內(nèi)置34K字節(jié)高密度EEPROM和模算術(shù)處理器(MAP)的智能卡集成電路
文章出處:http://www.nyfzw.net 作者:意法半導(dǎo)… 人氣: 發(fā)表時間:2005年11月17日
意法半導(dǎo)體公司 陳德勇 關(guān)鍵字: EEPROM 模算術(shù)處理器(MAP) 智能卡集成電路
在今天的數(shù)字社會里,非對稱加密算法的開發(fā)為數(shù)字安全領(lǐng)域開拓了一片新天地。有了這種加密技術(shù)后,各種密鑰管理的實現(xiàn)變得非常容易,電子數(shù)字簽名也正在成為可能。
另一方面,便攜式用戶友好物理數(shù)據(jù)存儲器安全技術(shù)的可行性,已經(jīng)在以芯片形式制成的卡片(智能卡)上得到驗證。然而,由于智能卡加密算法的算術(shù)復(fù)雜性,安全數(shù)據(jù)交換的所有最優(yōu)工具至今還未實現(xiàn)全面融合。為解決這一問題,全球掀起了對復(fù)雜控制器智能卡的研發(fā)浪潮。本文主要介紹影響今天微電子工業(yè)的物理因素和制約條件。在論述過程中,為了便于讀者理解,我們將引用ST基于ST19X系列平臺的最新加密智能卡集成電路。
以下兩個特性是引起智能卡加密復(fù)雜性的主要因素:
(1)基于模算術(shù)的智能卡公用密鑰算法,目前,標(biāo)準(zhǔn)CPU并未為這項任務(wù)優(yōu)化。
(2)全部公用密鑰算法的安全性完全取決于算子的長度。今天,512位算子是安全操作的基本條件,大多數(shù)運(yùn)營商傾向于選擇1024位。對于32位處理器來說,這已經(jīng)是一個十分艱巨的計算任務(wù)了,對于8/16位處理器來說,其難度便可想而知了。
同時制約智能卡CPU性能還有另外兩個因素:
(1)尺寸限制:ISO7816標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,芯片尺寸在一個IC卡上的模塊最大的尺寸不能超過25mm2.
(2)電流消耗限制:電流消耗不僅受到ISO7816的限制,而且還受到移動設(shè)備市場(如移動電話)的影響,雖然ISO標(biāo)準(zhǔn)允許最大電流為200mA,但是,超過20mA的卡在市場上根本沒有銷路。
今天,廣泛使用的智能卡還是一個8位增強(qiáng)型的CPU,內(nèi)配一個處理算術(shù)計算的協(xié)處理器。因此,功能強(qiáng)大的32位CPU可望在來年具有廣泛的應(yīng)用前景。ST針對這一需求,專門研發(fā)了一個32位智能卡RISCCPU平臺SmartJ。我們將在下文中專門介紹這一平臺。
從性價比看,高性能CPU不能滿足用戶對性能的需求。實現(xiàn)主流非對稱加密算法RSA在5MHz時的可用計算次數(shù)之前,首先需要一個為算法而優(yōu)化的32位RISCCPU,以便實現(xiàn)不少于300ms典型加密/簽名次數(shù)。一個典型標(biāo)準(zhǔn)的8/16位CPU(采用0.6(m技術(shù))需要至少20mm2