引言

隨著芯片技術(shù)快速發(fā)展和數(shù)字身份安全技術(shù)廣泛應(yīng)用,，IC卡在數(shù)字鑰匙,、物聯(lián)網(wǎng)安全連接、智慧園區(qū),、金融支付,、通信和智能穿戴等領(lǐng)域廣泛使用。在IC卡應(yīng)用中,， IC卡與終端設(shè)備之間通過應(yīng)用協(xié)議數(shù)據(jù)單元（Application Protocal Data Unit,，APDU）指令進(jìn)行交互[1],，在業(yè)務(wù)進(jìn)行過程中，若終端設(shè)備電壓不穩(wěn),、存在毛刺,，溫度、頻率超限,，或非接觸刷卡交易未完成便離開磁場區(qū)域[2],，或接觸電源管腳（VCC）意外下電等，會導(dǎo)致IC卡與終端設(shè)備APDU指令交互過程出現(xiàn)中斷,，IC卡記錄的數(shù)據(jù)不完整,。為保障IC卡業(yè)務(wù)前后數(shù)據(jù)的一致性，在芯片設(shè)計(jì)和片上操作系統(tǒng)（Chip Operating System, COS）設(shè)計(jì)階段,，執(zhí)行E方(一種掉電后數(shù)據(jù)不丟失的存儲空間)更新操作前,，先將E方數(shù)據(jù)備注至備份區(qū)，設(shè)置數(shù)據(jù)恢復(fù)標(biāo)識為1,，再更新E方數(shù)據(jù)為目標(biāo)值,，設(shè)置數(shù)據(jù)恢復(fù)標(biāo)識為0。采用原子和事務(wù)機(jī)制[3]實(shí)現(xiàn)對IC卡數(shù)據(jù)的完整性保護(hù),。例如乘客上車在刷公交卡時(shí)過快,，公交卡處理閘機(jī)扣款指令進(jìn)行一半，公交卡離開場強(qiáng)區(qū)域,，卡內(nèi)余額扣減但交易日志尚未完成記錄,，導(dǎo)致卡內(nèi)記錄的余額和日志信息出現(xiàn)不匹配。閘機(jī)提示乘車人請重刷,，乘車人會再次刷卡，公交卡進(jìn)入場強(qiáng)區(qū)域重新獲得能量,，先恢復(fù)余額和日志至上筆刷卡前狀態(tài),，閘機(jī)和公交卡重新執(zhí)行扣款指令以完成刷卡乘車交易。這種扣減余額和記錄交易日志等一組操作全部成功或全部失敗稱為事務(wù)保護(hù),。

本文采用專用斷電讀寫器（后文簡稱讀寫器）對數(shù)據(jù)更新指令執(zhí)行斷電檢測來驗(yàn)證IC卡是否實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)完整性保護(hù)機(jī)制[4],，通過對因更新操作中斷IC卡執(zhí)行數(shù)據(jù)恢復(fù)過程再次斷電，檢測數(shù)據(jù)完整性保護(hù)機(jī)制實(shí)現(xiàn)的正確性以及芯片設(shè)計(jì)的健壯性和可靠性,。通過時(shí)間統(tǒng)計(jì)法和功耗統(tǒng)計(jì)法確定APDU指令中E方更新/恢復(fù)有效時(shí)間段,，提升檢測效率。

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作者信息：

湯中澤,，黃小鵬,，劉奇

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