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1、ICS 35. 240. 60P 07CJ中华人民共和国城镇建设行业标准CJ/T3062009建设事业非接触式CPU卡芯片技术要守RequirementforchiptechnologyofcontactlessCPUcardinconstructioncase2009-05-19 发布2009-11-01实施中华人民共和国住房和城乡建设部发布目次前言ID】范厢12规范性引用文件13术语和定义I4缩略语和符号表示35建设事业CPU卡芯片基本要求55.1 微处理器及协处利器55.2 加密算法55.3 存储器55.4 安全特性55.5 交、直流参数65.6 低功耗设计66建设事业CPU卡芯片非接触
2、通信接口66.1 非接触通信接口类型66.2 粒询Polling）66.3 A类通信信号接176.4 B类通信信号接Ll2】附录A（资料性附录PlCC循环冗余校验定义31附录资料性附录PJCC状态报述32附录C（费料性附录）SFGT计算36附录D（资料性附录）差错带测和恢复37附录E（资料性附录）帧等待时间39本标准的附录A、附录B、附录C、附录D、附录E为资料性附录.本标盘由住庾和城乡建设部标准定叙研究所提出并归口。本标准负责起草单位；住房和城乡建设部信息中心、住房和城乡建设部KR应用服务中心.本矫准参加起草单位：中外建设信息有限责任公司、建亿通数据处理有限公司、上海发旦微电子股份有限公司、
3、芯成半导体（上海）有限公司.英飞凌科技（中国）有限公司、东信和平智能卡股份有限公司、希斯拓科技上海）有限公司、上海柯斯软件有限公司、北京中电华大电子设计有限次任公司、恩智浦半导体（上海）京限公司、摩托罗拉（中国）电子有限公司北京分公司、上海华虹集成电路有限责任公司、广东联合电子收费股份在限公司、上海三星半导体有限公司.本标准主要起草人I王辉、杜灵、周欣、马虹、申绯斐、杨辉、王盘、王破、（以下按姓氏电画排序）王宝东、王辉、孙伟、余新浪、张咏江、张建平、李昕、李需要、杨晓晔、陈砧，周之瀛、畅江、赵浸、贾立民、梁少峰,梁建军、帏兴成。本标鹿为首次制定.ID建设事业非接触式CPU卡芯片技术要求1范围本
4、怀准规定了建设事业CPUK芯片基本要求、建设事业CPU1芯片非接触通信接口、非接触逻辑加宙卡兼容性要求和相应的定义符号等.本标准适用于建设事业非接触式CPU卡芯片的设计、制造和使用.2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款.凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本.凡是不注H期的引用文件.其最新版本适用于本标准CGB/T16649.5识别N带触点的集成电路卡第5部分：应用标识符的国家编号系统和注册规程（-J-T166建设事业集成电路（IC）卡应用技术JR/T
5、0025中国金融集成电路（IC）卡Ml范1S（IEC144433识别长无触点集成电路卡接近式卡第3部分?初始化和防冲突ISO/IEC14443-4岷别卡无触点集成电路卡接近式卡第4部分:传输的议3术语和定义下列术语和定义适用于本标准.3.1无触点的contactless说明完成与卡交换信号和给卡供应僚量,而无需使用通电流元件（即，不存在从外部接口设备到台内所包含集成电路的直接通路.3.2无触点集成电路卡contactlessintegratedcircuit（s）card一种1】型K，在它上面已装入集成电路并且与接近式洞台设备的通信是用无触点的方一式完成的.3.3接近式卡proximityca
6、rd一种ICM型R在它上面已装入集成电路和幅合电路并且与接近式耦合设备的电感播合完成的.3.4接近式“合设备proximitycouplingdevice用电感曙合给PICC梃供能井控制与PICC交换数据的读，写设备。3.5位持续时间bitduration确定一逆辑状态的时间在这段时间结束时,一个新的位将开始.3.6二进制移相键控binaryphasedhiftkeying够相为IX。的移相理控从而导致两个可能的相位状态.3.7调制指裁modulationindex定义为a-b+b:其中ab分别是信号幅馍的峰值和最小值.3.8不归零电平NRZ-L位编码的方式,借此传持续期间的遗辑状态可以通过通
