寶興達公司推出嵌入式系統加密芯片ESPU0808

　　目前常用CPU卡的安全性往往體現在硬件和軟件兩個(gè)方面：

　　CPU卡的硬件設計通常增加了很多的傳感器，如高壓和低壓傳感器，頻率傳感器、濾波器、光傳感器、 脈沖傳感器、 溫度傳感器等，這些傳感器可以清晰地感覺(jué)到外部環(huán)境的變化，可以有效防止黑客利用改變硅片外部環(huán)境而誘導芯片誤感應的半入侵攻擊。為了對付物理攻擊，CPU卡在芯片內部對存儲器和總線(xiàn)系統進(jìn)行加密，存在芯片上的數據本身用強大的密碼算法進(jìn)行加密，即便是攻擊者能夠得到這些數據，也只能獲得無(wú)用的信息。另一方面，采用有效的屏蔽網(wǎng)對攻擊者構成有效的屏障。采用微米級的超細保護線(xiàn)來(lái)覆蓋安全控制器。這些保護線(xiàn)被連續地監控，如果某些線(xiàn)與其它短路、切斷或損壞，就會(huì )啟動(dòng)報警。采用這么多層次的保護措施，就可以對控制器起到相當的保護作用，以免于遭受物理攻擊。另外，CPU卡往往內部還具有真隨機數發(fā)生器和硬件加密協(xié)處理器，以增加計算的安全性和速度。

　　除了CPU卡硬件安全性，CPU卡還使用內部操作系統COS來(lái)實(shí)現數據的安全管理，如使用安全狀態(tài)機來(lái)實(shí)現數據讀寫(xiě)的權限管理，通過(guò)隨機數認證機制獲取存儲器的權限，卡內存儲的數據也可以使用密文或者動(dòng)態(tài)密文的方式進(jìn)行線(xiàn)路通訊，這些技術(shù)基本能夠解決在防護芯片一端的數據安全性。

　　目前，采用CPU卡進(jìn)行防護已經(jīng)成為一種領(lǐng)先技術(shù)，CPU卡在SIM領(lǐng)域的巨量應用使得其成本也能夠逐漸下降到被設計者接受的程度。

　　但是，CPU卡盡管比較安全，但依然還沒(méi)有解決MCU一端的安全問(wèn)題，對稱(chēng)算法的使用使得在MCU端依然要暴露算法和密鑰，另外，對于CPU卡的使用者而言，COS功能已經(jīng)設計好，只能被動(dòng)使用固定指令，功能擴展困難，而且第三方COS的權威性也會(huì )受到人們的擔心和質(zhì)疑。

　　5、開(kāi)放的CPU卡加密協(xié)處理器技術(shù)

　　CPU卡實(shí)際上依然是一個(gè)單片機，盡管其加載了各種安全技術(shù)，但其等同于一個(gè)迷你接口的安全單片機，針對COS廠(chǎng)商的軟件開(kāi)發(fā)人員而言，COS編程等同于單片機開(kāi)發(fā)，所使用的開(kāi)發(fā)工具和編程語(yǔ)言與單片機甚至是相同的。因此，如果采用CPU卡做為主MCU的一個(gè)安全協(xié)處理器，輔助MCU工作，使得一些重要程序或者數據處理過(guò)程在CPU卡內部完成，將解決MCU一端的安全問(wèn)題，同時(shí)CPU卡內部通常也具備很大的數據存儲空間(20K-120K字節)，安全計算加大容量安全存儲，也大大提高了CPU卡應用的性能價(jià)格比。

　　但是對于單片機工程師而言，編寫(xiě)COS或者與CPU卡進(jìn)行通訊的過(guò)程中，面臨的最大困擾是復雜的ISO7816協(xié)議，為了解決這個(gè)問(wèn)題，有些技術(shù)使用先在CPU卡內部放置通訊固件，將ISO7816協(xié)議變成普通的串口協(xié)議，這樣工程師就能夠象針對單片機編程一樣輕松自如地對安全單片機進(jìn)行編程了。

　　開(kāi)放的CPU卡加密協(xié)處理器技術(shù)加密芯片ESPU0808相對于傳統的認證技術(shù)具有非常大的優(yōu)勢，依托安全的CPU卡硬件平臺作為安全協(xié)處理器，設計工程師可以在安全協(xié)處理器內部隨意自如的實(shí)現自己的設計思路，不受第三方COS的制約，將設計思想和敏感數據完全控制在自己手中。

　　ESPU0808加密芯片加密原理圖

　　目前，北京寶興達信息技術(shù)有限公司開(kāi)發(fā)的這種新興加密芯片產(chǎn)品ESPU0808已經(jīng)引起了人們的興趣，在很多領(lǐng)域得到了成功的應用，如在游戲機內部，使用ESPU0808來(lái)計算人機博弈的中獎概率，在門(mén)禁應用領(lǐng)域，利用ESPU0808對正常用戶(hù)和黑名單進(jìn)行管理，這項技術(shù)不僅增加了算法的安全性，同時(shí)減少了主MCU的負擔。

　　使用這項技術(shù)依然有一些問(wèn)題需要考慮，在CPU卡加密協(xié)處理器內部運行的程序要具有很好的隨機性，簡(jiǎn)單的程序和過(guò)少的數據交互會(huì )增加黑客的攻擊機會(huì )。

　　隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步，防抄板技術(shù)也在日新月益，不斷地發(fā)展，以對抗不斷增強的黑客攻擊手段。