内嵌安全处理芯片的新型电子标签读写模块制造技术

一种内嵌安全处理芯片的新型电子标签读写模块，该电子标签读写模块内嵌安全处理芯片，该安全处理芯片设有安全处理模块，安全处理模块根据母密钥和接收的分散因子计算访问密钥，直接传送至电子标签处理模块处理，在安全处理芯片内部完成密钥的传送，无法从外界截获密钥。本发明专利技术的优点是通过安全处理芯片直接在芯片内部计算电子标签的访问密钥，使得密钥安全性更有保障。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电子标签的读写模块，特别涉及一种以无线电通 讯为传输媒介的带传输加密和访问权限控制的内嵌安全处理芯片的 新型电子标签读写模块。
技术介绍
高频电子标签及其读写模块是目前使用最广泛的射频标签产品， 传统的电子标签读写模块对于访问电子标签的密钥所作的保护是有 限的。访问电子标签的密钥在传递给电子标签读写模块的过程中可以 通过一些方式进行截获，从而对整个电子标签应用系统的安全造成巨 大的危害。目前几种常用的电子标签读写模块密钥传递方式有直接传递密 钥和间接传递密钥方式。直接传递密钥的方式是通过物理接口，如串口、 USB 口、网络口， 将应用层所存储的访问密钥传递给电子标签读写模块。这种方式最容 易被破解，因为可以通过对物理接口的监视捕获通信报文从而获得密 钥。间接传递密钥的方式是通过物理接口将密钥分散因子传递给电 子标签读写模块，电子标签读写模块再根据这些密钥分散因子计算出 真正的访问密钥。间接传递密钥显然比直接传递密钥要安全的多，但是传统的电子标签读写模块内部仍然存在一定的安全隐患。:如图3所示，传统的电子标签读写模块是通过7816接口扩展一个SAM卡片来通过发散因子 计算密钥，然后再通过7816接口获得算好的访问密钥；但是7816接口是一个开放的协议，只需要某些专用设备就可以监测到该接口的通 信报文，从而截获电子标签的访问密钥。
技术实现思路
本专利技术的技术问题是要提供一种实现电子标签访问密钥在芯片 内部生成而不需要通过外界传入的内嵌安全处理芯片的新型电子标 签读写模块。为了解决以上的技术问题，本专利技术提供了一种内嵌安全处理芯片 的新型电子标签读写模块，电子标签读写模块通过在安全处理芯片上 实现安全处理模块功能来达到运算密钥的目的，安全处理模块主要由 芯片内部的硬件算法单元以及软件的算法指令组成，安全处理模块根 据母密钥和接收的分散因子计算访问密钥，在芯片内部传送密钥到电 子标签处理模块(电子标签处理模块由射频芯片接口驱动和标签操作 程序构成)，在安全处理芯片内部完成密钥的传送，从而无法从外界 截获密钥。本专利技术的优越功效在于通过安全处理芯片直接在芯片内部计算 电子标签的访问密钥，使得密钥安全性更有保障。附图说明图1为本专利技术电子标签读写模块的内部原理框图； 图2为本专利技术电子标签读写模块的应用原理框图; 图3为传统的电子标签读写模块的内部原理框图； 图4为本专利技术电子标签读写模块的应用流程图； 图5为图4中电子标签三重认证的流程图； 图中标号说明l一读写模块； 2—安全处理芯片； 3—安全处理模块； 4—访问密钥；5—电子标签处理模块； 6—射频调制解调芯片。具体实施方式请参阅附图所示，对本专利技术作进一步的描述。如图1所示，本专利技术提供了一种内嵌安全处理芯片的新型电子标签读写模块l，该电子标签读写模块1内嵌安全处理芯片2，该安全 处理芯片2设有安全处理模块3，安全处理模块3根据母密钥和接收 的分散因子计算访问密钥4，直接传送至电子标签处理模块5处理， 在安全处理芯片2内部完成密钥的传送，无法从外界截获密钥。如图2所示，电子标签读写模块1的安全处理芯片2的输出传送 至射频调制解调芯片6，另有接口电路，实现与PC机通信程序下载 等功能；电源电路，实现电压转换提供整个模块稳定的电源；最后还 包括安全处理芯片2的输出控制指示灯的显示电路。如图4所示，电子标签访问的时候通过应用层发送密钥分散因子 和事先导入的母密钥，安全处理芯片2计算出该电子标签的访问密钥 4 (比如计算方法采用SCB2算法)。在电子标签初始化的时候则也是 采用上诉方法，通过密钥管理系统为每一个电子标签生成一个独立的 访问密钥4，以达到一卡一密的目的。当然通过访问密钥和发散因子 是无法倒推出母密钥的。设置射频调制解调芯片6完成对电子标签访问数据的调制和解 调。通过配置射频调制解调芯片6上的寄存器完成调制模式的设置 后，执行电子标签的三重认证(如图5所示)，认证通过后才能对电 子标签做读写操作。通过写射频调制解调芯片6的缓存区实现在 13.56MHz的载波上调制数据，如果电子标签应答则会在射频调制解 调芯片6的读缓存区存入数据，同时产生中断提醒安全处理芯片2有 数据应答，完成一次标签的操作。在食堂售饭系统中，读卡器检测到卡片上报给应用系统软4牛(PC上运行)，系统软件通过USB 口发送该标签的密钥分散因子(几个固 定的字节数据)给读卡器。读卡器通过SCB2算法计算出真正的电子 标签访问密钥，然后读写射频芯片实现电子标签的三重认证。如果认 证成功后，读卡器读取电子标签中关于该卡饭费金额的信息，通过 USB 口传给系统软件，这样收银员就可以清楚看清该消费者卡上的余 额，然后根据消费者的实际消费扣除消费金额。扣除的金额也通过 USB 口传递给读卡器，读卡器修改电子标签内存储的数据金额，操作 成功后发送确认信息给系统软件同时断开与卡的射频通信连接，系统 软件提示收银员该消费者扣款成功。至此完成了一次电子标签的消费 扣款交易。权利要求1、一种内嵌安全处理芯片的新型电子标签读写模块，其特征在于该电子标签读写模块内嵌安全处理芯片，该安全处理芯片设有安全处理模块，安全处理模块根据母密钥和接收的分散因子计算访问密钥，直接传送至电子标签处理模块处理，在安全处理芯片内部完成密钥的传送。全文摘要一种内嵌安全处理芯片的新型电子标签读写模块，该电子标签读写模块内嵌安全处理芯片，该安全处理芯片设有安全处理模块，安全处理模块根据母密钥和接收的分散因子计算访问密钥，直接传送至电子标签处理模块处理，在安全处理芯片内部完成密钥的传送，无法从外界截获密钥。本专利技术的优点是通过安全处理芯片直接在芯片内部计算电子标签的访问密钥，使得密钥安全性更有保障。文档编号G06K7/00GK101329716SQ200810041148公开日2008年12月24日 申请日期2008年7月29日 优先权日2008年7月29日专利技术者伟 王, 王洁民, 郭海岛 申请人:上海华申智能卡应用系统有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内嵌安全处理芯片的新型电子标签读写模块，其特征在于：　该电子标签读写模块内嵌安全处理芯片，该安全处理芯片设有安全处理模块，安全处理模块根据母密钥和接收的分散因子计算访问密钥，直接传送至电子标签处理模块处理，在安全处理芯片内部完成密钥的传送。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王洁民，王伟，郭海岛，
申请(专利权)人：上海华申智能卡应用系统有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]