7、信媒介的两个已定义的物理状态之来表示.3.9副波sutarrler以频率G调制载波疆率fc而产生的RF信号.3.10防冲突环anticolli&ionloop为了在PCD激励场中准备PcD和几个PlCC中的一个或多个之间的对话所使用的算法，3.11比特冲突检嘉协议bitcollisiondetectionprotocol在帕内比特级使用冲突检测的防冲突方法。冲突出现在至少两个PKx把互补比特模式发送给PCD时C在这种情况下比特模式被令并在用个(100%位持续时间内载波以刖我波来调制，PtD检测出碰撞比特并按申联次序识别所有Piccin.3.12字节byte由指明的8位数据b】一b8组成,从最高
8、有效位(MSBb8)到最抵有效位(LSB.bl).3 .13冲突COUiSkm在同一PCl)激励场中井口在同一时间周期内两个PlCC的传输使得PCD不能辨别数据是从哪一个PICC发出的。4 .14基本时间单元elementartiwuniteeto)对于本部分,茎本时间单儿(eiu)定义如1 eiu=128/k(9.4s).3.15帧frame帔是一序列数据位和任选差错检测位,它在开始和结束处有定界符.注：类刖APICC受用为焚型A定义的抵座帧.类型BPICe使用为类PB定义的标准攸.3.16时间槽怫议timeslotprotocolPCD与个或多个PICC在立逻辑通道的方法，该方法对于PlC
9、C响应使用时间槽定位类似于slolicd-Aloha方法ATQB清求应容类型B(AnswerToRequest.TypeB)ATS选择应答(ARSWerToSelect)ATTRIBPICC选择命令(PlCc?；ctioncommandTypeB)C11)k标识符(CardIdentifier)CLn串联级n.3;nItCascadeLeveln.TypeA)CRC造环冗余校脸fe)料1类飞的ICC所定义(CyclicRedundancyCheck)CRC_A循环冗余校监差错检测码AtCydicRedundancyCheCkerrordetectioncodeA)(IDR接收的除数(PCD到P
10、ICC)(DivisorReceive(Kt)toPICO)DRI接收的除数整数(PCD到PICCDivisorReCeVCInteger(PCDtoPICC)DS发送的除数(PIeC到PCDXDivisorSend(PICCtoPCD)DSI发送的除数整数(PiCc到PCDXDivisorSendInteger(PICCtoPCD)EDC差借检测码(ErrorDetectionCode)E(iTSi外保护时间(EXlraGuardTime,TypeB)EOF帧结束.类型B(EnFWl般等待时间整数(FranWWaitingtimeInteger)FWT帔等待时间(FnimCWaitingTi
11、me)FWTTTZy临时帧等待时间(temporaryFmmeWaitingTime)HLTAHI.B类型APlCC暂停命令(HaltCommand.TypeA)l-hl非挥发性存储器,断电时仍能保持信息存储的存储器类型(NonVZarikMemory)(X)KOSIPPARAMPCBPCDPICCPPSPPSOPPSlPPSSPUPIR开/关键控(On/OffKeying开放系统互连(OpenSysteminterconnection)奇校脸位(OddParityBit.TypeA)属性格式中的参数(PARAMHer)协议控制字节(ProtocolControlByte)接近式耦合设备(读写
12、器ProximityCouplingDevice)接近式卡(PrOXimityCard)协议和参数选择(ProTOCOlandParameterSelection)协议和参数选择参数0(ProtocolandParameterSelectionparameter0)协议和参数选择参数1(ProtocolandParameterSelectionparameter1)协议和参数选择开始(PrOKx：olandl,aramctcrSelectionStart)伪唯一PICC标识符(PseudoUniquePlCCIdentifier,TypeB)防冲突序列期间PIC(所选定的槽号(SIOlnumb
