双接口、大容量存储、可信智能卡制造技术

一种双接口、大容量存储、可信智能卡，主要包括主控制器、闪存芯片、商业密码处理器、接口、安全监控模块，其特征在于所述主控芯片设有ＵＳＢ２．０（７８１６－１２）接口、ＳＤＩＯ／ＳＤＭｅｍｏｒｙ接口，两种接口为复合式结构，为扩充ＵＳＢ功能增加了４个ＰＩＮ脚，智能卡采用堆叠工艺将芯片与基板连接，主控芯片为复合结构。本实用新型专利技术的优点是同一张智能卡既能够用于具备ＳＤＩＯ／ＳＤＭｅｍｏｒｙ接口的设备，也能够直接或通过简单、成本低廉的电路转换设备间接接入具备ＵＳＢ主机端口的设备，降低了软件移植的难度，能够在不同软硬件平台间保持应用数据一致性，且具有ＳＩＭ（ＵＩＭ）／ＵＳＩＭ功能，扩大了已有设备的应用范围。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电子存储元件，特别涉及一种双接口、大容量存储、 可信智能卡。技术背景随着电子政务、电子商务、电子娱乐的蓬勃发展，广泛利用计算机和互 联网进行政治、经济、娱乐生活已经成为必然趋势。同时，随着移动手持计算终端设备的性能、功能日益强大，随着3G/4G网络的来临，移动电子政务、 移动电子商务、移动电子娱乐也逐渐兴起，正在越来越深入地影响和改变人 们的工作与生活。而电子政务、商务、娱乐与移动电子政务、商务、娱乐的 瓶颈在于一. 桌面计算机/移动手持计算终端的本地安全和即插即用问题；互联网/移 动互联网数据传输的安全问题。二. 用户在移动手持计算终端与桌面计算机实现安全应用时，需要同一安全 载体实现应用上的无缝的安全管理、安全可靠的大容量存储外设。公开密钥体系(Public Key Infrastructure,下文用PKI表示)，采用非对 称加密算法生成用户私钥，通过数字证书及相应证书签发、索引服务器有效 认证用户身份，通过数字签名实现网络电子签章，能够有效满足机密性、真 实性、完整性、不可抵赖性四大互联网数据传输安全要求。同时，虚拟专用 网(Virtual Private Network,下文用VPN表示)技术，能够在公共的开放网 络(互联网/移动互联网)上构筑安全可靠的虚拟专用数据通道；也能够与嵌入式开源、可信操作系统结合实现移动可信计算；更能够内置嵌入式个人 防火墙、入侵检测、杀毒软件，深度解决桌面计算机/移动手持计算终端的本 地安全问题及互联网/移动互联网数据传输与管理的安全问题。所有这些安全 解决方案，必须基于硬件实现的安全产品，纯软件实现的安全产品先天具有 易泄漏、易破解、运行速度远低于同等级硬件产品的弱势，已经难以适应越 来越开放、越来越庞大、越来越危险fe网络。目前，桌面计算机的数字输入输出接口基本上都带有通用串行总线USB 接口，智能卡的设计也大量使用USB接口。尽管手机上USB的接口越来越 普遍，但基于USB接口的智能卡，目前由于功耗较大、外型不匹配，不宜 装备在手持移动计算终端上。新型的手持移动计算终端(手机、智能手机、 PDA等)大都采用符合SD协议的接口，支持SDIO，主流的SD卡外型为 MicroSD/MiniSD(比如诺基亚、摩托罗拉、三星、多普达等市场占有率相当 大的手机、智能手机和高端手持计算机)，智能卡的设计应使用SDIO接口； 目前，桌面计算机与手持移动计算终端的通用外接设备目前基本处于独立隔 离状态，不能实现一卡通用，导致同一个用户需同时具备两个网络身份载体， 造成使用和管理上极大的不便及安全隐患，所以有必要设计具备USB/SDIO 双接口的可信智能卡。随着互联网/移动互联网飞速发展，网络带宽不断提高，下一代互联网/ 移动互联网正在迫近，网络应用对速度、存储容量的要求也不断提高，尤其 在手持移动计算终端上。SD组织发布的SDIO/SD Memory协议正好可以用 来满足移动手持计算终端安全与存储的双重要求。其中，SD Memory control 协议用来控制大容量存储器，SDIO协议用来实现高速(3G/4G， 20 100Mbps)安全应用通信接口。目前，手持移动计算终端(手机、智能手机、个人数字助理等)全部采用低速ISO 7816-3接口实现SIM功能，而且不具备大容量存储功能，已经 难以满足新一代移动互联网的应用需求。有一种改进的SIM卡，解决了存储 问题，但仍然采用低速IS07816-3接口，传输数率的瓶颈(9.8 56kbps、半双 工)使大容量存储应用效能低下，应用推广困难。
技术实现思路
