2022新一代超级SIM芯片技术

新一代超级SIM技术要求白皮书（2022）SIMSIMPAGE\*ROMANPAGE\*ROMANII目 次前言 II概述 1典应场景 2容场景 2性场景 3扩场景 3芯典性指标 4片构 4处器 4储器 4法处器 4理气性 5信口 5芯安要求 5全5理克功（PUF） 6展储的全储 6结语 6缩略列表 7参考献 8附录A：安算性能 9前言SIM间的重要硬件触点。SIMSIMGPNFC5GSIM础载体。SIM元化接口和安全特性。SIMSIMPAGEPAGE10概述随着近年来智能手机不断普及和网络技术的逐步提升,SIM用户日益增多的数字资产提供全方位的保护。5GSIMSIMNFCSIM卡芯片的容量和性能提出了更高要求。《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标载体形式多种多样：ICSIM卡无疑将成为非常重要的载体。数字人民币特色的“双离线”支付要想100%SIM的接口传输速率更快、处理性能更高。SIMSIMSIM芯片，容量更大、性能更快、安全性更高：SIMRAM扩展。SIMCacheISO7816SPI接口。安全性更高。为了保证用户数据安全，满足不同行业的安全管理要求，新一代超在线升级固件区（A）系统区Kernel虚拟机及运行时环境、GP、UICC/USIM...增量空间基础API、GPAPI、电信API、国密API...COS升级管理模块在线升级固件区（A）系统区Kernel虚拟机及运行时环境、GP、UICC/USIM...增量空间基础API、GPAPI、电信API、国密API...COS升级管理模块固件区（B）Kernel虚拟机及运行时环境、GP、UICC/USIM...空间基础API、GPAPI、电信API、国密API...COS升级管理模块数据区...应用n应用2应用1电信文件系统典型应用场景大容量场景装载更多应用SIM500KB50KB10个应SIM100%1MB20个应用。2C2BSIM可提供移动安全增值服务，内置国密等功能，实现业务系统的整体安全性提升。COS升级SIMCOSSIMCOSSIMSIMCOSCOS下载完成后再SIMCOSSIM卡芯片存OS备份，可以实现用户不换卡即可完成在线升级。7816接口固件启动控制模块HAL图1：COS在线升级高性能场景SIM用性能的难题，在交通、认证等低时延的场景需求中有效地提升了用户业务体验。尤其，500msSIMCOS在线升级所涉及的通信和处理的数据量也SIM简单的应用服务。Flash超级SIM卡嵌入式存储空间的提升，可以满足片内操作系统与应用安装运行的需求，但随着更复杂、空间要求更高的应用不断推出，为了能快速实现产品的扩容迭代，新一代芯片支持通过SPI接口外接Flash来扩展存储容量，应用可根据数据的类型及其安全存储需求，将数据存储至内部存储区或扩展存储区。外接Flash的扩展存储区可以根据业务需求增加至64MB，可用于存储应用数据文件、量子通话密钥等。支持蓝牙接口SIMSPIAPPSIM卡之间的接口，实现蓝牙车钥匙、蓝牙数字人民币交易等场景。SPISWPSPISWP2.4GHz天线RFSPI蓝牙芯片ISO7816终端基带芯片终端非接触前端SIM芯片Flash图2：超级SIM可扩展硬件架构芯片典型性能指标芯片架构系统总线系统总线接口GPIOSWP7816SPI1/2算法协处理器随机数国际算法国密算法安全毛刺检测频率传感器电压传感器温度传感器PUF外设CLK/RSTPowerCRCTimerWDT存储SRAMCacheFlash主控DMACPU图3：超级SIM芯片架构微处理器32CPU120MHz以上（含Cache16KB以上（含。存储器RAM容量为64KB以上（含。片内存储空间（las）2.5MB以上（含1010年，支持对擦除后的空间进行字写或多字写，Flash擦写性能不低于表3-1：表3-1FLASH擦写特性典型性能页擦除时间不超过3ms字编程时间不超过55us算法协处理器支持主流国家商用密码算法及国际算法，国家商用密码算法至少支持：SM2、SM3、SM4SM9RS（2048/096ECC_Sp2561X2551ED2519、DES/TDES、AES(128/192/256)、SHA256A。物理电气特性COS通信接口DMA作。3.6.1 ISO7816ISO7816技术规范》的要求。781620MHz82.5Mbps率。SWPSWP动用户卡硬件技术规范》的要求。SPI至少支持两路SPI接口：支持主\20MHz（VCC1.8V；SPINormal、Dual、QuadNormal式。芯片安全要求安全认证新一代超级SIM芯片需通过以下安全认证：EAL5+以上（含）安全认证；EMVCo国密二级以上（含）安全认证。物理防克隆功能（PUF）（PUPUF数据可认为是由制造差异产生独特指纹“指纹”“指纹”PUF技术一方面可提高芯片安全PUF生成安全硬件根密钥（48bitM中。扩展存储器的安全存储芯片针对外接扩展存储器进行读写数据时支持硬件级实时加解密，有效保证外接存储器中的数据安全。结束语SIM2023及验证、2024年具备商用条件。SIMSIMSIM份证、数字人民币、银行卡、公交卡、一卡通（政府、企业、社区、校园等、门禁、USIMSIMSIM卡渗透到用户生SIM缩略语列表缩略语英文全名中文解释AESAdvancedEncryptionStandard高级加密标准APIApplicationProgrammingInterface应用程序接口ECCEllipticcurvecryptography椭圆曲线加密EALEvaluationAssuranceLevel安全评估保证级别PUFPhysicallyUnclonableFunctions物理防克隆功能RSARivest/Shamir/AdlemanasymmetricalgorithmRivest/Shamir/Adleman非对称算法SIMSubscriberIdentifierModule移动网络用户身份模块SPISerialPeripheralInterface串行外设接口SWPSingleWireProtocol单线通信协议TDESTripleDataEncryptionAlgorithm三重数据加密算法参考文献[1]COS附录A：安全算法性能表A-1安全算法性能要求算法函数输入长度（字节）典型性能（ms）说明算法类别SM2SM2密钥对生成—3.8SM2签名324.5不含密码杂凑处理过程SM2验签325.5不含密码杂凑处理过程SM2加密25610.2SM2解密3527.5RSA2048RSA2048密钥对生成（非CRT模式）—2790RSA2048密钥对生成（CRT模式）—2520RSA2048加密2561.5RSA2048解密（非CRT模式）256182RSA2048（CRT）25656SM3SM3算法0.5SHA256SHA256算法0.2TDESTDESCBC加密2561.6TDES2KEY模式TDESCBC解密2561.6TDESECB加密2561.6TDESECB解密2561.6AESAES256CBC加密2560.85AES256CBC解密2560.85AES256ECB加密2560.85AES256ECB解密2560.85SMSM4CBC加密2561.1SM4CBC解密2561.1SM4ECB加密2561.1SM4ECB解密2561.1ECC（Secp256rECC密钥对生成—5.8ECC签名326.5不含杂凑处理过程ECC验签329.3不含杂凑处理过程ECC加密25612.7ECC解密3368.8X2551925519—5.0ED25519密钥生成6.0签名329.0不含杂凑处理过