13、erchosenbytheP!CCdurngtheanticollisionsequence*TypeB)R(ACK)R(NAK)RATSRblockREQAREQBRFRFuS包含肯定确认的R-块(R-blockcontainingapositiveacknowledge)包含否定确认的R-块(R-blockcontaininganegativeacknowledge)选择应答请求(RaqUe3forAnswerToSelect)接收准备块(ReCeiVereadyblock)请求命令类受A(RequestCommandTypeA)请求命令类型B(RequestCommand.TypeB)射
14、频(RadiOFrequency)保留供将来使用(ReSerVedforFutureISOIECUse)通信开始，类型(StartofcommunicationTypeA)SAKS-blockSEL选择确认(SelectAcKnowicdge.TypeA)管理块(SUPerViSoryblock)选择命令(SELericode.TypeA)SFGl启动帧保护时间整数(StartupFrameGuardtimeInteger)SOF帧的开始,类0B(StartOfFrame.TypeB)TROPCDoff和PICCon之网静默的能小延迟.(仅类型BXGuardTime.TypeB)TRlPK(数
15、据传输之前景小副载波的持续期，(仅类SBXSynchronizationTime.TypeB)UlD唯一标识符(UniqUeIdentifier.TypeA)UlDnIiff标识符的字节数目nn0(BytcnumbernofUniqueDrntifier)WTX等待时同延迟WailingTimesXtension)WTXM等待时间延迟乘数(WalIIngTimeSXtensionMultiplier)WUPA类MAPlCC唤醒命令(WakeUPCommandtTypeA)5建设事业CPU卡芯片基本要求5. 1微处理器及协处理器处理器象低应为8位的低功耗点处碑器；硬件对称加密算法协处理器.5.2
16、 加密算法5.2.1 1对称算法对称算法参见CLT166.5.2.2 非对称算法非对称算法参见JR/TOO25.5.2.3 安全哈什算法安全哈什算法参见JR/T0025.5.3 存储腮5. 3.1电可擦写可编程只读存储初数据存储容量应最少4K字节；一应采用低功帏数据存储器，对于非接触视辑加密K的工作模式，数据存储储应最少提供IK字节,应支持代码卜.载I擦写次数应满足不少于10万次擦写J一一数据保存时间不应少于IO年，5. 3.2只读存储器至少应提供16K字节的程序存储器.6. 3.3好态随机存储掰舲态随机存储器分为内部“储器和外部存储器的部分：一外部静态随机存谛器容量不应小于256字节：内部铮
17、态随机存储需容量不应小于128字节：静态随机存储器如果没有内部存储器和外部存储器则静态存储器的总容量不应小f389字节，5.4安全特性唯一序列号及CPUR安全队证识别码不可改写,写人位置为NVM中的安全数据区.NVM内的SecurityAre为只能写入次的数据区域，旦被写人则不再支持任何后续的写入操作，具有只读属性.5.4.1 数据总线加密果用物理或逻辑加密等方法保护数据和程序代码，5.4.2 4.2抵抗电源干扰自适应电路提供移定的工作电源高、低电压芯片复位。5.4.3 俅率保护天线糖率过高或过限则芯片曳位.5.4.4 高射频场建保护在高射频场强下保证芯片不会被损坏.5.4.5 蔻抗反向工程芯
