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随着中国电信业务的发展,在人们的日常生活中,IC卡的应用越来越普遍,发挥着越来越重要的作用。IC卡可以作为电话卡在电信系统使用,同时也可以作为信用卡在银行系统使用,也可以应用在需要身份认证的领域。
但是早期的IC卡是逻辑加密卡,卡内的集成电路包括加密逻辑电路和可编程只读存储器EEPROM,加密逻辑电路在一定程度上保护卡及卡中数据的安全,但只是低层次的保护,无法防止恶意攻击。采用被动的认证机制,容易被克隆和仿制。这种IC卡的不安全性和IC卡公用电话业务扩展的需要之间的矛盾,促使我们要使用一种安全性更高、处理数据业务能力更强的IC卡公用电话系统。这就需要在IC卡公用电话系统中加入加密和防克隆功能。SAM卡作为一种流行的智能卡,可以非常方便的实现IC卡的主动认证。SAM卡可以用于保证主密钥的安全存储,同时客户所持有的IC卡将升级换代,在卡内也存有密钥计算电路,这样SAM卡和客户IC卡就可以同时进行防克隆认证的加密运算。由于在加密运算中的随机数每一次都不相同,从而防克隆认证是动态进行的。
本文设计开发了一种基于SAM卡的安全认证模块。SAM卡是一种智能卡,有的书中解释为securityaccesscard,在其它的书中解释为securityapplicationcard。由于IC公用电话系统的低功耗要求,硬件芯片的选择和电路设计是非常关键的。在软件方面,SAM卡和MCU之间的数据通信过程中,I/O接口物理层的时序是非常重要的。由MCU负责完成IC卡和SAM卡之间的数据通信,最终SAM卡根据IC卡发送的数据来认证IC卡,向MCU报告IC卡的合法性。