P5CD081是NXP公司的一款SmartMX雙接口控制器產(chǎn)品，P5CD081是安全雙接口和接觸式PKI智能卡控制器，本站介紹了P5CD081的封裝應(yīng)用圖解、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)、功能等，并給出了與P5CD081相關(guān)的NXP元器件型號(hào)供參考。
P5CD081 - 安全雙接口和接觸式PKI智能卡控制器 - SmartMX雙接口控制器 - 智能卡IC - 恩智浦, LLC
CMOS14 SmartMX系列產(chǎn)品是具有以下特性的器件模塊集：
16 KB、20 KB、40 KB、52 KB和80 KB EEPROM ROM存儲(chǔ)器尺寸擴(kuò)展至264 KB RAM存儲(chǔ)器尺寸擴(kuò)展至7.5 KB（CXRAM 5 KB、FXRAM 2.5 KB） 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 存儲(chǔ)器管理單元(MMU) ISO/IEC 7816接觸式接口 可選ISO/IEC 14443 A非接觸式接口單元(CIU) EEPROM最小耐久度為500000個(gè)周期，最小保持時(shí)間為25年 眾多交付類型 可選認(rèn)證加密庫(kù)模塊，用于RSA、ECC、DES、AES、SHA和PRNGP5CD016/021/041/051和P5Cx081產(chǎn)品具有更佳的SmartMX系列性能，并提供下列額外特性：
CPU內(nèi)核以系數(shù)2加速，同時(shí)保持全指令兼容性 FameXE協(xié)處理器（時(shí)鐘高達(dá)72 MHz）在全部三種電壓等級(jí)下都具有更低的功耗 存儲(chǔ)器管理單元(MMU)緩存區(qū)段為8個(gè)，而非5個(gè) 全二進(jìn)制ROM代碼兼容P5Cx012/02x/040/073/080/144系列 CMOS14 SmartMX系列特性長(zhǎng)期認(rèn)證的CMOS14 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。在P5CD016/021/041/051和P5Cx081產(chǎn)品系列中，恩智浦半導(dǎo)體經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的Secure_MX51處理器內(nèi)核相比現(xiàn)有采用0.14 μm CMOS技術(shù)的版本具有進(jìn)一步的優(yōu)化。因此，這些產(chǎn)品現(xiàn)在可提供更高的CPU速度，從而縮短整體交易時(shí)間。同時(shí)，F(xiàn)ameXE加密協(xié)處理器針對(duì)更低功耗下的工作性能進(jìn)行了優(yōu)化，同時(shí)保持了其性能在業(yè)內(nèi)的領(lǐng)先水平。
長(zhǎng)期認(rèn)證的CMOS14 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。在P5CD016/021/041/051和P5Cx081產(chǎn)品系列中，恩智浦半導(dǎo)體經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的Secure_MX51處理器內(nèi)核相比現(xiàn)有采用0.14 μm CMOS技術(shù)的版本具有進(jìn)一步的優(yōu)化。因此，這些產(chǎn)品現(xiàn)在可提供更高的CPU速度，從而縮短整體交易時(shí)間。同時(shí)，F(xiàn)ameXE加密協(xié)處理器針對(duì)更低功耗下的工作性能進(jìn)行了優(yōu)化，同時(shí)保持了其性能在業(yè)內(nèi)的領(lǐng)先水平。
同時(shí)提供接觸式接口和非接觸式以及S2C接口的做法可實(shí)現(xiàn)諸如銀行金融、電子護(hù)、身份證、醫(yī)�？ā踩L問(wèn)、Java Card以及信托平臺(tái)模塊(TPM)的本地或開放平臺(tái)和多用途操作系統(tǒng)的輕松部署。
命名規(guī)范P5xyzzz
SmartMX平臺(tái)
x
目錄類型：
C = PKI控制器 + 三重DES協(xié)處理器 + AES協(xié)處理器（用于選定產(chǎn)品）
y
接口選項(xiàng)：
C = 接觸式接口 - ISO/IEC 7816
D = 雙接口 - ISO/IEC 7816 + ISO/IEC 14443非接觸式接口
N = ISO/IEC 7816 + S2C接口（用于NFC）
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非易失性存儲(chǔ)器的大�。▎挝粸镵B），向上計(jì)數(shù)代表更多產(chǎn)品選項(xiàng)
加密硬件協(xié)處理器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)的橢圓曲線加密(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)處理器現(xiàn)已進(jìn)一步降低了功耗，支持192位ECC密鑰長(zhǎng)度，具有與2048位RSA同等級(jí)的安全性�；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工作頻率高達(dá)72 MHz，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，以便支持客戶部署基于公共密鑰的解決方案。
三重DES協(xié)處理器
DES廣泛用于對(duì)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(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。
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(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)稱數(shù)據(jù)加密技術(shù)，建議承繼DES提供大幅改進(jìn)的安全等級(jí)。針對(duì)AES提供安全加密庫(kù)元素。
