P5CD009ETS是NXP公司的一款SmartMX雙接口控制器產(chǎn)品，P5CD009ETS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P5CD009ETS的封裝應(yīng)用圖解、特點和優(yōu)點、功能等，并給出了與P5CD009ETS相關(guān)的NXP元器件型號供參考。
P5CD009ETS - 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個周期，最低保持時間為20年 眾多交付類型 用于RSA、DES、AES和ECC的可選認證加密庫模塊1.2 CMOS18 SmartMX系列特性
長期認證的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語言代碼的擴展指令、線性尋址、低功耗下的高速度以及通用存儲器管理單元是針對經(jīng)典80C51內(nèi)核架構(gòu)所作出的大量改進中的一部分。采用CMOS 0.18 μm5層金屬技術(shù)制造的SmartMX平臺為RSA/ECC帶來了安全功能、存儲器資源、加密協(xié)處理器計算速度等方面的眾多優(yōu)勢，同時為2/3密鑰數(shù)據(jù)加密標準(DES)和高級加密標準(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(USB) 2.0 LS接口的做法可實現(xiàn)諸如銀行金融、身份證、醫(yī)�？�、條件接收（付費電視）、Java Card以及信托平臺模塊(TPM)的本地或開放平臺和多用途操作系統(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)認證和模塊化的FameXE架構(gòu)支持加長RSA密鑰的趨勢，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)長度高達8 kb（暫存數(shù)高達4 kb，僅可存儲于RAM中）。
FameXE PKI協(xié)處理器支持192位ECC密鑰長度，提供等同于2048位RSA的安全等級�；贓CC GF(2n)的簽名采用163位密鑰，可在不到30 ms的時間內(nèi)執(zhí)行，具有可比擬1024位RSA的安全等級。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+認證的加密庫提供大量所需要的功能，并將用于全部器件，以便支持客戶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廣泛用于對稱加密，并由專用的高性能、高度抗攻擊的硬件協(xié)處理器提供支持。單DES和三重DES（基于二個或三個DES密鑰）可在40 μs內(nèi)執(zhí)行。完全支持相關(guān)標準（ISO/IEC、ANSI、FIPS）和消息認證代碼(MAC)。針對DES提供安全加密庫元素。
1.4.3 AES協(xié)處理器
SmartMX是首款提供專用高性能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。其部署基于FIPS197，經(jīng)由國家標準與技術(shù)局(NIST)標準化，支持128位、192位和256位密鑰長度，性能等級堪比DES。AES是新一代對稱數(shù)據(jù)加密標準，并建議取代DES提供大幅增強的安全等級。針對AES提供安全加密庫元素。
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標準，由內(nèi)置的通用異步收發(fā)器(UART)提供支持，實現(xiàn)高達1 Mb/s的數(shù)據(jù)速率，允許自動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)標準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，并通過四線式連接與任意支持“熱插拔”的PC相連。該卡自動識別ISO或USB環(huán)境，可采用外部6 MHz頻率時鐘或內(nèi)部產(chǎn)生的時鐘工作。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類標準，兼容恩智浦半導(dǎo)體經(jīng)過現(xiàn)場驗證的MIFARE技術(shù)。專用的非接觸式接口單元(CIU)以高達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標準）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，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)議同時運行，并由用戶操作系統(tǒng)部署實現(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，為恩智浦半導(dǎo)體客戶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，作為防范所有類型攻擊的應(yīng)對措施。恩智浦半導(dǎo)體擁有豐富的芯片安全知識、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)用這些知識與技術(shù)獲得CC EAL5+、EMVCo和其他第三方認證與標準的最優(yōu)結(jié)果。
