務(wù)實(shí)安全芯片自主創(chuàng)新，助推國(guó)產(chǎn)芯片未來發(fā)展——專訪上海復(fù)旦微電子集團(tuán)股份有限公司副總經(jīng)理刁林山先生
編者語：
關(guān)于國(guó)產(chǎn)芯片自主創(chuàng)新的話題，幾乎每年都有新的呼聲。關(guān)于金融創(chuàng)新和信息安全的探討，在中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)和智能卡行業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域飛速發(fā)展的今天，不同的觀點(diǎn)同樣比比皆是。本期，在2015年即將結(jié)束之時(shí)，本刊編者對(duì)上海復(fù)旦微電子集團(tuán)股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“復(fù)旦微電子”）副總經(jīng)理刁林山先生（以下簡(jiǎn)稱“刁總”）進(jìn)行了專訪，希望通過刁總，來了解更多有關(guān)國(guó)內(nèi)芯片企業(yè)在安全芯片自主創(chuàng)新和國(guó)產(chǎn)芯片未來發(fā)展等相關(guān)方面的努力！
《卡技術(shù)與安全》雜志：
轉(zhuǎn)眼又到了年底總結(jié)的關(guān)鍵時(shí)刻。每到這時(shí)，有關(guān)卡片信息安全的話題便會(huì)被推到風(fēng)口浪尖。借此機(jī)會(huì)，請(qǐng)您結(jié)合貴司近年在安全芯片方面的拓展情況，簡(jiǎn)單談?wù)勝F司在守護(hù)信息安全所做的努力。
刁總：
習(xí)總書記曾經(jīng)提到過“打鐵尚需自身硬”。金融安全是國(guó)家安全的重要組成部分，而芯片安全是金融安全乃至信息安全的基石。如果沒有基于自主可控的安全技術(shù)，芯片安全無從談起。
提起芯片和卡片的安全，作為芯片和智能卡行業(yè)的從業(yè)人員，都會(huì)對(duì)2009年記憶猶新。當(dāng)時(shí)針對(duì)某種IC卡的算法，國(guó)際上已經(jīng)有較容易實(shí)現(xiàn)的攻擊手段。而該產(chǎn)品的主要供應(yīng)商系一家國(guó)際著名廠商，為了自身利益，一直否認(rèn)該算法所存在的不安全性。
憑借自主安全產(chǎn)品直面安全威脅
正是在復(fù)旦微電子等為首的國(guó)內(nèi)芯片廠商的不懈努力以及正面交鋒下，國(guó)內(nèi)的交通行業(yè)清晰地意識(shí)到安全問題，并在2009年開始迅速切換到安全性更高的CPU卡上，消除了大規(guī)模的安全隱患。之所以能做到這一點(diǎn)，就是因?yàn)槲覀儺?dāng)時(shí)能夠拿出產(chǎn)品。
這個(gè)事實(shí)也告訴廣大客戶和從業(yè)人員，國(guó)外廠商也許有更高安全性的產(chǎn)品，但為了維護(hù)其市場(chǎng)的既得利益，仍然會(huì)置我們于安全無法得到保障的境地。除非，我們自己開發(fā)出相應(yīng)的安全技術(shù)和產(chǎn)品。
正是基于這樣一系列事實(shí)，大力發(fā)展基于自主安全可控的芯片產(chǎn)業(yè)才成為了國(guó)內(nèi)廠商的共識(shí)。此外，安全產(chǎn)品的一個(gè)重要特點(diǎn)，是需要可靠的第三方檢測(cè)。在國(guó)家相關(guān)機(jī)構(gòu)的支持下，芯片級(jí)別的檢測(cè)機(jī)構(gòu)得以較高水準(zhǔn)地進(jìn)行構(gòu)建。有賴于此，整個(gè)芯片行業(yè)從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、檢測(cè)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)等諸多方面得以完善，也令國(guó)內(nèi)芯片廠商擁有了更強(qiáng)大的助力。
復(fù)旦微電子是較早地認(rèn)識(shí)到這一趨勢(shì)的公司，也是在國(guó)內(nèi)率先開始在安全領(lǐng)域進(jìn)行大力投入和積累的企業(yè)。
不斷拓展新產(chǎn)品滿足市場(chǎng)需求
