內置34K字節高密度EEPROM和模算術(shù)處理器(MAP)的智能卡集成電路

文章出處：http://psychicreadingswithdeb.com 作者：意法半導… 人氣： 發(fā)表時(shí)間：2005年11月17日

意法半導體公司 陳德勇 關(guān)鍵字： EEPROM 模算術(shù)處理器(MAP) 智能卡集成電路

　　在今天的數字社會(huì )里，非對稱(chēng)加密算法的開(kāi)發(fā)為數字安全領(lǐng)域開(kāi)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(shí)現變得非常容易，電子數字簽名也正在成為可能。
　　另一方面，便攜式用戶(hù)友好物理數據存儲器安全技術(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)復雜性，安全數據交換的所有最優(yōu)工具至今還未實(shí)現全面融合。為解決這一問(wèn)題，全球掀起了對復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(guò)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(gè)特性是引起智能卡加密復雜性的主要因素:
　 （1）基于模算術(shù)的智能卡公用密鑰算法，目前，標準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(cháng)度。今天，512位算子是安全操作的基本條件，大多數運營(yíng)商傾向于選擇1024位。對于32位處理器來(lái)說(shuō)，這已經(jīng)是一個(gè)十分艱巨的計算任務(wù)了，對于8/16位處理器來(lái)說(shuō)，其難度便可想而知了。
　　同時(shí)制約智能卡CPU性能還有另外兩個(gè)因素:
　 （1）尺寸限制：ISO7816標準規定，芯片尺寸在一個(gè)IC卡上的模塊最大的尺寸不能超過(guò)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(dòng)設備市場(chǎng)（如移動(dòng)電話(huà)）的影響，雖然ISO標準允許最大電流為200mA，但是，超過(guò)20mA的卡在市場(chǎng)上根本沒(méi)有銷(xiāo)路。
今天，廣泛使用的智能卡還是一個(gè)8位增強型的CPU，內配一個(gè)處理算術(shù)計算的協(xié)處理器。因此，功能強大的32位CPU可望在來(lái)年具有廣泛的應用前景。ST針對這一需求，專(zhuān)門(mén)研發(fā)了一個(gè)32位智能卡RISCCPU平臺SmartJ。我們將在下文中專(zhuān)門(mén)介紹這一平臺。
　　從性?xún)r(jià)比看，高性能CPU不能滿(mǎn)足用戶(hù)對性能的需求。實(shí)現主流非對稱(chēng)加密算法RSA在5MHz時(shí)的可用計算次數之前，首先需要一個(gè)為算法而優(yōu)化的32位RISCCPU，以便實(shí)現不少于300ms典型加密／簽名次數。一個(gè)典型標準的8/16位CPU（采用0.6(m技術(shù))需要至少20mm2