SmartMX存儲器管理單元(MMU)設(shè)計用來定義各種存儲器段并據(jù)此分配安全屬性，支持強大的防火墻概念，可保持各應(yīng)用之間的互相獨立。僅系統(tǒng)模式具有所有存儲器空間和片內(nèi)外設(shè)的完全訪問權(quán)限，用戶模式下權(quán)限受限。用戶模式的限制可通過在系統(tǒng)模式下運行軟件而配置。
SmartMX安全特性為大多數(shù)恩智浦半導(dǎo)體客戶所認可，具有出色的特性。針對光照攻擊所提供的應(yīng)對措施堪稱“同類一流”。
1.7 安全評估和認證
獲得CC EAL5+硬件安全認證。此外，還提供第三方認證，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)推動第三方安全評估，為客戶已部署的應(yīng)用提供執(zhí)行后續(xù)復(fù)合評估所需的相關(guān)信息和文檔。
1.8 安全許可
除了恩智浦SmartMX系列所擁有的各項抗攻擊知識產(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)對措施的專利授權(quán)。該許可涵蓋硬件和軟件應(yīng)對措施。對客戶而言，操作系統(tǒng)中的應(yīng)對措施應(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器件說明
該器件是SmartMX平臺上的一款安全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)存儲器和程序存儲器。該器件還集成了USB 2.0 (LS)接口，因此被稱為“安全三接口智能卡控制器”。非易失性存儲器由高度可靠的存儲器單元組成，保證數(shù)據(jù)完整性——這在EEPROM用作程序存儲器時尤為重要。
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現(xiàn)相同的安全等級、功能性和靈活性。
MIFARE接口平臺的全部產(chǎn)品均采用了經(jīng)過現(xiàn)場驗證的RF接口技術(shù)（符合ISO/IEC 14443-2標準），甚至在惡劣的電磁環(huán)境下（如公共汽車或火車站）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，實現(xiàn)快速系統(tǒng)集成，向后兼容MIFARE產(chǎn)品。
可通過多達三個串行IO實現(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，允許對不同的內(nèi)部存儲器進行條件受控型訪問。
通過特殊功能寄存器(SFR)，采用軟件控制片內(nèi)硬件。由于SFR與CPU、中斷、IO、EEPROM、定時器等活動相關(guān)，它們的功能和使用場合可參考產(chǎn)品數(shù)據(jù)手冊中對應(yīng)部分的說明。
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類電壓、B類電壓和A類電壓）單電源供電，接觸式焊盤提供最大外部時鐘頻率為10 MHz（內(nèi)部最高為31 MHz）；也可采用從施加到連接焊盤LA和LB天線的RF讀卡器發(fā)射的RF場供電。
- EEPROM：10 KB至72 KB
- 數(shù)據(jù)保持時間：至少20年
- 耐久性：每字節(jié)500 000個周期
- ROM：96 KB至160 KB
- RAM：4608 B
- 256 B IRAM + 3 KB標準RAM，可用于CPU
- 2560 B FXRAM，可用于FameXE
- 專用Secure_MX51智能卡CPU（擴展/增強型存儲器80C51）
- 5層金屬層、0.18 μm CMOS技術(shù)
- 可在接觸式模式下工作
- 具有24位通用存儲器空間和24位程序計數(shù)器
- 集成高達16 MB的通用程序和數(shù)據(jù)線性地址范圍
- 可改進更多指令 - 指針操作 - 性能 - C語言和Java語言源代碼的代碼密度
- ISO/IEC 7816接觸式接口
- PKI協(xié)處理器FameXE
- 高速三重DES協(xié)處理器（64位并行處理DES引擎）
- 可加載兩個或三個密鑰
- 三重DES計算時間：< 40 μs
- 高速AES協(xié)處理器（128位并行處理AES引擎，僅限P5CC072和P5CT072）
- USB 2.0 (LS)接觸式接口，符合ISO/IEC 7816-12標準
- 存儲器管理單元(MMU)
- 采用恩智浦半導(dǎo)體交換技術(shù)的低功耗和低電壓設(shè)計
- 具有四種優(yōu)先級的多信號源矢量化中斷系統(tǒng)
- 異常監(jiān)測功能為軟件調(diào)試提供便利
- 多信號源復(fù)位系統(tǒng)
- 兩個16位定時器
- 高度可靠的EEPROM，可用于數(shù)據(jù)存儲和程序執(zhí)行
- 逐字節(jié)EEPROM編程和讀取訪問
- 多樣化EEPROM編程，每次1 B至64 B
- 典型EEPROM頁面擦除時間：1.7 ms
- 典型EEPROM頁面編程時間：1.0 ms
- 省電空閑模式
- 可通過復(fù)位或任意活躍中斷喚醒空閑模式
- 節(jié)能休眠模式或時鐘停止模式
- 通過復(fù)位或外部中斷從睡眠或時鐘停止模式喚醒
- 接觸式配置和串行接口，符合ISO/IEC 7816：GND、VCC、CLK、RST、I/O
- 最多可將3個IO端口(IO3)指定為特殊用途
- ISO/IEC 7816 UART支持標準協(xié)議T=0和T=1以及高達1 Mb/s的高速自定義
- 支持主要的公共密鑰加密(PKC)系統(tǒng)，如RSA、Elgamel、DSS、Diffie-Hellman、Guillou-Quisquater、Fiat-Shamir和Elliptic Curves（橢圓曲線）