復(fù)旦微電子一直在網(wǎng)羅芯片安全方面的人才，并于在2011年，組成了專門的安全實(shí)驗(yàn)室，從事芯片安全技術(shù)的研究。我們?yōu)閷?shí)驗(yàn)室配備了一流的設(shè)備，如Riscure inspector SCA、FI平臺(tái)等。同時(shí)，我們自制某些設(shè)備，如密碼分析研究平臺(tái)、雙界面讀卡器、隨機(jī)數(shù)連續(xù)采集平臺(tái)和隨機(jī)數(shù)測(cè)試軟件等多種軟硬件設(shè)備。
該實(shí)驗(yàn)室均為碩士以及博士后等專業(yè)人才。近年來不斷有研究成果在國(guó)內(nèi)外發(fā)表。
憑借這樣一支軟硬件都過硬的隊(duì)伍，復(fù)旦微電子安全芯片的設(shè)計(jì)被業(yè)界公認(rèn)為國(guó)內(nèi)領(lǐng)先。也正是在這支隊(duì)伍的不斷探索下，復(fù)旦微電子的相關(guān)產(chǎn)品一直擁有國(guó)內(nèi)最全的相關(guān)芯片安全證書，如：國(guó)密二級(jí)證書，EAL4+，銀聯(lián)芯片安全檢測(cè)證書等。同時(shí)，復(fù)旦微電子也一直擁有較高的市場(chǎng)占有率及良好的用戶口碑。
與時(shí)俱進(jìn)引領(lǐng)未來發(fā)展
以下是復(fù)旦微電子這些年所做的一些重點(diǎn)工作：
1.在非接觸智能卡芯片方面一直保持領(lǐng)先的市場(chǎng)占有率；
2.在金融IC卡領(lǐng)域，產(chǎn)品推出一年已在30多家銀行進(jìn)行試點(diǎn)，累計(jì)發(fā)行近千萬張；
3.隨著以智能手機(jī)、平板電腦為代表的電子產(chǎn)品走進(jìn)千家萬戶，復(fù)旦微電子推出了針對(duì)SWP SIM卡市場(chǎng)的安全芯片；
4.網(wǎng)上銀行、互聯(lián)網(wǎng)金融、電子交易的爆炸式增長(zhǎng)，使得該類交易的安全性顯得日益重要，為此，復(fù)旦微電子推出了符合國(guó)密標(biāo)準(zhǔn)的超低功耗動(dòng)態(tài)令牌芯片，為網(wǎng)上交易保駕護(hù)航；
5.在可穿戴電子設(shè)備領(lǐng)域，內(nèi)嵌復(fù)旦微電子芯片的帶交通卡功能的運(yùn)動(dòng)手環(huán)，已成為年輕人的時(shí)尚裝備。
《卡技術(shù)與安全》雜志：
國(guó)密產(chǎn)品自誕生以來便十分受關(guān)注。作為國(guó)內(nèi)知名的芯片技術(shù)企業(yè)，貴司在相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和拓展上，有哪些獨(dú)特的體會(huì)和感觸？在行業(yè)合作方面，您認(rèn)為哪些合作是非常必要的？
刁總：
一、我們深刻理解安全芯片需求
在當(dāng)前的科技發(fā)展趨勢(shì)下，人們?cè)絹碓蕉嗟匦枰褂秒娮赢a(chǎn)品保存敏感數(shù)據(jù)，這些敏感信息在不同的電子介質(zhì)中保存和傳遞。可以說，因此而帶來的數(shù)據(jù)安全問題是一個(gè)全球性的問題，而解決數(shù)據(jù)安全問題的一個(gè)有效方法，就是采用特定的密碼算法以及基于芯片級(jí)的硬件保護(hù)措施。
二、我們深刻理解自身使命
現(xiàn)階段，國(guó)外在安全芯片攻擊方法上的研究領(lǐng)先于我國(guó)，各類攻擊手段相關(guān)的研究論文層出不窮，并且已經(jīng)形成了相對(duì)成熟的攻擊方法、攻擊體系。相對(duì)而言，國(guó)外的安全芯片在抗攻擊能力的設(shè)計(jì)上也更加先進(jìn)有效，更有針對(duì)性。在整體上，中國(guó)的安全芯片相對(duì)于國(guó)外芯片仍然有較大的進(jìn)步空間。因此，加快安全芯片的研發(fā)，同時(shí)發(fā)展具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、具有高安全抗攻擊能力的密碼算法，確保不受制于他人，是復(fù)旦微電子這樣的國(guó)產(chǎn)芯片設(shè)計(jì)企業(yè)的使命。
三、我們強(qiáng)烈支持國(guó)密算法
