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《税务UKey产品技术规范》.doc

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目  次
前  言
1 范围
2 规范性引用文件
3 术语和定义
3.1 税务UKey
3.2 宿主
3.3 BSP支持库
3.4 出厂固件
3.5 应用固件
3.6 片内存储
3.7 安全写存储空间
3.8 物理块
3.9 逻辑块
4 缩略语
5 技术要求
5.1 功能要求
5.1.1 总则
5.1.2 数据要求
5.1.3 硬件要求
5.1.3.1 产品的硬件功能包括:主控MCU模块、实时时钟模块、电源模块、存储模块、状态指示电路、接口电路等。
5.1.3.2 接口电路应至少具有一个USB标准接口。
5.1.3.3 在突然断电情况下,产品应保证数据的正确性和完整性。
5.1.3.4 存储模块应采用非易失性存储媒体,容量不得少于2MB,擦写次数不得少于10万次。
5.1.3.5 产品的实时时钟模块要求走时准确,日误差不大于10s。产品发行使用后,电池使用寿命不少于3年。
5.1.4 软件要求
5.1.4.1 厂商需要按照附录A的要求实现BSP支持库。
5.1.4.2 厂商需要按照附录B的要求实现出厂固件。
5.1.4.3 BSP支持库、出厂固件中的数据格式,应符合附录C的要求。
5.1.4.4 厂商提供给应用固件使用的RAM空间减去厂商BSP的堆栈不小于21KB。
5.1.4.5 产品主控MCU中,需提供安全写存储空间,即满足安全写操作要求的存储空间,保证数据的正确完整。安全写存
5.1.4.6 产品主控MCU中,提供应用固件使用的存储不小于160KB(不含BSP支持库)。
5.1.4.7 产品应能响应宿主的控制命令,宿主通过发送控制命令来实现对产品的操作。
5.1.4.8 产品应具有一个BSP接口(详见附录A)可控的绿色LED指示灯。
5.1.4.9 BSP支持库、出厂固件应具有良好的容错能力,具有较好的健壮性。
5.2 外观和结构
5.2.1 产品外形为矩形,产品外观尺寸不大于长85毫米×宽30毫米×高15毫米。
5.2.2 产品表面不应有明显的凹痕、划伤、裂缝、变形和污染等。
5.2.3 产品的零部件应紧固无松动。
5.3 安全
5.4 电源适应能力
5.5 电磁兼容性
5.5.1 无线电骚扰限值
5.5.2 抗扰度限值
5.6 环境条件
5.6.1 气候环境适应性
5.6.2 机械环境适应性
5.7 使用说明书
5.8 检测要求
6 试验方法
6.1 试验环境条件
6.2 功能要求试验
6.3 外观和结构检查
6.4 使用说明书及有关文件检查
6.5 电磁兼容性试验
6.5.1 无线电骚扰限值的测量方法
6.5.2 抗扰度限值测量方法
6.5.2.1 静电放电抗扰度
6.5.2.2 电快速瞬变脉冲群抗扰度
6.5.2.3 射频电磁场辐射抗扰度
6.5.2.4 传导骚扰抗扰度
6.5.2.5 工频磁场抗扰度
6.6 可靠性试验
6.6.1 环境试验
6.6.1.1 一般要求
6.6.1.2 工作温度下限试验
6.6.1.3 工作温度上限试验
6.6.1.4 工作条件下恒定湿热试验
6.6.2 振动试验
6.6.2.1 基本要求
6.6.2.2 初始振动响应检查
6.6.2.3 定频耐久试验
6.6.2.4 扫频耐久试验
6.6.2.5 最后振动响应检查
6.6.3 冲击试验
6.6.4 碰撞试验
6.6.5 运输包装件跌落试验
6.6.6 单体跌落试验
7 标志、包装、运输、贮存
7.1 包装标志
7.2 包装
7.3 运输
7.4 贮存
附 录 A(规范性附录)接口函数-定义BSP支持库
A.1 结构模型
A.1.1 层次关系
A.2 片内存储划分区
A.3 出厂数据定义
A.4 数据类型定义
A.4.1 基本数据类型
A.4.2 常量定义
A.5 复合数据类型
A.5.1 USB枚举信息
A.5.1.1 类型定义
A.5.1.2 数据描述项
A.5.2 USB运行信息
A.5.2.1 类型定义
A.5.2.2 数据描述项
A.5.3 厂商信息
A.5.3.1 类型定义
A.5.3.2 数据描述项
A.5.4 片内存储
A.5.4.1 类型定义
A.5.4.2 数据描述项
A.5.5 文件系统
A.5.5.1 类型定义
A.5.5.2 数据项描述
A.6 接口函数
A.6.1 设备管理
A.6.1.1 概述
A.6.1.2 芯片初始化
A.6.1.3 芯片复位
A.6.1.4 恢复芯片Bootloader模式
A.6.1.5 延时操作
A.6.1.6 LED操作
A.6.1.7 RTC初始化
A.6.1.8 设置RTC时间
A.6.1.9 读取RTC时间
A.6.1.10 USB初始化
A.6.1.11 USB接收数据
A.6.1.12 USB发送数据
A.6.1.13 获取USB信息
A.6.1.14 串口初始化
A.6.1.15 串口接收数据
A.6.1.16 串口发送数据
A.6.1.17 片内存储初始化
A.6.1.18 片内存储安全运行环境创建
A.6.1.19 片内存储安全写
A.6.1.20 片内存储安全读
A.6.1.21 片内存储直接写
A.6.1.22 片内存储直接读
A.6.2 文件管理
A.6.2.1 概述
A.6.2.2 文件系统初始化
A.6.2.3 文件系统格式化