本技术的目的是针对己有技术中存在的缺陷，提供一种双接口、大 容量存储、可信智能卡。专利技术主要包括主控制器U1、闪存Flash芯片U2、 EEPROM芯片、加密协处理器、超低功耗SOC (System On Chip)商业密码 处理器、USB接口、 SDIO/SD Memory接口 、大容量非易失性存储器、安全 监控模块、常用外设控制器、系统总线，其特征在于所述主控芯片设有USB 2.0(7816-12)接口、 SDIO/SDMemory接口，两种接口为复合式结构，该复 合式结构将USB接口的触点与SDIO/SD Memory接口触点复合并通过线路 转接器转换成标准的USB接口，并增加了4个PIN脚，主控芯片为复合结 构，以单片控制器作为系统主控制器，主控制器U1通过第174、 175、 178、 179、 180、 183、 184脚分别与SDIO/SD Memory接口 Jl相应触点连接，主 控制器U1通过第161、 162管脚分别与USB接口相应触点连接，主控制器 Ul通过第167管脚与USB使能控制触点连接，主控制器U1第9、 11、 16、 17、 22、 23、 40、 47、 48、 51、 52、 53、 54、 56、 59脚分别与闪存Flash芯 片U2相应触点连接，主控制器Ul的11管脚通过电阻R5连接3.3V电源以 保证闪存Flash处于非写保护状态，主控制器Ul的97管脚连接外部时钟输入，主控制器U1的117管脚通过旁路电容连接地，主控制器U1的126管 脚通过旁路电容连接地，NMOS管分别连接主控制器Ul的174管脚与接口 Jl的CD管脚以保证安全上拉，SDIO接口 Jl的第4管脚经电容滤波后向主 控制器Ul与Flash提供3.3V直流电源，SDIO/SD Memory接口 Jl通过第3、 6管脚将主控制器U1与闪存Flash接地，以电感区分三种接地。本技术的优点是同一张智能卡既能够用于具备SDIO/SD Memory 接口的设备，也能够直接或通过简单、成本低廉的电路转换设备间接接入具 备USB主机端口的设备，降低了软件移植的难度，能够在不同软硬件平台 间保持应用数据一致性，且具有SIM (UIM) /USIM功能，并通过嵌入式实 时网络可信通信操作系统，支持TCP/IP、 UDP通信协议，支持IPv6协议， 用于确认本智能卡在网络通信时真实的IP通信地址，以支持网络安全的审 计与鉴别。扩大了已有设备的应用范围。附图说明图l MiniSD复合式结构触点排列图； 图2 MicroSD复合式结构触点排列图； 图3 MiniSD复合式结构电路原理图； 图4 MicroSD复合式结构电路原理图； 图5 COB多层堆叠封装结构示意图； 图6 7816-12 SIM (UIM) /USIM卡示意图。Ul主控制器、U2闪存Flash芯片、U3电压转换芯片、U4EEPROM芯片、 JlMiniSD接口， EXTAL、 USBEN、 D-、 D+分别为创新引出的四个触点。 1非易失性存储器芯片(NAND Flash Die)、 2金属连接与保护层(Metal层)、3商业密码安全主控芯片、4金属连接与保护层、5非易失性存储器芯片、6基板、7上盖壳、8下盖壳。具体实施方式实施例一以下结合附图进一步说明本技术的实施例基于MiniSD卡尺寸的USB、 SDIO/SD Memory双接口大容量存储、网 络实名身份认证与安全应用、数据加密的SIM (UIM) /USIM卡，其加密算 法协处理器负责提供如RSA、 AES、 3D本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双接口、大容量存储、可信智能卡，主要包括：主控制器（Ｕ１）、闪存芯片（Ｕ２）、电可擦可编程只读存储器芯片、加密协处理器、超低功耗商业密码处理器、ＵＳＢ接口、ＳＤＩＯ／ＳＤ存储卡接口、大容量非易失性存储器、安全监控模块、常用外设控制器、系统总线，其特征在于所述主控芯片设有ＵＳＢ２．０接口、ＳＤＩＯ／ＳＤ存储卡接口，两种接口为复合式结构，该复合式结构为ＵＳＢ接口的触点与ＳＤＩＯ／ＳＤ存储卡接口触点复合并通过线路转接器转换成标准的ＵＳＢ接口，并增加了４个ＰＩＮ脚，主控芯片为复合结构，以单片控制器作为系统主控制器，主控制器（Ｕ１）通过第（１７４）、（１７５）、（１７８）、（１７９）、（１８０）、（１８３）、（１８４）脚分别与ＳＤＩＯ／ＳＤ存储卡接口（Ｊ１）相应触点连接，主控制器（Ｕ１）通过第（１６１）、（１６２）管脚分别与ＵＳＢ接口相应触点连接，主控制器（Ｕ１）通过第（１６７）管脚与ＵＳＢ控制触点连接，主控制器（Ｕ１）第（９）、（１１）、（１６）、（１７）、（２２）、（２３）、（４０）、（４７）、（４８）、（５１）、（５２）、（５３）、（５４）、（５６）、（５９）脚分别与闪存芯片（Ｕ２）相应触点连接，主控制器（Ｕ１）的（１１）管脚通过电阻（Ｒ５）连接电源，主控制器（Ｕ１）的（９７）管脚连接外部时钟输入，主控制器（Ｕ１）的（１１７）管脚通过旁路电容连接地，主控制器（Ｕ１）的（１２６）管脚通过旁路电容连接地，ＮＭＯＳ管分别连接主控制器（Ｕ１）的（１７４）管脚与接口（Ｊ１）的ＣＤ管脚，ＳＤＩＯ接口（Ｊ１）的第４管脚经电容滤波后向主控制器（Ｕ１）与闪存芯片提供３．３Ｖ直流电源，ＳＤＩＯ／ＳＤ存储卡接口（Ｊ１）通过第（３）、（６）管脚将主控制器（Ｕ１）与闪存芯片接地，电感区分三种接地。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯晶，孙海东，王剑非，卢伟，
申请(专利权)人：上海奕华信息技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]