SHC1108非接觸式CPU卡介紹

SHC1108是上海華虹自主研發(fā)的非接觸式CPU芯片，該產(chǎn)品集成了Turbo8051微處理器、256字節(jié)IRAM、512字節(jié)XRAM、32K字節(jié) ROM 、8K字節(jié)的EEPROM、32位隨機(jī)數(shù)電路、DES/TDES算法模塊、符合ISO/IEC 14443 TYPEA規(guī)范的RF電路。

MCU指令兼容標(biāo)準(zhǔn)8051，在相同的工作頻率下，指令的執(zhí)行比標(biāo)準(zhǔn)的8051快4～6倍。

RF模塊具有256 bytes的FIFO，能支持106K、212K和424K高速通訊，滿足14443-4的要求。

DES協(xié)處理器具有抵抗SPA/DPA的攻擊能力，支持CBC、ECB模式；TDES支持2 Key和3 Key的方式。

32位隨機(jī)數(shù)發(fā)生器符合FIPS140-2和NIST SP800-22標(biāo)準(zhǔn)。

大場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)復(fù)位。

存儲(chǔ)器(ROM、EEPROM、IRAM、XRAM)數(shù)據(jù)加密。

EEPROM 滿足10 萬(wàn)次擦寫，十年數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。

工作溫度：-20℃至70℃。

該系列產(chǎn)品有3種產(chǎn)品形式：一種是純CPU卡（無(wú)邏輯卡功能）；另外兩種是帶邏輯功能的CPU卡，其流加密算法分別采用MIFARE1和華虹算法。

SHC1108平臺(tái)采用了0.25um CMOS EEPROM工藝并提供了安全機(jī)制的檢查功能。

3 應(yīng)用開發(fā)

在上海華虹SHC1108推出的1年時(shí)間里，通過(guò)了銀行卡檢測(cè)中心和建設(shè)部的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試，隨著芯片的配套開發(fā)環(huán)境逐步完善，在國(guó)內(nèi)的多個(gè)領(lǐng)域得到了成功應(yīng)用。

PBOC 2.0 ED/EP應(yīng)用

PBOC ED/EP 2.0應(yīng)用包括電子錢包EP（Electronic Purse）和電子存折ED（Electronic Deposit）兩種應(yīng)用類型。每種應(yīng)用類型分別對(duì)應(yīng)著不同的交易流程和交易命令。其中電子錢包支持：消費(fèi)、圈存交易，不需要密碼保護(hù)；電子存折支持：消 費(fèi)、取現(xiàn)、圈存、圈提、修改透支限額交易，需要密碼保護(hù)。

上海華虹集成電路有限責(zé)任公司在2008年9月19日，在SHC1108芯片上開發(fā)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的COS通過(guò)了銀行卡檢測(cè)中心PBOC2.0ED/EP卡標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試，獲得了相應(yīng)的資格證書。

手機(jī)貼片卡應(yīng)用

華虹基于SHC1108芯片，提出了滿足電子門票和小額支付的手機(jī)貼片卡解決方案，此方案主要實(shí)現(xiàn)的功能是：

 小額支付應(yīng)用支持：消費(fèi)、圈存交易，不需要密碼保護(hù)；

 門票應(yīng)用支持：售票、檢票、退票、重寫票和刪除票交易。

建設(shè)部應(yīng)用

為了滿足日益增加的公交升級(jí)需求，建設(shè)部主導(dǎo)制定了滿足公交應(yīng)用的芯片和COS規(guī)范。COS規(guī)范參考了PBOC 2.0 ED/EP的應(yīng)用和擴(kuò)展應(yīng)用，滿足公交多樣化的票制和全國(guó)互聯(lián)互通的應(yīng)用需求。

上海華虹集成電路有限責(zé)任公司使用自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的芯片通過(guò)了建設(shè)部的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)，成為第一家獲得認(rèn)可的芯片和COS。

