一、LKT4103多接口加密芯片介绍

LKT4103采用增强型8051智能卡内核，芯片内部嵌入凌科芯安公司的LKCOS智能操作系统，用户可以把MCU中程序一部分关键算法函数下载到LKT4103芯片中运行。用户采用标准C语言编写操作代码，采用KEIL C编译器，编译并下载到智能芯片中。在实际运行过程中，通过调用函数方式运行智能卡芯片内的程序段，并获得运行结果，并以此结果作为用户程序进一步运行的输入数据。LKT4103成了产品的一部分，而算法在LKT4103内部运算，盗版商无法破解，从根本上杜绝了程序被破解的可能。芯片内部硬件实现了国家商用密码产品所需的SSF33 和SM1 算法专用加密模块、DES／3DES 加密模块和RSA 公钥算法引擎。芯片内嵌32 位真随机数发生器RNG。芯片拥有丰富的对外接口，包括USB Device 控制器，可支持USB Low Speed、Full Speed通信模式；7816 主／从收发器，可实现T＝0 和T＝1 协议，支持多种通信速率；硬件SPI 主／从模块以及8 个GPIO 端口。

二、芯片特性

1、CPU 高性能8 位CPU，兼容标准8051

- 1 条指令占用1 到3 个机器周期

- 1 个机器周期为4 个时钟周期（典型值）与标准8051 兼容

2、存储

- 48K字节程序存储区

- 4K字节NVM区

- RAM，容量为12kB＋256B

- 其中256B 作为8051 架构的IRAM

- 另外12kB 可作为8051 架构的XRAM 或CODE

- 8B 全球唯一CPSN，用户只读

3、加密引擎

- DES 算法专用硬件引擎

- RSA 算法专用硬件引擎

- 国密算法专用硬件引擎

- SM1 专用硬件引擎

- SSF33 专用硬件引擎

- 支持AES、DES 等对称算法

- 支持ECC、RSA 等非对称算法

- 支持SHA1、MD5 等摘要算法

TRNG 真随机数发生器支持安全交易的需要

CRC 专用硬件引擎支持数据的快速CRC 校验

4、对外接口

USB 接口

- USB device 控制器，支持USB Low Speed，Full Speed

- 满足USB IF Full Speed Low Speed Electrical and Interoperability Compliance Test Procedure 要求的电气兼容性

7816 接口

- 符合7816-3 标准

- 支持T＝0 和T＝1 通信协议

- 支持10 种波特率（FD ＝ 11， 12， 13， 18， 91， 92， 93， 94， 95， 96）

- 支持7816 主／从通信

- 支持GSM 功耗标准，包括Clock Stop 模式工况

GPIO

- 8 个I／O 端口

- 3V 信号幅度

- 与SPI 接口复用IO 资源

SPI 接口

- 硬件实现SPI 主／从控制器

- 3V 信号幅度

- 与GPIO 复用IO 资源

安全特性

- 传感器（电压，时钟，温度，光照）

- 过滤器（防止尖峰／毛刺）

- 独立的内部时钟（读者CLK）

-（SFI）的检测机制

- 被动和主动盾牌

- 胶合逻辑（难以逆转工程师电路）

- 握手电路

- 高密度多层技术

- 具有金属屏蔽防护层，探测到外部攻击后内部数据自毁

- 总线和内存加密

- 虚拟地址（SW ＝硬件地址地址！）

- 芯片防篡改设计，唯一序列号

- 硬件错误检测

- 真正的随机数发生器（RNG）

- 噪音的产生（对边信道攻击）

- 预硅功率分析

- 内部数据不可读取、拷贝

- 敏感信息进行加密（钥匙，别针）

- 双重执行的（如加密解密核查）

- 校验

- 验证程序流

- 不可预知的时序（如随机NOP）

- 不能直接访问硬件平台，HAL（汇编），C

- 防止缓冲区溢出

- 防止错误的偏移。。

- 防火墙机制

- 异常计数器

- 执行验证码

- 归零的键和引脚