在一定程度上，安全芯片使用的國(guó)際算法已經(jīng)不再可靠。金融IC卡使用的國(guó)際算法為DES，RSA和SHA-1。
隨著計(jì)算能力的提升，DES算法在1997年就被破解；國(guó)家密碼管理局早就宣布基于1024位RSA的密碼體系已不能滿足當(dāng)前和未來應(yīng)用的安全需求，而更長(zhǎng)密鑰的RSA也只能保證在未來一定年限內(nèi)是安全的；SHA-1則被山東大學(xué)王小云成功攻擊。除此，國(guó)際算法還有被植入“后門”的可能。“斯諾登”事件也給我們敲響了警鐘。種種跡象表明，我們已經(jīng)不可依賴國(guó)際主流密碼算法。
四、國(guó)密算法有著國(guó)際算法不可比擬的優(yōu)勢(shì)
國(guó)密算法即國(guó)家密碼局認(rèn)定的國(guó)產(chǎn)密碼算法，即商用密碼，用于行政事務(wù)信息領(lǐng)域和經(jīng)濟(jì)信息領(lǐng)域。
國(guó)密算法包括SM1、SM2、SM3、SM4、SM7、SM9、SSF33等。國(guó)密算法在算法的安全性上比同類國(guó)際算法有所提升。比如SM2算法比RSA算法有顯著優(yōu)勢(shì)，210位的SM2算法安全性相當(dāng)于2048位的RSA算法。SM4算法由于增加了非線性變換，在安全性和效率上都勝于3DES算法。
目前SM2、SM3和SM4算法已成為密碼行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，并已應(yīng)用于金融行業(yè)規(guī)范JR/T 0025—2013《中國(guó)金融集成電路（IC）卡規(guī)范》（PBOC3.0）中。
安全芯片國(guó)產(chǎn)化勢(shì)在必行，國(guó)產(chǎn)芯片采用國(guó)密算法也勢(shì)在必行。
五、復(fù)旦微電子的國(guó)密算法產(chǎn)品種類多樣
復(fù)旦微電子將國(guó)密算法實(shí)現(xiàn)在很多產(chǎn)品當(dāng)中，F(xiàn)M151M安全芯片和FM1830動(dòng)態(tài)令牌芯片就是很好的例子。
FM151M安全芯片是針對(duì)SWP SIM卡市場(chǎng)提出的具有多種接口的安全芯片，硬件實(shí)現(xiàn)包括SM1、SM2、SM3、SM4等在內(nèi)的多種安全算法。
FM151M芯片具有功耗低、穩(wěn)定性高、運(yùn)行效率高以及抗攻擊能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)?？蓪?shí)現(xiàn)基于PKI的應(yīng)用，如SWP SIM卡、PSAM卡、加密狗等嵌入式加密設(shè)備，適用于電子商務(wù)、電子政務(wù)、金融、證券、社保等多種安全領(lǐng)域。FM151M還是第一個(gè)通過銀聯(lián)卡芯片安全認(rèn)證的這類產(chǎn)品。
FM1830是一款超低功耗動(dòng)態(tài)令牌芯片。這款芯片的突出特點(diǎn)為超功耗低，最低功耗模式下只有800nA左右，待機(jī)時(shí)間可接近10年。這款芯片另外一個(gè)特點(diǎn)是安全性比較齊備，除使用了硬件SM3算法外，還可以防電壓攻擊、溫度攻擊、光攻擊等，同時(shí)對(duì)RAM、Flash等存儲(chǔ)器也進(jìn)行了保護(hù)。
復(fù)旦微電子的產(chǎn)品成功加載了多種應(yīng)用，活躍在金融卡、健康卡、交通卡、市民卡等領(lǐng)域。FM1280芯片硬件實(shí)現(xiàn)SM1、SM2、SM3、SM4、SSF33等密碼算法并獲得多重安全認(rèn)證，包括銀聯(lián)認(rèn)證、EAL4+認(rèn)證、國(guó)密二級(jí)認(rèn)證。
《卡技術(shù)與安全》雜志：
從國(guó)產(chǎn)芯片自主研發(fā)的角度出發(fā)，結(jié)合當(dāng)下市場(chǎng)的發(fā)展，您認(rèn)為貴司未來的發(fā)展有哪些優(yōu)勢(shì)？方向是怎樣的？如果將國(guó)產(chǎn)芯片和國(guó)外芯片進(jìn)行比較，在市場(chǎng)應(yīng)用上，您認(rèn)為貴司的芯片產(chǎn)品有哪些優(yōu)勢(shì)？
