一種確保安全的非接觸智能卡安全控制器

智能卡安全控制器經(jīng)常遭受大量的黑客攻擊。最近，攻擊方法的巨大改進(jìn)，宣布了以前許多設(shè)計(jì)聲稱其產(chǎn)品非常安全的說(shuō)法的終結(jié)。對(duì)于原本設(shè)計(jì)具有很長(zhǎng)設(shè)計(jì)壽命的用于護(hù)照之類的高安全性芯片來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在也不得不采取最新的反制措施來(lái)應(yīng)對(duì)，而需要接受最廣泛的各種測(cè)試。

　　應(yīng)該清楚地區(qū)分純正的RFID芯片和帶有標(biāo)準(zhǔn)的微控制器和安全控制器。純正的RFID芯片主要用于物品識(shí)別類的應(yīng)用，其中并不包含微控制器。這類芯片的功能性和安全措施有限，因而只能用于其特定的應(yīng)用。

　　對(duì)于非接觸卡應(yīng)用來(lái)說(shuō)，則需要非常高級(jí)別的私密保護(hù)和數(shù)據(jù)保護(hù)。而特別設(shè)計(jì)的安全為控制器，則能夠滿足這類應(yīng)用的私密保護(hù)和數(shù)據(jù)保護(hù)的高級(jí)需求。

　　從各類研討來(lái)看，人們對(duì)識(shí)別文件領(lǐng)域的芯片技術(shù)的應(yīng)用的關(guān)注正在興起。但目前的絕大多數(shù)的討論焦點(diǎn)都集中在電子識(shí)別系統(tǒng)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用上。不過(guò)，人們還必須對(duì)一個(gè)不太容易看到的方面(即芯片技術(shù)本身)引起重視。

　　對(duì)于用于像電子識(shí)別卡或護(hù)照這類的非接 觸卡中的半導(dǎo)體芯片，必須設(shè)計(jì)有保護(hù)所存數(shù)據(jù)不被非法篡改的能力。黑客通過(guò)對(duì)芯片內(nèi)部的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作來(lái)實(shí)現(xiàn)非法的篡改。當(dāng)卡本身被篡改后，黑客能夠使內(nèi)容符合某國(guó)的身份證信息，從而使得印刷信息和芯片內(nèi)信息相一致。有些識(shí)別系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)鑒權(quán)功能，即閱讀設(shè)備能夠檢查身份證或護(hù)照的信息的完整性和真實(shí)性，甚至是反之亦然，這被稱作為互鑒權(quán)。對(duì)于這兩種應(yīng)用，安全控制器對(duì)帶有用于檢查的單獨(dú)密鑰。但是，一旦這個(gè)密鑰被公開(kāi)，安全也將不復(fù)存在。因此，這類芯片還必須能夠保護(hù)其安全鑒權(quán)密鑰不被非法讀取。

　　總之，芯片制造商的目標(biāo)就是設(shè)計(jì)有效的、可測(cè)試并可鑒定的安全措施，以抵御以下三大類的威脅：誤感應(yīng)攻擊、物理攻擊和旁路通道攻擊。

　　半入侵攻擊

　　目前，擾亂智能卡的功能演變成一種比較令則攻擊方法，全世界范圍內(nèi)從業(yè)余到非常職業(yè)的成千上萬(wàn)的黑客都采用這種方法。因此，這種誤感應(yīng)攻擊(也被稱作為半入侵攻擊)已經(jīng)變成安全控制器的安全性能*估和驗(yàn)證的主要對(duì)象。

　　智能卡控制器通常采用硅片制成。而硅片的電性能會(huì)隨著不同的環(huán)境參數(shù)而不同。例如，硅片的電性能將隨著不同的電壓、溫度、光、電離輻射以及周?chē)姶艌?chǎng)的變化而改變。攻擊者將通過(guò)改變這些環(huán)境參數(shù)，來(lái)試圖引入一些錯(cuò)誤的行為，包括對(duì)智能卡控制器的程序流中引入錯(cuò)誤。通常，攻擊者會(huì)迫使芯片做出錯(cuò)誤的決定(例如接收錯(cuò)誤的輸入鑒權(quán)碼)，允許訪問(wèn)存儲(chǔ)器中的保密數(shù)據(jù)。這種所謂的“存儲(chǔ)器轉(zhuǎn)儲(chǔ)”正逐漸成為錯(cuò)誤攻擊感興趣的地方。

　　圖1：光學(xué)錯(cuò)誤攻擊；專家實(shí)驗(yàn)室*估設(shè)備建立。