P5CD009是NXP公司的一款SmartMX雙接口控制器產(chǎn)品，P5CD009是安全三接口、雙接口和接觸式PKI智能卡控制器，本站介紹了P5CD009的封裝應(yīng)用圖解、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)、功能等，并給出了與P5CD009相關(guān)的NXP元器件型號(hào)供參考。
P5CD009 - 安全三接口、雙接口和接觸式PKI智能卡控制器 - SmartMX雙接口控制器 - 智能卡IC - 恩智浦, LLC
1.1 SmartMX CMOS18特性
CMOS18 SmartMX系列產(chǎn)品是具有以下特性的器件模塊集：
10 KB至72 KB EEPROM 96 KB至160 KB用戶(hù)ROM 4608 B RAM 高性能安全公共密鑰基礎(chǔ)設(shè)施(PKI)協(xié)處理器(RSA, ECC) 安全雙重/三重DES協(xié)處理器 安全AES協(xié)處理器（僅限P5CC072和P5CT072） 存儲(chǔ)器管理單元(MMU) ISO/IEC 7816接觸式接口 5層金屬層、0.18 μm CMOS技術(shù) EEPROM最小耐久性為500 000個(gè)周期，最低保持時(shí)間為20年 眾多交付類(lèi)型 用于RSA、DES、AES和ECC的可選認(rèn)證加密庫(kù)模塊1.2 CMOS18 SmartMX系列特性
長(zhǎng)期認(rèn)證的CMOS18 SmartMX系列具有安全性大幅提升的智能卡IC架構(gòu)。用于Java和C語(yǔ)言代碼的擴(kuò)展指令、線(xiàn)性尋址、低功耗下的高速度以及通用存儲(chǔ)器管理單元是針對(duì)經(jīng)典80C51內(nèi)核架構(gòu)所作出的大量改進(jìn)中的一部分。采用CMOS 0.18 μm5層金屬技術(shù)制造的SmartMX平臺(tái)為RSA/ECC帶來(lái)了安全功能、存儲(chǔ)器資源、加密協(xié)處理器計(jì)算速度等方面的眾多優(yōu)勢(shì)，同時(shí)為2/3密鑰數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)(DES)和高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)(AES)操作提供安全硬件支持。
提供接觸式接口、可選非接觸式接口以及可選通用串行總線(xiàn)(USB) 2.0 LS接口的做法可實(shí)現(xiàn)諸如銀行金融、身份證、醫(yī)�？āl件接收（付費(fèi)電視）、Java Card以及信托平臺(tái)模塊(TPM)的本地或開(kāi)放平臺(tái)和多用途操作系統(tǒng)的輕松部署。
1.4 加密硬件協(xié)處理器
1.4.1 FameXE協(xié)處理器
經(jīng)認(rèn)證和模塊化的FameXE架構(gòu)支持加長(zhǎng)RSA密鑰的趨勢(shì)，提供更快的執(zhí)行速度以及基于GF(p)或GF(2n)的ECC，具有最佳的性能。FameXE支持RSA，其操作數(shù)長(zhǎng)度高達(dá)8 kb（暫存數(shù)高達(dá)4 kb，僅可存儲(chǔ)于RAM中）。
FameXE PKI協(xié)處理器支持192位ECC密鑰長(zhǎng)度，提供等同于2048位RSA的安全等級(jí)�；贓CC GF(2n)的簽名采用163位密鑰，可在不到30 ms的時(shí)間內(nèi)執(zhí)行，具有可比擬1024位RSA的安全等級(jí)。ECC操作數(shù)大小由FameXE提供支持，僅受FXRAM的2.5 KB大小限制。FameXE便于使用，其靈活的接口可讓編程人員自由部署自己的加密解決方案。安全且經(jīng)CC EAL5+認(rèn)證的加密庫(kù)提供大量所需要的功能，并將用于全部器件，以便支持客戶(hù)部署基于公共密鑰的解決方案。
1.4.2 三重DES協(xié)處理器
DES廣泛用于對(duì)稱(chēng)加密，并由專(zhuān)用的高性能、高度抗攻擊的硬件協(xié)處理器提供支持。單DES和三重DES（基于二個(gè)或三個(gè)DES密鑰）可在40 μs內(nèi)執(zhí)行。完全支持相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（ISO/IEC、ANSI、FIPS）和消息認(rèn)證代碼(MAC)。針對(duì)DES提供安全加密庫(kù)元素。