刁總：
復(fù)旦微電子是國(guó)內(nèi)從事超大規(guī)模集成電路的設(shè)計(jì)、開發(fā)和提供系統(tǒng)解決方案的專業(yè)公司。
數(shù)十款芯片產(chǎn)品占據(jù)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)
從1999年復(fù)旦微電子推出第一款I(lǐng)C卡芯片產(chǎn)品起，復(fù)旦微電子已推出數(shù)十款I(lǐng)C卡芯片產(chǎn)品，包括非接觸式邏輯加密卡芯片，非接觸CPU卡芯片，非接觸式讀寫器芯片。其中，非接觸式讀寫器芯片在內(nèi)的多款芯片產(chǎn)品多年來均占據(jù)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)第一的位置，市場(chǎng)占有率超過50%。
芯片架構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)先，創(chuàng)多個(gè)第一
復(fù)旦微電子公司在IC卡芯片的架構(gòu)設(shè)計(jì)，射頻兼容性設(shè)計(jì)、安全性設(shè)計(jì)等方面在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先地位，近年來創(chuàng)造了多個(gè)國(guó)內(nèi)第一。如：在國(guó)內(nèi)第一個(gè)推出了非接觸式CPU卡芯片，并連續(xù)多年占據(jù)國(guó)內(nèi)非接觸式CPU卡市場(chǎng)占有率第一。復(fù)旦微電子的雙界面智能卡芯片是國(guó)內(nèi)第一個(gè)獲得國(guó)家密碼管理局產(chǎn)品型號(hào)證書的產(chǎn)品，同時(shí)也獲得了中國(guó)信息安全認(rèn)證中心頒發(fā)的EAL4+認(rèn)證證書。
此外，復(fù)旦微電子具備向重大項(xiàng)目供應(yīng)IC卡的實(shí)力，可保證重大項(xiàng)目安全穩(wěn)定的運(yùn)行，如：上海公共交通一卡通項(xiàng)目、合肥通卡項(xiàng)目等的成功實(shí)施。
支持多種類算法，本地化服務(wù)及時(shí)
除了可靠的質(zhì)量和優(yōu)異的性能，復(fù)旦微電子芯片的一大優(yōu)勢(shì)在于：支持的算法種類超出了國(guó)內(nèi)外同類芯片。
從安全性角度，產(chǎn)品使用了高安全性的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器、芯片安全區(qū)域的權(quán)限控制和芯片用戶權(quán)限的設(shè)計(jì)、針對(duì)物理攻擊方法的各種安全檢測(cè)電路。
從性能的角度來說，復(fù)旦微電子的產(chǎn)品采用了成熟的工藝，有可靠的存儲(chǔ)器以及優(yōu)異的性能。
值得一提的是，復(fù)旦微電子推出的本地化服務(wù)優(yōu)勢(shì)明顯。
中國(guó)地大物博，產(chǎn)品需求多樣化，功能復(fù)雜化。為此，復(fù)旦微電子及時(shí)響應(yīng)，快速迭代產(chǎn)品，快速滿足用戶需求的舉措，能夠更快的為客戶提供服務(wù)，更及時(shí)地供貨。
自主“三高”芯片，助推國(guó)產(chǎn)芯片未來發(fā)展
復(fù)旦微電子的安全芯片具有高安全性、高穩(wěn)定性、高性能的特點(diǎn)，且具有很高的性價(jià)。
正如本文開頭所述，如果自身沒有過硬的產(chǎn)品，在市場(chǎng)上很可能得不到相應(yīng)的尊重。鑒于此，復(fù)旦微電子一直致力于打破國(guó)外芯片企業(yè)的技術(shù)壟斷，屢次推出能夠與國(guó)外同行一較短長(zhǎng)的，國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的芯片產(chǎn)品。
未來，復(fù)旦微電子將更加努力地帶動(dòng)國(guó)產(chǎn)芯片的發(fā)展，繼續(xù)跟進(jìn)芯片發(fā)展的最新技術(shù)，努力站在技術(shù)發(fā)展的最前沿，不斷推出更好、更快、更安全的芯片，滿足國(guó)計(jì)民生的要求！