[发明专利]射频卡芯片安全协处理器及电子标签读写器

说明书

技术领域

本发明涉及信息安全领域，具体而言，涉及一种射频卡芯片安全协处理器及电子标签读写器。

背景技术

2009年初国外MIFARE IC芯片的密码算法被破解，我国一些采用该芯片的非接触IC卡系统的安全正受到严重威胁。为保障国家信息安全，我国的密码管理政策要求在信息安全领域必须使用国产密码产品。

国密SM2 SM3 SM7算法是国家密码管理局为保障国家信息安全，推出的自主研发的RFID专用密码算法，这些算法可保护数据交换的安全，从根本上解决安全威胁。国密SM7算法是由国家密码管理局编制的一种对称算法。国密SM2算法是国家密码管理局公开的一款基于离散对数椭圆曲线的公钥算法，包括二元域和素数域，并以256或192bit两种较低的位宽，实现数字签名/身份认证，密钥协商，数据加密/解密的功能。算法本身具有安全性高、密钥量小、灵活性好等等优点。国密SM3算法是国家密码管理局推出的一款杂凑算法，杂凑值长度为256比特。

发明内容

本发明提供一种射频卡芯片安全协处理器及电子标签读写器，用以提高数据交换的安全性和一卡完成多种终端业务的便利性。

为达到上述目的，本发明提供了一种射频卡芯片安全协处理器，其包括：

SM2 IP核单元，用于提供有源电子标签应用中的数字签名/身份验证、密钥协商或数据加密/解密功能的安全机制；

SM3 IP核单元，用于提供消息杂凑安全机制；

SM7 IP核单元，用于提供满足射频卡标准的安全机制，包括：密钥分散、安全报文加解密、安全报文MAC计算和MAC/TAC/GMAC/GTAC计算；

模乘模块，用于完成1024bit大数RSA算法的模乘硬件加速；

存储单元，用于作为射频卡芯片安全协处理器与中央处理单元的接口，根据来自中央处理单元的指令为SM2 IP核单元、SM3 IP核单元、SM7 IP核单元或模乘模块提供控制字，使其中一个功能模块使能；

控制模块，用于当SM2IP核单元、SM3IP核单元、SM7IP核单元或模乘模块中的一个功能模块使能后，通过控制模块的输出端将数据写入存储单元。

较佳的，SM3 IP核单元的输出端作为SM2 IP核单元的子模块，返回给SM2 IP核单元。

较佳的，模乘模块的输出端作为SM2 IP核单元的子模块，返回给SM2 IP核单元。

较佳的，SM2 IP核单元同时具有2元域或p元域、256bit或192bit的4种参数选择。

较佳的，SM3 IP核单元的输出端直接返回给存储单元。

较佳的，模乘模块的输出端直接返回给存储单元。

较佳的，控制字包括SM2 IP核单元、SM3 IP核单元、SM7 IP核单元和模乘模块的控制位和SM2算法参数。

为达到上述目的，本发明还提供了一种电子标签读写器，其包括上述射频卡芯片安全协处理器。

在上述实施例中，SM7算法将算法的安全性与功耗量综合考虑，适用于无源电子标签，SM7 IP核单元提供128bit的密钥分发、密钥加解密安全功能；SM2算法具有高安全性，适用于有源标签，SM2模块提供256bit或192bit两种位宽、二元域或素域两种算法的公钥体制的数字签名，密钥协商，数据加解密的安全功能；SM3 IP核单元提供HASH(哈斯)算法，成长度L小于264bit的消息的256bit杂凑值；MMUL(模乘)模块完成1024bit大数RSA算法的模乘硬件加速器功能。本实施例的基于国产SM2、SM3和SM7算法的射频卡芯片安全协处理器，通过单卡多算法的方式，可以以1张/人的持卡量，完成多种终端业务，是基于国密SM2、SM3和SM7算法的新一代电子标签读写器上的芯片安全协处理器，完全使用我国自主算法和行业安全标准的电子标签芯片，具有较好的安全性，在国内有广阔的前景和应用价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例的射频卡芯片安全协处理器结构示意图。

具体实施方式