1.4.3 AES協(xié)處理器
SmartMX是首款提供專(zhuān)用高性能128位并行處理協(xié)處理器以支持安全AES的智能卡微控制器平臺(tái)。其部署基于FIPS197，經(jīng)由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)局(NIST)標(biāo)準(zhǔn)化，支持128位、192位和256位密鑰長(zhǎng)度，性能等級(jí)堪比DES。AES是新一代對(duì)稱(chēng)數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)，并建議取代DES提供大幅增強(qiáng)的安全等級(jí)。針對(duì)AES提供安全加密庫(kù)元素。
1.5 SmartMX接口
1.5.1 SmartMX接觸式接口
SmartMX接觸式接口符合ISO/IEC 7816標(biāo)準(zhǔn)，由內(nèi)置的通用異步收發(fā)器(UART)提供支持，實(shí)現(xiàn)高達(dá)1 Mb/s的數(shù)據(jù)速率，允許自動(dòng)生成所有典型波特率并支持傳輸協(xié)議T=0和T=1。額外的IO供特殊用途。
1.5.2 SmartMX USB 2.0（低速）接口
SmartMX提供基于USB 2.0低速(LS)標(biāo)準(zhǔn)SmartMX的全集成式USB接口，從而使基于SmartMX的IC卡成為“即插即用”的產(chǎn)品，與所有PC相兼容，無(wú)需使用復(fù)雜的讀卡器設(shè)備或額外的外部元器件。USB接口使用ISO接觸式模塊，并通過(guò)四線(xiàn)式連接與任意支持“熱插拔”的PC相連。該卡自動(dòng)識(shí)別ISO或USB環(huán)境，可采用外部6 MHz頻率時(shí)鐘或內(nèi)部產(chǎn)生的時(shí)鐘工作。在智能卡上使用USB接口由ISO/IEC 7816-12定義。
1.5.3 SmartMX非接觸式接口
該可選非接觸式接口完全符合ISO/IEC 14443 A類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，兼容恩智浦半導(dǎo)體經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證的MIFARE技術(shù)。專(zhuān)用的非接觸式接口單元(CIU)以高達(dá)848 kb/s的數(shù)據(jù)速率管理并支持通信。采用真正的防干擾方法（符合ISO/IEC 14443-3標(biāo)準(zhǔn)）同步處理多張卡。
可選MIFARE功能采用B1（MIFARE 1K仿真）和B4（MIFARE 4K部署）配置提供接口保護(hù)，兼容所有已安裝的MIFARE基礎(chǔ)設(shè)施。MIFARE協(xié)議能與其他非接觸式傳輸協(xié)議同時(shí)運(yùn)行，并由用戶(hù)操作系統(tǒng)部署實(shí)現(xiàn)該功能（T=CL或自定義），可在單張雙接口控制器智能卡上集成新服務(wù)和現(xiàn)有基于MIFARE的應(yīng)用（如票證）。
提供ISO/IEC 14443-3和ISO/IEC 14443-4的教程軟件庫(kù)，為恩智浦半導(dǎo)體客戶(hù)輕松將非接觸式技術(shù)與現(xiàn)有系統(tǒng)解決方案相集成提供支持。
1.6 安全功能
SmartMX集成一系列固有的和操作系統(tǒng)控制的安全特性，作為防范所有類(lèi)型攻擊的應(yīng)對(duì)措施。恩智浦半導(dǎo)體擁有豐富的芯片安全知識(shí)、交換電路技術(shù)、五層金屬0.18 μm技術(shù)、膠合邏輯和有源屏蔽技術(shù)，并應(yīng)用這些知識(shí)與技術(shù)獲得CC EAL5+、EMVCo和其他第三方認(rèn)證與標(biāo)準(zhǔn)的最優(yōu)結(jié)果。
SmartMX存儲(chǔ)器管理單元(MMU)設(shè)計(jì)用來(lái)定義各種存儲(chǔ)器段并據(jù)此分配安全屬性，支持強(qiáng)大的防火墻概念，可保持各應(yīng)用之間的互相獨(dú)立。僅系統(tǒng)模式具有所有存儲(chǔ)器空間和片內(nèi)外設(shè)的完全訪問(wèn)權(quán)限，用戶(hù)模式下權(quán)限受限。用戶(hù)模式的限制可通過(guò)在系統(tǒng)模式下運(yùn)行軟件而配置。
