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ATMEL AT88SC系列芯片卡
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ATMEL AT88SC系列芯片卡

ATMEL AT88SC系列芯片是Atmel公司生产的具备多用途的加密存储系列芯片,利用I2C串行总线通信,采用认证或加密验证等方式进行数据访问,因此以其容量大、体积小、使用方便、安全可靠等特点,在产生研发中得到了广泛的应用。

产品概述

ATMEL AT88SC系列是爱特梅尔公司(Atmel)宣布推出的一种加密芯片,包括AT88SC0104CAT88SC0204CAT88SC0404CAT88SC0808CAT88SC1616CAT88SC3216CAT88SC6416CAT88SC12816CAT88SC25616C等型号,用户区存储空间从1Kbits到256Kbits不等。用户存储区通过配置可划分成4到16个相同容量的应用存储区。分别受8套读、写口令的控制和安全等级的设定,这些应用分区的读写安全设定可以自由合并使用。

AT88SC系列芯片卡提供了标准、口令、认证和加密三种方式访问用户存储区,在标准访问方式下,对用户存储区的读写访问无任何限制;在口令访问模式下,对用户存储区的读写访问需要口令验证;在认证方式下,用户必须经过认证,同时要通过不同用户区所设定的口令检验才能正确访问用户数据区;加密验证模式下访问用户时用户必须首先经过认证,然后利用认证成功后配置区特定寄存器中更新的数据作为密钥再次进行认证,最后还要通过不同用户区设定的口令检验后才可访问用户区,这种方式下总线下传输的数据是经过加密的密文。

AT88SC系列芯片卡内置了一个64bit的加密算法。其认证和加密模式都使用了这个算法。在认证和加密模式下,大大增强了IC卡访问的安全性,能有效克制旁路攻击。在这两种模式下,主机每次与IC卡或者芯(卡)片交互的信息都不一样,这样第三者很难从交互信息中获取有效数据。

AT88SC系列芯片的三大技术

1)芯片的认证:通过读取芯片配置区内的序列号,制造商ID以及加密的存储区,获得数据进行64位密钥的运算(自制的F1算法),得到芯片内部的加密种子Gc。再获得芯片内部的特定寄存器的随机数Ci 和CPU产生的随机数Q1,利用芯片内部的F2算法,芯片和CPU分别进行F2(Ci,Q1,Gc)运算,利用计算结果进行双向判断,从而完成认证。

2)芯片的加密认证:芯片认证完成后,采用第一步运算产生的SK(F2算法特定处的中间结果),以及由认证更新过得Ci+1 和CPU产生的随机数Q2再进行一次加密运算F2(Ci+1,Q2,SK)认证,最后再通过读取芯片内部更新的Ci+2与CPU计算的结果进行比较,如果相同,则加密认证完成,进入加密模式。

3)加密模式下访问加密的存储区:在加密模式下,I2C总线上传输的数据为经过加密的密文数据,首先将存储区的密码进行加密,发送给芯片进行认证;然后利用加密读指令加密访问带密码的加密存储区,将获得数据进行解密,并与产品内部特定存储空间的数据进行比较,如果相同,则更新芯片内部的数据和FLASH的数据。如果上述操作均成功,则完成加密认证任务的处理。

AT88SC系列芯片系统加密的注意事项

1)芯片的加密种子Gc是加密认证中最重要的加密算子,不能泄露。

2) 芯片的F1算法是获得加密种子Gc的途径,不可泄露。

3)芯片存储区密码是获取存储区数据的钥匙,不可泄露。

 

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