SmartMX接口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。提供最多兩個(gè)額外的I/O。
SmartMX非接觸式接口
該可選非接觸式接口完全符合ISO/IEC 14443 A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部署）和B4（MIFARE 1K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，并由用戶代碼部署實(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）。
在SmartMX上部署的MIFARE可利用經(jīng)認(rèn)證的真隨機(jī)數(shù)生成器，因此不易遭受基于隨機(jī)數(shù)可預(yù)測(cè)性而發(fā)起的攻擊。該仿真利用防火墻與SmartMX的其余部分隔離，防火墻屬于通用標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估的一部分。
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。
輸入電容可出廠配置為標(biāo)準(zhǔn)環(huán)路天線或較小的天線（如“ID1/2”天線）。通過(guò)將器件輸入電容設(shè)置為標(biāo)準(zhǔn)值或較高值，便可完成該配置。
SmartMX S2C接口
S2C接口設(shè)計(jì)用于恩智浦半導(dǎo)體的NFC電路（如PN544），以便配置安全NFC系統(tǒng)，比如手機(jī)。
控制器芯片可在接觸模式(ISO/IEC 7816)和S2C模式下工作，用戶可根據(jù)操作系統(tǒng)定義其最終功能。這樣可以使接觸式接口和S2C接口具備相同的安全等級(jí)、功能性和靈活性。
S2C接口連接內(nèi)部ISO/IEC 14443 CIU。CIU處理S2C信號(hào)的解調(diào)與調(diào)制，可通過(guò)該接口實(shí)現(xiàn)完全非接觸式通信，并可使能NFC前端。由于S2C接口連接CIU，P5CN081的電源必須通過(guò)VDD和VSS焊盤提供，才能使用S2C接口。S2C接口與普通非接觸式操作相比，不需要任何軟件。
連接NFC前端的S2C接口后，該器件可兼容現(xiàn)有MIFARE讀卡器基礎(chǔ)設(shè)施，并且MIFARE 1K或MIFARE 4K的可選仿真模式可實(shí)現(xiàn)快速系統(tǒng)集成，同時(shí)提供針對(duì)MIFARE卡的向后兼容性。S2C接口上的通信支持ISO/IEC 14443 A標(biāo)準(zhǔn)第3部分以及ISO/IEC 14443標(biāo)準(zhǔn)第4部分。
安全功能SmartMX集成一系列固有和操作系統(tǒng)控制的安全功能，作為針對(duì)所有攻擊類型的應(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)、高密度五層金屬0.14 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)模式具有完全訪問(wèn)所有存儲(chǔ)器空間和片內(nèi)外設(shè)的權(quán)限，而用戶模式僅有定制卡片時(shí)定義的權(quán)限，且需在系統(tǒng)模式的控制下才可執(zhí)行。
Secure Fetch技術(shù)極大地增強(qiáng)了芯片硬件的安全性，以抵抗某類針對(duì)芯片硬件的光照攻擊。值得一提的是，Secure Fetch針對(duì)利用更高的空間分辨率以及利用更短和更長(zhǎng)的光脈沖展開的單次和多次脈沖攻擊提供更高的保護(hù)等級(jí)。它能保護(hù)器件存儲(chǔ)器和ROM、RAM以及EEPROM代碼的提取操作，極大地增加故障注入攻擊的檢出率。
這項(xiàng)獨(dú)特的安全技術(shù)針對(duì)未來(lái)使用光源和激光源的攻擊場(chǎng)景提供更佳的保護(hù)能力，方便客戶開發(fā)高度安全的軟件應(yīng)用。
SmartMX安全特性為大多數(shù)恩智浦半導(dǎo)體客戶所認(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“同類一流”。
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。
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公司有關(guān)SPA和DPA應(yīng)對(duì)措施的專利授權(quán)。(CRI)。該許可涵蓋硬件和軟件應(yīng)對(duì)措施。對(duì)客戶而言，操作系統(tǒng)中的應(yīng)對(duì)措施應(yīng)遵守該CRI許可協(xié)議�？筛鶕�(jù)要求提供更多詳情。
可選加密庫(kù)恩智浦半導(dǎo)體為所有產(chǎn)品系列提供可選加密庫(kù)：
各種算法 使用AES協(xié)處理器進(jìn)行AES加密和解密 使用DES協(xié)處理器進(jìn)行DES和三重DES加密和解密 高達(dá)5024位直接和CRT密鑰的RSA加密和解密、簽名生成和驗(yàn)證 RSA密鑰生成 用于高達(dá)544位密鑰的ECC-GF(p)簽名生成和驗(yàn)證(ECDSA)以及Diffie-Hellman密鑰交換 ECC-GF(p)密鑰生成 用于高達(dá)571位密鑰的ECC-GF(2n)簽名生成和驗(yàn)證(ECDSA)以及Diffie-Hellman密鑰交換 ECC-GF(2n)密鑰生成 SHA-1、SHA-224和SHA-256哈希算法 偽隨機(jī)數(shù)字生成器(PRNG) 便于在所有算法中使用的API 接觸和非接觸模式下的安全操作 內(nèi)置最新的安全功能，避免能量攻擊(SPA/DPA)、定時(shí)攻擊和故障攻擊(DFA) 提供通用標(biāo)準(zhǔn)CC EAL5+認(rèn)證[ECC-GF(2n)除外]，符合BSI-PP-0002標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)規(guī)定
