MIPS SmartMIPS® ASE
今天的智能卡必须支持多个应用,并提供不折不扣的安全性。SmartMIPS 是MIPS32®架构的扩展,是MIPS科技与全球头号智能卡供应商Gemplus SA公司联合开发的,它能给予一个完整的解决方案,具有无与伦比的安全性和加密性能。
SmartMIPS架构整合了加密增强、安全存储器空间、代码压缩和虚拟机性能增强等特性,能够实现一个低成本、低功率的完整智能卡处理器解决方案。
- SmartMIPS架构中加密增强技术可加快公钥-密钥数据安全算法的速度,无需专用协处理器,并能降低芯片尺寸和系统总体成本。
- 软件加密方法便于实现加密算法的现场升级。因此,即使安全算法被破坏,也不需要召回正在使用的卡。
- 被加速的软件加密可以根据每个应用的要求来选择算法(如RSA、DES、AES和椭圆曲线加密(ECC))。
- 安全存储器空间可以通过应用程序保护敏感的用户数据,防止欺骗性应用程序进行非法数据访问。
- 代码压缩功能则可以尽量减少对存储器的占用,从而节省宝贵的存储器资源。
- 专门设计来支持和加速主要的操作系统,比如Sun 公司的Java Card™技术和微软的Windows for Smart Cards
MIPS科技的软件加密策略
目前采用专用硬件协处理器的安全技术不足以满足下一代多功能智能卡的需求。对更长密码和更先进更安全算法(如AES和椭圆曲线加密)的需求,需要比固定功能硬件模块所能提供更灵活的加密解决方案。SmartMIPS架构中基于软件的高性能加密增强技术有多种算法可供选择,而且,当算法改变时,可以复用而不必替换已配置的智能卡。SmartMIPS架构专门设计来支持广大范围的算法,包括RSA、DES、AES和椭圆曲线加密。SmartMIPS架构能够提供下一代多功能智能卡所需的灵活性。
支持解释型语言加速
多功能智能卡需要能够支持解释型语言(interpretive language)的平台。这种策略可为多用途智能卡提供一个便携式的安全构架。不过,满足这一要求的解释型语言不止一种。为了向获授权客户提供最大的灵活性,MIPS科技的选择是,采用对通用解释而非任何一种特定解释型语言进行加速的方式来扩展SmartMIPS架构。
安全存储器空间
智能卡很易遭受各种意图破坏其完整性的攻击。智能卡架构必须提高系统整体安全性,不留下任何安全漏洞。这种架构必须支持安全编程和安全操作系统。SmartMIPS架构是专门设计来提供支持安全编程和可验证安全操作系统所必需的所有存储器管理机制。其用户代码独立于系统代码;应用程序可以封装在各自的存储器区域,而且只执行、只读和只写页面保护属性都分别可编程。
- 针对安全计算环境(比如智能卡中的计算环境)定义一组特性,其中包括:
- 用于生成密钥的加密算法
- 安全指令执行
- 小型存储器系统的MMU(存储器管理单元)
- 无需专用协处理器,可降低系统成本
- 基于软件的加密方法可实现算法的现场升级,无需硬件召回
- 软件加密方法便于实现加密算法的现场升级。因此,即使安全算法被破坏,也不需要召回正在使用的卡。
- 被加速的软件加密可以根据每个应用的要求来选择算法(如RSA、DES、AES和椭圆曲线加密(ECC))
- 扩展累加器,可实现多项式运算
- 多项式乘法和乘加运算
- 局部排列指令
- 寄存器循环移位指令
- 基址寄存器+变址寄存器寻址,适用于虚拟机/解释型语言环境
- 读禁止和执行禁止TLB属性位,支持只执行或只读页面
- 1KB TLB页面支持,适用于存储容量受限系统
See MIPS Run, Second Edition
Author: Sweetman, Dominic
Publisher: Morgan Kaufmann; 2 edition (October 31, 2006)
ISBN-10: 0120884216
ISBN-13: 978-0120884216
MIPS Assembly Language Programming
Author: Britton, Robert
Publisher: Prentice Hall; illustrated edition edition (June 7, 2003)
ISBN-10: 0131420445
ISBN-13: 978-0131420441
The Mips Programmer's Handbook
Author: Bunce, Philip; Farquhar, Erin
Publisher: Morgan Kaufmann; 1st edition (January 15, 1994)
ISBN-10: 1558602976
ISBN-13: 978-1558602977
Real-Time Embedded Multithreading Using ThreadX and MIPS
Author: Lamie, Edward
Publisher: Newnes; Pap/Cdr edition (December 26, 2008)
ISBN-10: 1856176312
ISBN-13: 978-1856176316
Computer Architecture, Fourth Edition: A Quantitative Approach
Authors: Hennessy, John; Patterson, David
Publisher: Morgan Kaufmann; 4 edition (September 27, 2006)
ISBN-10: 0123704901
ISBN-13: 978-0123704900