18、片出厂后无法再次进入测试模式；0设存储器中代码不可被外部程序或反向分析读出.5. 4.6抗电源攻击应采用抗SPA/DPA攻击.5.5 交、直流参数工作场强：用小未调制工作场为Hmin,为1.5AJm(rmQ最大未调制作场为HrnaX,为7.5Am(rms)芯片抗伸电冲击：2kV(HBM模型)；工作温度，-20r-70T1一存储温度,-25l8515.6 低功舞出计CPU卡芯片低功耗应从以下几方面考虑：应采用低功耗工艺.器件I应采用低功耗电路.逻辑设计.6建设事业CPU卡芯片非接触通信接口6.1 非接触通信接口类型非接触通信接。分为两种通信信号接口A类和B类.在通信期间,直到卡片停止通信或设茶移
19、走.只有一个通信信号接口可以是有效的，A类、B类接口的通信信号见图1.为r检测工作场内的pice.KD发送3复的请求命令.PCD应以任窟序列发送a此描述的REQA和REQB,6当PlCC暴露于未调制的工作场内它能在5ms内接受一个请求.6.3A类通信信号接口数据的传输波特率最低应为fc128(106kbps)I载波婀制方式为ASK100%调制。6. 3.1初始化和防冲突适用于A类型通信接口的PICC初始化和比特冲突枪测协议。当至少网个PICC同时传输带有一个或多个比特位置(该位置内至少有用个PlCC在传雅外充值)的比特模式时,PCD会检测冲突，在这肿情况下比特模式合并并且在整个(100%)位持
20、续时间内我波以负我波进行谢制6.3. 1.1帧格式和时序定义通信物始化和防冲突期间使用的帧格式和定时,帧应成对传送,PCD到PICCPICC到PCD,使用下列的序列.)PCD帧：PcD通信开始I信息和根据需要PCD传送的差错检测位；PCD通信结束；PeD到PlCc的帔延迟时间。h)PICCHtPIC.通信开始I信息和根据需姜PlCC传送的差偌检滋位；Pice通信结束；PK,(到PcD的帧延迟时间.注IT)我ICC的顿延迟时RKFDT)与PCD通值站去Sl送.6.3.1.1.1帧延迟时间帧廷迟时间(FDT)定义为在相反方向上所发送的两个帧之间的时间。6.3.1.1.2PCD到PlCC的帧砥迟时间
21、I(D所发送的最后一个音停的结束与PICC所发送的起始位范圉内的第一个词制边沿之间的时间,Plec到PCD的幅延迟时间见图2.PCD传的雄工富位PKC初调制(n*12-M)Zft128(c356/fcIWR3Mh-1国欧结束透信开输(E)(三)(n!2820)fci20fc256IiMZfc理，*,0ES图2PleC到PCD的帧延迟时间府于所有的其他命令,Picc应确保起始位他隔内的第一个闺制边沿与图2中定义的位格对齐.n和依赖于命令类型的FDT的值以及这命令中最后发送的数据位的逻辑状态见表】.表1PICC到PCD的M延迟时间命令类5!n9(n1284)fcn128Z0)(c注，值n=9急味看
22、场中的所有P】CC应以防冲突所需的同步方式进行响应.6.3.1.1.3PlCC到PCD的帧延迟时间PlCC所发送的最后一个谢制与PCD所发送的第一个转停之间的时间它应至少为II72c.6.11.1.4情求保护时间请求保护时间定义为两个连续请求命令的起始位间的最小时间，它的值为7000fl.每个字节的LSB首先被发送.每个字节后面累随一个奇数奇儡校段位，奇偶校验位P被设量使在（blb8P）中1S的数目为奇数；通信结束.标准帧格式见图4.n(9dubitstoddpefth*h)I、Hl_r-_ISlbll22H2hb7bPblb22bb7bP11bPE*27*三n7U先付瞥内容组成；选择代码SE
23、L1个字节)：有效傕的数目NVB(1个字八掇据NVB的值.l；IDCLn的0-40个数据位.注ISEL视H/印联级别CLn,bANTlCC）LLISlON命令在面向比特的防冲突帧中传输I由于NVB没有规定4。个有效位，因此若PlCc保持在REAI）Y状亳或READY状态中.命令就被称为Anticoijjsion命令，OSELECT命令在惊准帧中传输e如果NVB规定了UlDCLn的40个数据位（NVH是，70，）则应添加CRQAe该命令被聘为SELECT命令.如果PlCC已发送r完整的UlD,则它从READY状态转换到ACnVE状态或从READY-状态转换到ACTIVE”状态并在其SAK响应中指
