RJMU401是武漢瑞納捷推出的一款高處理能力、高安全性、低功耗、低成本的安全加密芯片。它采用32位的ARM SC100內(nèi)核，內(nèi)置定時(shí)器、終端控制器、系統(tǒng)控制器等完備的安全機(jī)制，支持多種加密算法，包括對(duì)稱加密算法DES/3DES、AES、SM1、SM4，非對(duì)稱加密算法RSA、SM2，摘要算法SHA256、SM3。此外，芯片集成有頻率安全探測(cè)器，以保證芯片在非正常工作條件下的操作安全。
芯片支持SPI、UART和ISO7816等多種接口通信，內(nèi)置大容量的ROM、SRAM以及Flash存儲(chǔ)器，可根據(jù)用戶命令完成相應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、密鑰生成以及加解密等操作，能夠滿足復(fù)雜操作系統(tǒng)以及應(yīng)用程序開發(fā)的需求。
RJMU401安全芯片具有SSOP20L和VSOP8L兩種封裝形式，如下圖所示。
SPI接口通信
2.1 SPI接口說明
當(dāng)RJMU401安全芯片采用SPI接口進(jìn)行通信時(shí)，單包數(shù)據(jù)最大為1024個(gè)字節(jié)，數(shù)據(jù)依從高字節(jié)在前、低字節(jié)在后的順序進(jìn)行通信。在端口連接上除須連接SPI傳統(tǒng)的4根線外，還需要連接一根Ready信號(hào)線。當(dāng)Ready信號(hào)線為高電平時(shí)，表示可以對(duì)從機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。
通過SPI接口向芯片發(fā)送相關(guān)指令與數(shù)據(jù)，芯片解析指令，并調(diào)用相關(guān)函數(shù)進(jìn)行加解密操作。當(dāng)操作完成后，響應(yīng)2個(gè)字節(jié)來指示芯片狀態(tài)或指示需要取走的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。
2.2 返回狀態(tài)字
SPI操作過程中返回的狀態(tài)字節(jié)說明如下：
注【1】：?jiǎn)伟邮諗?shù)據(jù)最大長(zhǎng)度不應(yīng)超過1024字節(jié)。
2.3 SPI指令格式
RJMU401可使用SPI接口進(jìn)行密鑰傳輸，加解密數(shù)據(jù)指令操作以及密文和明文的傳輸。其主要的交互格式由下面格式來定義：
注：以上格式表示的是單次指令操作所使用到的格式，不代表具體的操作流程，SW1和SW2 的長(zhǎng)度為兩字節(jié)。
SPI指令CMD由6字節(jié)組成，其格式如下：
注：指令碼INS表示加解密類型，P1、P2 指定同一算法下不同操作類型，如密鑰生成、密鑰獲取、密鑰裝載以及加解密等具體操作過程。
2.4 SPI操作流程
RJMU401通過SPI指令建立與用戶之間的交互，發(fā)送CMD指令后，芯片每完成一個(gè)操作后，都會(huì)返回一個(gè)狀態(tài)，根據(jù)該狀態(tài)來確定下一步操作，0x9A00 表示命令碼CMD解析成功，0x9000表示單次CMD操作執(zhí)行結(jié)束并且操作成功。其操作一般流程圖如下所示：
2.5 SPI引腳說明
RJMU401安全芯片的SPI通信接口引腳功能說明如下：
注【1】：SPI_Ready引腳可根據(jù)需要配置成PIN4或PIN13引腳。
2.6 SPI操作狀態(tài)機(jī)制
當(dāng)主機(jī)通過SPI接口給RJMU401安全芯片發(fā)送指令后，由于RJMU401解析指令、加解密等操作過程都需要一定的處理時(shí)間，因此主機(jī)需要通過RJMU401的輸出狀態(tài)判斷其當(dāng)前狀態(tài)是否就緒。
RJMU401使用Ready管腳輸出信號(hào)指示當(dāng)前狀態(tài)。當(dāng)該引腳為高電平時(shí)，說明安全芯片處于FREE態(tài)(就緒狀態(tài))，外部主機(jī)可進(jìn)行發(fā)送指令或接收數(shù)據(jù)操作；當(dāng)該引腳為低電平時(shí)，說明安全芯片處于BUSY態(tài)(忙狀態(tài))，主機(jī)應(yīng)等待RJMU401狀態(tài)就緒(即Ready管腳輸出高電平時(shí))，方可繼續(xù)進(jìn)行收發(fā)指令及數(shù)據(jù)等操作。
