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1、年第期信技术,总第期些三卫生业业业丛工一‘典一一一一业辈卫胜鱼—一信息安全芯片的设计与实现华翔杨波秦兴成李勇苏晓龙西安电子科技大学巧国家重点实验室西安。,。【摘要】阐述了一种信息安全芯片的设计思想芯片的设计是面向功能模块的而不是面向应用的通过可选的,,集成的接口或并行上层应用软件可以如同调用的标准应用函数来调用芯片的各功能模块替换应用软件中软件,改善系统安全性能和提高加解密速度。加密模块【关锐词】信息安全芯片接口并行从沼召肠即肠,,’即。。。,,,“肋说场记那曰叮元一面丹卿,,’。,】叮禅几引言应用的。信息安全芯片不能是某一个特定应用
2、产品的定制,,。对数字化时代无纸办公和办公自动化已经成为一种大的而是可以嵌人到各种办公软件的功能模块里已投人使用趋势,。,对信息安全的重要性就不言而喻了信息安全技术的关键的办公软件基本不需要作大的改动于用办公软件的用。国内,。技术加密技术得到深人的研究以软件和电路版级户硬件加密的操作是透明的—,国内外对信息安全芯片的研发是存在的加密产品为主一定的差距的。芯片由,于其良好的密封性能其安全性是软件加密芯片的系统设计方法。,和电路版级难以达到的川智能卡的安全体系的定义有助于分析芯片的安全性能。,可当前加密技术的一个应用实例是卡的技术卡的是非
3、常有价值的设计思想和分析方法以指导人们进行系、。。良好的防解剖性和小巧的体积使其在金融移动通信等领域统结构体系的设计智能卡的内部管理是通过得到广。口。’,。泛地应用通过多种数据接与外部进行命令数据的实现的内部有复杂的功能管理其安全交,。、安全换保护内部数据不被非法获取体系在概念上分成三大部分安全状态当前还有其他的加密产品,应用各种硬件方法提升加密属性。、安全机制。。安速度,改变软件加密的川。由于加全状态是芯片当前所处状态,可由一系列条件的集合来定程序易被跟踪的致命缺陷密产品的特殊性,一般都是自,。。己组成一个完整的系统底层义安全属性定
4、义了执行命令的各种条件安全机制是安全硬件与上层软件是一一对应的,很难与其他的应用软件融为状态实现转移所采用的转移方法。和手段一体。而作为芯片级产品其前期的投人资金是,。巨大的如果分析信息安全芯片与智能卡的不同之处由于智能,。,、没有良好的兼容性和通用性是没有应用价值的要达到良卡是面向具体应用的比如作为金融支付卡移动电话储值,、。好的兼容性芯片的设计必须是面向功能模块的而不是面向卡身份卡或多功能卡它主要功能是将一些敏感信息存储一一。收稿日期,。。华翔年生硕士研究生主要研究方向为信息安全技术,。。杨波年生教授主要研究方向为信息安全及信息隐
5、匿,。。秦兴成年生硕士研究生主要研究方向保密增强,硕。。李勇年生士研究生主要研究方向为数字指纹与信息隐匿技术苏晓龙年生,硕士研究生。主要研究方向为人侵检测技术。©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net在。“”。卡内的存储器中防止泄漏和非法窜改其数据一般是在供新鲜的随机数具体的实现方法是采用伪随机数发生卡内处理,对存储。如上面的分析,,,区属性有严格定义信息安器当伪随机数发生器的周期达到足够大
6、大于玛时可保,,礴。全芯片是面向功能模块的其内部从外’只存储少量的数据证足够的安全性部要接收大量,经过处理后,。的数据送回计算机其目的是提外部数据接口。供给外部计算机高的加解密速度和高速数据接口所以可以提供两个可选择的数据接口一个是通过控制控制,增。,简化其管理功能强加密功能和数据交换功能的两组实现数据的并行交换另一个是支持,。对卡的操作一般是通过一些专用的读卡器来完成的申行接口外部命令与数据均通过一定的帧结构与内部进。而信息安全芯片。遵从卡的标准协议主要被行交换和互操作应用程序调用,调用过程通过一个接口完成,对于应用软件开发者,其调
7、用过程与调用一个标准函数是一样安全性分析,口。的遵从芯片的命令数据接协议芯片分为、“”、“”三种状态生产状态初始化状态个人化状。芯片在工厂生产时,、。态烧写如控制程序算法程序在发芯片的功能模块行商进行芯片的初始化工作,注人系统数据,设置初始口,。。“”,“”,,基于以上考虑笔者设计了信息安全芯片的功能模块令用户在芯片个人化时输人初始口令并对其修改、、芯片包括基于单片机内核的控制模块单钥算法模块公钥同时生成自,。己的公钥对并进行备份工作这三个状态由内、。算法模块随机数发生器和外部数据接口如图部的微电保护中的状态标志来记录芯片的状态,三个
8、。状态是不可逆的当由于口令错误或芯片在被解剖过程中被一臂虱书渔汁浒翱,外部时钟短路微电保护的中的状态标志也随着系统数据一起程序竺控制恻清除,需要重新初始化和个人化才能使用。探豆逐口芯片在加解密的操作过程中,用户必须先通过