SmartMX安全特性為大多數(shù)恩智浦半導(dǎo)體客戶(hù)所認(rèn)可，具有出色的特性。針對(duì)光照攻擊所提供的應(yīng)對(duì)措施堪稱(chēng)“同類(lèi)一流”。
1.7 安全評(píng)估和認(rèn)證
獲得CC EAL5+硬件安全認(rèn)證。此外，還提供第三方認(rèn)證，比如EMVCo（VISA、CAST）、ZKA等，具體取決于應(yīng)用要求。
恩智浦半導(dǎo)體繼續(xù)推動(dòng)第三方安全評(píng)估，為客戶(hù)已部署的應(yīng)用提供執(zhí)行后續(xù)復(fù)合評(píng)估所需的相關(guān)信息和文檔。
1.8 安全許可
除了恩智浦SmartMX系列所擁有的各項(xiàng)抗攻擊知識(shí)產(chǎn)權(quán)外，恩智浦半導(dǎo)體公司還獲得了Cryptography Research Incorporated (CRI)公司有關(guān)SPA和DPA應(yīng)對(duì)措施的專(zhuān)利授權(quán)。該許可涵蓋硬件和軟件應(yīng)對(duì)措施。對(duì)客戶(hù)而言，操作系統(tǒng)中的應(yīng)對(duì)措施應(yīng)遵守該CRI許可協(xié)議。根據(jù)要求可提供更多信息。
1.9 P5Cx009和P5Cx072器件說(shuō)明
該器件是SmartMX平臺(tái)上的一款安全PKI智能卡控制器，具有96 KB至160 KB ROM、4608 B RAM和10 KB至72 KB EEPROM，可用作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和程序存儲(chǔ)器。該器件還集成了USB 2.0 (LS)接口，因此被稱(chēng)為“安全三接口智能卡控制器”。非易失性存儲(chǔ)器由高度可靠的存儲(chǔ)器單元組成，保證數(shù)據(jù)完整性——這在EEPROM用作程序存儲(chǔ)器時(shí)尤為重要。
該器件可在接觸式模式(ISO/IEC 7816)和非接觸式模式(ISO/IEC 14443)工作，用戶(hù)可根據(jù)芯片操作系統(tǒng)(COS)定義其最終功能。這樣做可以讓接觸式接口和非接觸式接口實(shí)現(xiàn)相同的安全等級(jí)、功能性和靈活性。
MIFARE接口平臺(tái)的全部產(chǎn)品均采用了經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證的RF接口技術(shù)（符合ISO/IEC 14443-2標(biāo)準(zhǔn)），甚至在惡劣的電磁環(huán)境下（如公共汽車(chē)或火車(chē)站）也能提供可靠的通信和安全處理能力。MIFARE 1 KB或MIFARE 4 KB仿真與現(xiàn)有MIFARE讀卡器基礎(chǔ)設(shè)施相兼容，并提供可選仿真模式，實(shí)現(xiàn)快速系統(tǒng)集成，向后兼容MIFARE產(chǎn)品。
可通過(guò)多達(dá)三個(gè)串行IO實(shí)現(xiàn)器件接觸式接口的雙向通信。這些IO完全受到應(yīng)用軟件的控制，允許對(duì)不同的內(nèi)部存儲(chǔ)器進(jìn)行條件受控型訪問(wèn)。
通過(guò)特殊功能寄存器(SFR)，采用軟件控制片內(nèi)硬件。由于SFR與CPU、中斷、IO、EEPROM、定時(shí)器等活動(dòng)相關(guān)，它們的功能和使用場(chǎng)合可參考產(chǎn)品數(shù)據(jù)手冊(cè)中對(duì)應(yīng)部分的說(shuō)明。
在非活躍期間，該器件具有兩種節(jié)能模式：空閑模式和休眠/時(shí)鐘停止模式。兩種模式均由軟件激活。
該器件采用1.8 V、3 V或5 V（C類(lèi)電壓、B類(lèi)電壓和A類(lèi)電壓）單電源供電，接觸式焊盤(pán)提供最大外部時(shí)鐘頻率為10 MHz（內(nèi)部最高為31 MHz）；也可采用從施加到連接焊盤(pán)LA和LB天線(xiàn)的RF讀卡器發(fā)射的RF場(chǎng)供電。