上海城市公交交通

上海城市公共交通，包括公交汽、電車、出租車、地鐵、輕軌和輪渡等，全面實(shí)現(xiàn)了IC卡一卡通工程?，F(xiàn)在大量的交通卡是華虹算法的邏輯卡，雖然沒(méi)有Mifare1算法被破解后的安全隱患，但是CPU卡的升級(jí)需求也比較迫切。

上海公交系統(tǒng)升級(jí)改造是國(guó)內(nèi)應(yīng)用最為成功的兼容建設(shè)部的應(yīng)用，但是考慮到上海已發(fā)行的邏輯卡，所以在上海公交項(xiàng)目的實(shí)施上需要考慮邏輯卡安全升級(jí)到CPU 卡、功能兼容等問(wèn)題，對(duì)芯片的速度提出了較高的要求。COS除了滿足建設(shè)部功能需求的同時(shí)，還要維護(hù)邏輯卡的數(shù)據(jù)域，在交易時(shí)間有限的情況下，對(duì)于芯片和 COS的性能都提出了比較高的要求。

其他應(yīng)用

作為一款符合Tape A接口要求非接芯片SHC1108，可以滿足客戶的比較多的個(gè)性化需求，可以用在門禁、身份識(shí)別等領(lǐng)域。

4 開發(fā)支持環(huán)境

4.1 軟掩膜卡

為了推廣SHC1108芯片，公司新開發(fā)的功能相同的軟掩膜卡，可以很好的滿足客戶前期的調(diào)試工作，為提高產(chǎn)品的響應(yīng)速度和減少COS的掩膜風(fēng)險(xiǎn)提供了幫助。

4.2 CPU卡讀寫器

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、連接可靠、使用方便，可以真實(shí)的模擬用戶程序在 產(chǎn)品芯片執(zhí)行，以及配合各種通用讀卡機(jī)工作的狀態(tài)。定制的專用集成開發(fā)環(huán)境支持KEIL C51和匯編編譯器，并在仿真器硬件系統(tǒng)的配合下，為程序的開發(fā)人員提供了豐富、實(shí)用的各種仿真、調(diào)試功能，除了涵蓋KEIL、IAR等通用集成開發(fā)環(huán)境 所支持的基本的單步、斷點(diǎn)、跟蹤、存儲(chǔ)器、SFR、寄存器觀察、修改等調(diào)試功能外，還提供了許多其他實(shí)用的調(diào)試功能、以及針對(duì)該款芯片的專用調(diào)試功能。這 些調(diào)試功能包括：CPU卡讀寫器硬件系統(tǒng)工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)可視化觀察；物理存儲(chǔ)器（FLASH、EEPROM）區(qū)域可以和邏輯存儲(chǔ)器（CODE、XDATA）一樣觀 察、修改、填充數(shù)據(jù)、裝載HEX或BIN文件，并支持單字節(jié)數(shù)據(jù)和多字節(jié)數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)器區(qū)域內(nèi)的查找；多組DPTR觀察和修改；實(shí)時(shí)指令執(zhí)行時(shí)間、PC值觀 測(cè)等等。這些實(shí)用的仿真、調(diào)試功能，將會(huì)給用戶程序的調(diào)試帶來(lái)極大的便利。

5 總結(jié)

在SHC1108芯片推出的1年時(shí)間里，基于芯片的COS獲得了PBOC 2.0 ED/EP的檢測(cè)通過(guò)和建設(shè)部檢測(cè)通過(guò)證書；通過(guò)了上海地標(biāo)測(cè)試，并得到批量試用。隨著SHC1108的配套開發(fā)環(huán)境和芯片性能的逐漸穩(wěn)定、成 熟，SHC1108在國(guó)內(nèi)的許多非接觸的應(yīng)用領(lǐng)域得到使用，市場(chǎng)認(rèn)可度越來(lái)越高，為建設(shè)部的公交升級(jí)市場(chǎng)提供了很好的支持。