24、出InD完整.否则PKX保持在READY状态或READY.状态中并且该PCD应以递增串联级别启动一个新的防冲突环。6. 3.1.2.3HLTA命令HI.T/X命令由四个字节组成弁应使用标准帧来发送.如果PICC在HLTA械结束后】ms周期期间以任何调制表示响应,则该哨应应解解为不确认.7. 3.1.3CRjACRC.A说明参见附录Aa6.3.1.4防冲突和选择6.3.1.4.1每个串联级别范国内的防冲突环aPCD为选择的防冲突类型和串联级别分配了带f端码的SEU步骤1八b）PCD分配了带有值为，2。，的、VB（步骤2八注I谈债定义了谀PCD得不发送IJIDCLn的伍何部分.因此谏命令迫使T作场
25、内的所有PKC以H完整的UmCLn表示响它.C）PCD发送SEL和NVB步骤3八CD工作场内的所有PlCC应使用它们的完整的UIDCLn响应（步骤4八e假设场内的PlCC拥有唯一序列号,那么，如果一个以上的PlCC响应，则冲突发牛迸人步辑6.如果没有冲突发生，则进入步骤9:OPCD应识别出第一个冲突的位置（步骤6八g）PCD分配了带有值的NVB.该值规定了UlDCLn有效比特效.这些有效位应是PCD所决定的冲突发生之前被接收到的UIDCLn的一部分再加上（0）b或（l）b.典型的实现是增加乂）（步骤7）h）PcD发送SEL和NvB,后随有效位本身.只有PKX的UIDcLn中的一部分等于PCD所
26、发送的有效位时PKC才应发送此UlDCLn的其余部分（步震8）；i）如枭出现进步的冲突、则曳复步骤68。大的坏数目是j）如果不出现进一步的冲突，则PCD分配带自值为，7。，的NVB,该值定义了PCD将发送完整的InDCLM步BHXkPeD发送SEL和NVB后随UIDCLn的所有40个位后面乂紧跟CRC.A校检和（步骤10）bUIDCLn与40个比特匹配则该PICC以其SAK表示响应.如果UID完整.则1Cc应发送带有清空的串联级别位的SAK,并从READY状态转换到ACTIVE状态.PCD应检验SAK的串联比特是否被设置以决定带有递增串联级别的进一步防冲突环是否应推续进行先舞11）.PICC的
27、UID是巳知的,则P（T）可以跳过步骤28来选择读PKC而无需执行防冲突环.PCD防冲突环流程见图5、图5Pa）防冲突环流程图6.3.1.4.2SKL的编色（选择代码）SEL的编码长度1字节，可能的值是3L95和，97，.SEL的编码见表3.表3SEL的编码Mb7b5Mb3b2bl说明I0O1O011933琢界申岐版别11OO1O0195，：迭绛申联级别？OO,1O11197选界中我级期3i0丁1所齐其传KFU6.3.1.4.3、B的螭码1有效比椅的数）NVB的编吗K度I字节,较高I位称为字节计数.规定所看被X分开的有效数据位的数.包括俄IlPCD发送的NVB和SEL.这样，字节计数的坡小值是
28、2而最大值是7.较低4位称为比特计数,规定由PeD发送的模8所有有效数据位的数.NVB的编码见表4.4NVB的编码b8b7b6b5Mb3b2bl说明OO10一-字节计数为2O1I一字IT计数为301O0一字节计数为3OOI-字节计数为5OI10一-字节计数为6O111字灯计数为700O0比特计数为。-OOO1ItWifft*10010比特计数为2O011比特计败为3*O1O0比特计收为4一OIOI比特计数为5-一O110比特计数为6O111比特计数为76.11.4.4SAK的编码(选择认)当NVB规定40个有效位并且当所有这线数据位与UIDCLn相配时，SAK由PlCc来发送.SAK的缰玛见表
29、5.表5SAK的编码b8b7b5Mb2bl说明一一1-申联比特设*：UID不完整一10一U!D%三.PiCCjiffISO/IEC14443-40-O1；H)完倭.PICC不避径JS()IEC1444346.3.1.4.5UlD内容和串联皴别UlD由4.7或】0个UD字节组成.因此，PfCC被多处理3个申联级别,以得到所有UID字节。在每个串联级别内,由5个数据字节组成的UID的部分应被发送到PCD.根据城大申联级别，定义了UID长度的三个类型，UID是一网定的唯一数或由PlCC动态生成的Rfi机数.UlD的第一个字节(UidO)分配后的UID字节的内容。UlDK度见表6表6UID长度最大申取