- RSA具有8192位最長秘鑰，模數(shù)隨機選擇
- 在RAM中計算時具有4096位最長密鑰
- 32位接口
- 布爾運算可加速標準對稱加密算法
- 外部或內(nèi)部生成可配置CPU時鐘
- 外部時鐘頻率范圍為1 MHz至10 MHz
- 內(nèi)部時鐘與外部施加的頻率無關(guān)
- 高速16位CRC引擎，符合ITU-T標準的多項式定義
- 低功耗隨機數(shù)生成器(RNG)硬件，符合AIS-31標準
- C類、B類和A類的1.62 V至5.5 V工作電壓范圍
- 可選擴展B類工作模式（2.2 V至3.3 V，用于電池供電應(yīng)用）
- 環(huán)境溫度：-25 ℃至+85 ℃
- 眾多交付類型
- 晶圓
- 模塊
- 緊湊型SMD封裝
- P5CC009
- 高速AES協(xié)處理器（128位并行處理AES引擎）
- 一個額外的IO端口：IO1
- P5CD009
- CIU完全兼容ISO/IEC 14443A - 13.56 M6Hz工作頻率 - 完全支持T=CL協(xié)議，符合ISO/IEC 14443-4 - 支持數(shù)據(jù)傳輸速率：106 kb/s、212 kb/s、424 kb/s和848 kb/s - 通過可選MIFARE 1 KB或4 KB部署提供MIFARE讀卡器基礎(chǔ)設(shè)施兼容性，包括內(nèi)置防干擾支持
- 一個額外的IO端口：IO1
- P5CC072
- 高速AES協(xié)處理器（128位并行處理AES引擎）
- 兩個額外的IO端口：IO2和IO3，用于全雙工串行數(shù)據(jù)通信
- P5CD072
- CIU完全兼容ISO/IEC 14443A - 13.56 M6Hz工作頻率 - 完全支持T=CL協(xié)議，符合ISO/IEC 14443-4 - 支持數(shù)據(jù)傳輸速率：106 kb/s、212 kb/s、424 kb/s和848 kb/s - 通過可選MIFARE 1 KB或4 KB部署提供MIFARE讀卡器基礎(chǔ)設(shè)施兼容性，包括內(nèi)置防干擾支持
- 兩個額外的IO端口：IO2和IO3，用于全雙工串行數(shù)據(jù)通信
- P5CT072
- 高速AES協(xié)處理器（128位并行處理AES引擎）
- USB 2.0 (LS)接觸式接口，符合ISO/IEC 7816-12標準
- CIU完全兼容ISO/IEC 14443A - 13.56 M6Hz工作頻率 - 完全支持T=CL協(xié)議，符合ISO/IEC 14443-4 - 支持數(shù)據(jù)傳輸速率：106 kb/s、212 kb/s、424 kb/s和848 kb/s - 通過可選MIFARE 1 KB或4 KB部署提供MIFARE讀卡器基礎(chǔ)設(shè)施兼容性，包括內(nèi)置防干擾支持
- 兩個額外的IO端口：IO2和IO3，用于全雙工串行數(shù)據(jù)通信
- 增強型安全傳感器
- 高/低時鐘頻率傳感器
- 高/低溫度傳感器
- 高/低電源電壓傳感器
- 單次故障注入(SFI)攻擊檢測
- 光傳感器（提供集成存儲器的光傳感器功能）
- 電子保險絲可用于安全模式控制
- 有源屏蔽
- 每芯片具有唯一的ID
- 時鐘輸入濾波器可提供峰值保護
- 上電和斷電復(fù)位
- 提供可選的可編程卡片禁用功能
- 針對RAM、EEPROM和ROM提供存儲器安全性（加密和物理檢測）
- 存儲器管理單元(MMU)具有存儲器保護功能
- 可在兩種模式下工作的安全多用途操作系統(tǒng)：系統(tǒng)模式和用戶模式
- 用戶模式下針對外設(shè)提供操作系統(tǒng)控制型訪問限制機制
- 提供高達8 MB代碼存儲器的存儲器映射
- 提供高達8 MB數(shù)據(jù)存儲器的存儲器映射
- 通過在EEPROM中執(zhí)行代碼，提供可選禁止執(zhí)行ROM讀取指令的功能
- 提供可選禁止執(zhí)行除RAM外任何代碼的功能
- EEPROM編程：
- 無外部時鐘
- 受硬件序列器控制
- 可產(chǎn)生片內(nèi)高電壓
- 增強糾錯機制
- 64 B EEPROM，用于客戶自定義安全FabKey，具有批量、晶圓或芯片獨立型安全數(shù)據(jù)，包括按需提供的加密多樣性功能
- EEPROM中提供14 B用戶寫保護安全區(qū)（字節(jié)訪問，根據(jù)不同字節(jié)禁止使用某些功能）
- EEPROM中的32 B一次寫入安全區(qū)（位訪問）
- EEPROM中的32 B用戶只讀區(qū)（字節(jié)訪問）
- 提供用戶指定的EEPROM初始化
- 經(jīng)認證的開發(fā)工具鏈
- Keil PK51開發(fā)工具包，包括μVision3/dScope C51仿真器；額外的專用硬件驅(qū)動程序，包括非接觸式接口仿真；以及ISO/IEC 7816卡接口板。SmartMX DBox，可進行軟件調(diào)試和集成測試。
- Ashling Ultra-Emulator平臺，獨立的ROM原型板和ISO/IEC 7816、ISO/IEC 14443卡接口板。用于實時軟件測試的代碼覆蓋和性能測量軟件工具。
- 雙接口虛擬模塊OM6711 (PDM 1.1 - SOT658)，C4連接特殊天線，C8用于測試植入過程和天線連接。
- C源代碼庫教程，用于：
- 符合ISO/IEC 14443標準第3部分和第4部分的非接觸式通信
- T=1通信符合ISO/IEC 7816標準第3部分
- USB 2.0 (LS)基本庫支持
- EEPROM讀/寫例程
- 銀行金融
- Java card
- 電子護照
- 身份證
- 安全訪問
- 信托平臺模塊
