用卡提供了強大的平臺。
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