30、级别UlDKft字节教!S个42得个73三个106.3.1.4.5.1单个长度的U11单个长度的UID见表7.表7单个长度的IMDUIDO述08Uidl-uid3是动总生成的随机数*xQ-*x7,*x-kxE,专有的固足It18F8xFRFC注：申联标记CT的（ft83应不用力单个长厦UlD中的UII）06.3.1.4.5.2两个和三个长度的UlD两个和三个长度的UID见表8.表8两个和三个长度的UIDUIDO播述M三ff11)每一制造商时唯一编号的其他字节的值的喳一性负贵ff81FE6.3.1.5PKr状态描述PlCC状态参见附录BO6.3.2传输协议6.3.2.1A类PlcC的协议激活应使
31、用下列激活序列：PKx激活序列（请求、防冲突环和选择；为获得ATS,在开始应校验到SAK字节；没有获得ATS使用HLTA命令，PICC可被置为HALT状态；茯得ATS,在接收到SAK后,PD可发送RATS作为下条命令.PKv应发送其ATS作为对RATS的应答.如果在选择后宜接接收到RATS,则PIcC应仪应答RATS1如果PICC在ATS中支持任何变化的参数.PCD可使用PPS请求作为接收到ATS后的下条命令用其票改变畚数；PKC应发送PPS响应作为对PPS清求的应答，PKr在ATS中不支持任何变化的参数,则它无命执行pps.6.3.2.1.1选择应答请求所有字段的选择应答请求定义见图6.编码
32、FSDl和CID开蛤学W图6选接应答请求a)参数：最高有效半字节b8b5为FSDI.它用于编码FSD.FSD定义了PCD能收到的帧的员大长度eFSD的编码在表12中给出:Ja低有效半字节b4bl命名为CID它定义编址广的PlCC的逻辑号在014范闱内。值15为RFUClD由PCD规定并且对同时刻处在AenVE状态中的所有P】Ce它应是唯一的.CID在PlCC版激活期间是固定的.并且PlCC应使用ClD作为其逻辑标识符它包含在接收到的第一个无差错的RATS.RATS参数字节的编码见表9.表9RATS数字节的续码t8b7b5b2blFSDICU)b)FSD到FSDI的转换。FSD到FSDl的转换限
33、表】010FSD到FSDI的转换FSDl*or,2,43,*4,*5*6,7,8，,9,一FFSD(字节)16243240486496128236RFU2566.3.2.1.2选择应答PKX发送的ATS中以下定义的字段没有出现.则应没使用该字段的缺省值。所构可用字段的选抵应答定义见我】表11选择应答定义TLTOTA(I)TBTC(I)TlTkCRClCRClK度字节临式字节接口字节历史字节冗余忸输6.3.2.1.2.1字节结构字书结构： 长度字节(TLh 格式字节(Toh 接口字节(TA(I).TB(：)Te(II历史字节T】到TK).6.3.2. 1.2.2长度字节长度字节规定了传送的ATS
34、(包括其本身)的尺度。两个CRC字节并不包括在TI.中，ATS的呆大长度应不超出指示的FSDe因此Tl.的最大值应不超过FSD*2.6.3.3. V2.3格式字节格式字节当长度大于时1,该格式字节出现由三部分组成：a)豌高有效位b8应置为0,其他值为RFU,b包含Y(I)的b7b指示接口字节Tc(I八TH。)和TA(I)的出现.当b7-b5为】时.TC(1)、TB(I)和TA(I)成传轴；O最低有效半字节b4b】称为FsCI,它用于煽码FSCFSC定义了PiCc能接收的帧的最大长度.FSCI的缺省值为度这导致32季节的FSC.6. 3.2.1.2.4接口字节TA(I)接口字“IA(D的定义见表12由四部分组成：a)最高有效位卜8编码了为每个方向处理不同除数的可能性，当该位械设为I时.PM(F能为每个方向处理不同除数；bb7b5为PlCC到PCD方向编码/PlCC的位速率能力称为DS.其缺省值应为000lOM被致力(0)b其他值为RFU；db3bl为PCD到PlCC方向编码了PICC的位速率能力，称为DR.其缺省值应为(OOO表12接口字节TA(1)的定义b8b7b6b5Mb3b2bl说明1一为向t方向支特相同的n0为每个方向支持相同的D1支持LlSft8.843kbits*1一-支持DS是4.42书HmsA1支持DS是2212kbits一
