电子产品硬件加密防盗版新方法

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1、电子产品硬件加密防盗版新方法杨振野韦方明陈坤城谭光雷摘要：本文首先介绍了AT88SC0104C~25616C协议认证卡的主要特点、基本功能、安全存储原理、协议认证过程以及开发方法；接着，对应用AT88SC0104C实现对电子产品加密防盗版的方法和安全性进行了研究；最后，给出了详细的设计过程和应用实例。关键词：AT88SC0104C，硬件加密，防盗版分类号：TP309.7文献标识码：B一、引言电子产品被非法复制的情况极其严重。为此，Atmel公司于1999年推出了用于防范盗版的加密器件AT88SC153和AT88SC1608，取得了一定的效果。但由于这两种器件采用的是

2、明文传送方式，所以其中的数据在通信过程中易被截获。在2003年，Atmel公司又推出了具有双向认证且密文传送的新型加密器件AT88SC0104C~25616C系列协议认证卡，存储容量最高可达32K字节。二、AT88SC0104C~25616C系列协议认证卡本系列协议认证卡是当前安全性能最高的安全存储器件，与AT88SC1608和AT88SC153相比，最突出的特点是所有传送数据为密文传送，确保了存储数据的安全性。ATMEL公司现已建议在新产品开发中不再使用AT88SC1608和AT88SC153。按ATMEL公司中国办事处的要求，下面仅介绍厂商同意公开的资料。事实上

3、，AT88SC0104C~25616C与AT88SC1608、AT88SC153有很多相似之处，如访问权限寄存器和写锁控制寄存器等。AT88SC0104C~25616C协议认证卡系列中各器件的操作原理完全相同，各配置区随卡的容量而变化。1．主要特点（1）工作电压为2.7~5.5V；时钟频率最高为1.5MHz；符合ISO/IEC7816-3同步协议。（2）256×8bit配置区，4×32×8bit~16×2048×8bit存储单元。可将具有相同安全等级且相同密码的多个应用分区合并使用。每个分区分别受读密码、写密码控制（8套密码、每套中读密码、写密码各1个，每个密码3字

4、节），错误计数8次。如将用户分区合并，则读写密码指向同一套密码。（3）数据安全防护功能：64bit认证协议；密文和校验方式；密文流传送方式；协议认证错误计数；读写访问控制密码；密码错误计数器；可按分区配置访问权限；电压和时钟频率监视。（4）重复擦写次数：100，000次，数据保存：100年。2．封装形式和引脚AT88SC0104C~25616C协议认证卡的封装形式和引脚功能如图1所示。卡片封装DIP-8和SO-8封装图1AT88SC0104C~25616C协议认证卡的封装图3．AT88SC0104C~25616C协议认证卡的存储器构成存储分区01234567地址用户

5、分区0~P32~2048字节000H~QH配置区256字节00H~FFH注：P为用户分区最大编号，0~15；Q为最大字节地址，018H~7F8H。图2AT88SC0104C~25616C协议认证卡的存储器构成示意图AT88SC0104C~25616C协议认证卡的存储器构成如图2所示。图2中的每个用户分区的访问地址均相同。具体访问哪个分区由选择的分区号确定。用户分区存储器的访问受控制逻辑电路的控制，保护功能在初始化时（即发行）由配置区的访问权限寄存器AR、密码权限寄存器PR和密码来配置。AT88SC1616配置区的结构如图3所示。　01234567地址厂商信息复位应答

6、(ATR)00H制造代码(FC)测试区(MTZ)卡制造商代码（CMC）08H识别区历史代码(LHC:ATMEL出厂后熔断)10HDCR识别码（Nc）18HAR0PR0AR1PR1AR2PR2AR3PR320H发布号(IC)40HAAC密文(Ci)50H密钥密钥(Gc)90H密码区PAC写0分区密码PAC读0分区密码B0H系统区保留F0H图3AT88SC0104C协议认证卡的配置区构成示意图图中，PR为密码权限寄存器，其他各项内容均与AT88SC153相似。AT88SC0104C~25616C协议认证卡的访问权限配置寄存器的WLM、MDF和PGO（即Bit2、Bit1

7、、Bit0）与AT88SC153协议认证卡相同，Bit7~Bit3用于配置密码和认证模式。4．协议认证过程AT88SC0104C~25616C协议认证卡的协议认证过程与AT88SC1608相似。与AT88SC1608相比，其协议认证过程（即步骤1~3）是相似的。在传送密文数据时由于传送了校验和，使得数据的安全性更高。AT88SC0104C~25616C协议认证卡的协议认证过程如下：操作步骤AT88SC0104C~25616C协议认证卡信息流向IC卡读写器1传送卡号NC→计算质询A2校验A；计算质询B←传送质询A3传送质询B→校验B4校验读密码←读密码（读密码）5