AT88SC0204C芯片卡內2kbit加密算法卡

     AT88SCxx系列加密存儲芯(卡)片是國際著名芯(卡)片廠商Atmel公司生產的具有多用途的加密存儲系列芯(卡)片。利用I2C串行總線通信，采用認證或加密驗證等方式進行數據訪問，因此以其容量大、體積小、使用方便、安全可靠等特點，在生產開發中得到了廣泛的應用。

        AT88SCxx系列包括AT88SC0104C、AT88SC0204C、AT88SC0404C、AT88SC0808C 、AT88SC1616C、AT88SC3216C、AT88SC6416C、AT88SC12816C、AT88SC25616C等型號，用戶區存儲空間從1Kbits到256Kbits不等。用戶存儲區通過配置可劃分成4到16個相同容量的應用存儲區。分別受8套讀、寫口令的控制和安全等級的設定，這些應用分區的讀寫安全設定可以自由合并使用

2、   芯(卡)片是如何保證安全性的

         AT88SC系列芯(卡)片提供了標準、口令、認證和加密三種方式訪問用戶存儲區，在標準訪問方式下，對用戶存儲區的讀寫訪問無任何限制；在口令訪問模式下，對用戶存儲區的讀寫訪問需要口令驗證；在認證方式下，用戶必須經過認證，同時要通過不同用戶區所設定的口令檢驗才能正確訪問用戶數據區；加密驗證模式下訪問用戶時用戶必須首先經過認證，然后利用認證成功后配置區特定寄存器中更新的數據作為密鑰再次進行認證，最后還要通過不同用戶區設定的口令檢驗后才可訪問用戶區，這種方式下總線下傳輸的數據是經過加密的密文。

      AT88SC0204C系列芯(卡)片內置了一個2kbit的加密算法。其認證和加密模式都使用了這個算法。在認證和加密模式下，大大增強了IC卡訪問的安全性，能有效克制旁路攻擊。在這兩種模式下，主機每次與IC卡或者芯(卡)片交互的信息都不一樣，這樣第三者很難從交互信息中獲取有效數據。

3、   芯(卡)片的認證加密過程

         主機首先從芯(卡)片中讀出Nc和Ci，根據自定義的函數F1（Nc,Ks）算法算出Gc，其中Ks為用戶知道固定參數，同時利用芯(卡)片內部的F2（Gc，Ci，Q0）算法算出Q1，并向芯(卡)片發送初K始化認證參數Q1和Q0，其中，Q0是CPU方給出的隨機數。芯(卡)片內部則利用自己的F2邏輯算出Ci+1=F2（Gc,Ci,Q0），同時得出Q2=F2（Gc,Q1）。芯(卡)片收到校驗認證命令后，判斷是否Ci+1=Q1，如是，則有Ci+2=F2(Gc,Ci+1)，且用Ci+2更新Ci，芯(卡)片中的認證通過；同時更新芯(卡)片內部同組的SK（Session Encryption Key）的值。CPU方接收芯(卡)片中更新的Ci后，判斷是否等于Q2，如果通過，則認證全部通過。

AT系列芯片卡介紹：

1、常見的非加密數據卡：AT24C01A、AT24C02、AT24C04、AT24C08、AT24C16、 AT24C32、AT24C64、AT24C128

    這幾個型號的IC卡為ATMEL存儲卡，是一種不具備加密功能的EEPROM卡，AT24C為系列號，數字部分為K位容量，分別為1K、2K、4K、8K、16K、32K、64K、128K位。它的使用方法與EEPROM完全相同，存儲結構簡單，只有讀寫兩種操作功能，主要用于存放一些保密性要求不高的數據。

    AT24C系列的工作頻率為IMHZ（5V），IMHZ（2.7V），IMHZ（1.8V）；工作電壓為5V±10％，根據要求最低可至1.8V；ICC電流讀最大為1mA,寫最大為3mA；寫/擦除次數為100萬次；數據保持100年；工作溫度為0-70℃，根據要求可超過指定溫度；通訊協議條符合ISO/IEC7816-3同步協議，又向串行接口。

  2、常見的邏輯加密存儲卡：AT88SC102、 AT88SC1604、 AT88SC1608、 AT88SC153

    這幾個型號的IC卡為ATMEL加密卡，采用CMOS低功耗技術，具有傳輸代碼、生產代碼、密碼及錯誤計數器、熔絲保護等安全保護功能。存儲空間分成設置區和應用區兩大功能區，應用區又可分為不同的分區，每個區具有各自獨立的保密功能。從型號上看，AT88SC為系列號，最后一位數字為應用分區數，分別為2、4、8、3個分區，中間的數字10、160、15為K位容量，分別為1K、16K、16K、1.5K位。其中不同應用分區另有分區密碼。AT88SC1604又可分為等分區卡和不等分區卡兩種（它們各區和熔絲地址不一樣。二、三、四應用區不等分區卡沒有區密碼錯誤計數，而等分區卡有，不等分區卡在性能上比較明顯地偏重等一區）。