MIPS® SmartMIPS ASE
今天的智慧卡必須支援多重應用,並提供毫不妥協的安全性。SmartMIPS 是MIPS32®架構的擴展,由MIPS科技與全球頭號智慧卡供應商Gemplus SA公司聯合開發,它能提供一個完整的解決方案,具有無與倫比的安全性和加密效能。
SmartMIPS架構整合了加密增強、安全記憶體空間、程式碼壓縮和虛擬機效能增強等特性,能夠實現一個低成本、低功率的完整智慧卡處理器解決方案。
- SmartMIPS架構中加密增強技術可加快公鑰-密鑰資料安全演算法的速度,無需專用協同處理器,並能降低晶片尺寸和系統整體成本。
- 軟體加密方法便於實現加密演算法的現場升級。因此,即使安全演算法被破壞,也不需要召回正在使用的智慧卡。
- 被加速的軟體加密可以根據每個應用的要求來選擇演算法(如RSA、DES、AES和橢圓曲線加密(ECC))。
- 安全記憶體空間可透過應用程式保護敏感的使用者資料,防止欺騙性應用程式進行為授權的資料存取。
- 程式碼壓縮功能可儘量減少對記憶體的佔用,進而節省寶貴的記憶體資源。
- 專門設計用來支援和加速主要的作業系統,包括昇陽(Sun)公司的Java Card™技術和微軟的Windows for Smart Cards
MIPS科技的軟體加密策略
目前採用專用硬體協同處理器的安全技術不足以滿足下一代多功能智慧卡的需求。針對更長密碼和更先進更安全演算法(如AES和橢圓曲線加密)的需求,需要比固定功能硬體模組所能提供的更靈活加密解決方案。SmartMIPS架構中基於軟體的高效能加密增強技術有多種演算法可供選擇。同時,當演算法改變時,可以重覆使用而不必替換已配置的智慧卡。SmartMIPS架構專門設計以支援廣大範圍的演算法,包括RSA、DES、AES和橢圓曲線加密。SmartMIPS架構能夠提供下一代多功能智慧卡所需的靈活性。
支援直譯式語言加速
多功能智慧卡需要能夠支援直譯式語言(interpretive language)平台。這種策略可為多用途智慧卡提供一個可攜式的安全構架。不過,滿足這一要求的直譯式語言不止一種。為了提供授權客戶最大的靈活性,MIPS科技的選擇是,採用對通用直譯而非任何一種特定直譯式語言進行加速的方式來擴展SmartMIPS架構。
安全記憶體空間
智慧卡很易遭受各種意圖破壞其完整性的攻擊。智慧卡架構必須提高系統整體安全性,不留下任何安全漏洞。這種架構必須支援安全編程和安全作業系統。SmartMIPS架構是專門設計來提供支援安全編程和可驗證安全作業系統所必需的所有記憶體管理機制。其使用者程式碼獨立於系統程式碼;應用程式可以封裝在各自的記憶體區域,而且只執行、唯讀和只寫頁面保護屬性都分別可編程。
- 針對安全運算環境(例如智慧卡中的運算環境)定義一組特性,其中包括:
- 用於生成密鑰的加密演算法
- 安全指令執行
- 小型記憶體系統的MMU(記憶體管理單元)
- 無需專用協同處理器,可降低系統成本
- 基於軟體的加密方法可實現演算法的現場升級,無需硬體召回
- 軟體加密方法便於實現加密演算法的現場升級。因此,即使安全演算法被破壞,也不需要召回正在使用的智慧卡。
- 被加速的軟體加密可以根據每個應用的要求來選擇演算法(如RSA、DES、AES和橢圓曲線加密(ECC))
- 擴展累加器,可實現多項式運算
- 多項式乘法和乘加運算
- 局部排列指令
- 暫存器迴圈指令
- 基址暫存器+變址暫存器定址,適用於虛擬機/直譯式語言環境
- 讀取禁止和執行禁止TLB屬性位元,支援只執行或唯讀頁面
- 1KB TLB頁面支援,適用於儲存容量受限系統
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