A.6.2.4 获取文件管理剩余空间
A.6.2.5 打开文件
A.6.2.6 关闭文件
A.6.2.7 重命名文件
A.6.2.8 设置文件读写指针
A.6.2.9 获取文件读写指针
A.6.2.10 获取文件大小
A.6.2.11 文件写入
A.6.2.12 文件读取
A.6.2.13 截取文件
A.6.2.14 删除文件或空目录
A.6.2.15 创建目录
A.6.2.16 打开目录
A.6.2.17 读取目录
A.7 返回代码定义和说明
附 录 B(规范性附录)命令规范-描述出厂固件支持的指令
B.1 连接
B.2 通信接口与协议
B.2.1 通信接口
B.2.2 通信协议
B.3 通信命令
B.3.1 命令格式
B.3.2 出厂固件命令代码
B.3.3 出厂固件命令详解
B.3.3.1 查询固件版本号
B.3.3.2 设置出厂信息
B.3.3.3 查询出厂信息
B.3.3.4 检测硬件模块
B.3.3.5 内部认证
B.3.3.6 读取内部认证密文
B.3.3.7 生成随机数
B.3.3.8 外部认证
B.3.3.9 进入芯片启动区
B.3.3.10 重新启动
B.4 返回代码定义和说明
附 录 C(规范性附录)数据格式
C.1 产品编号
C.1.1 税务UKey编号
C.2 产品版本号
C.2.1 概述
C.2.2 硬件版本号
C.2.3 BSP支持库版本号
C.2.4 出厂固件版本号
税务 UKey 技术规范 国家税务总局
目  次 目  次 ............................................................................ 1 前  言 ............................................................................ 2 1 范围 .............................................................................. 3 2 规范性引用文件 .................................................................... 3 3 术语和定义 ........................................................................ 3 4 缩略语 ............................................................................ 4 5 技术要求 .......................................................................... 5 6 试验方法 .......................................................................... 8 7 标志、包装、运输、贮存 ........................................................... 10 附 录 A (规范性附录) 接口函数-定义BSP支持库 ................................... 12 A.1 结构模型 ....................................................................... 12 A.2 片内存储划分区 ................................................................. 12 A.3 出厂数据定义 ................................................................... 13 A.4 数据类型定义 ................................................................... 13 A.5 复合数据类型 ................................................................... 13 A.6 接口函数 ....................................................................... 16 A.7 返回代码定义和说明 ............................................................. 24 附 录 B (规范性附录) 命令规范-描述出厂固件支持的指令 .......................... 25 B.1 连接 ........................................................................... 25 B.2 通信接口与协议 ................................................................. 25 B.3 通信命令 ....................................................................... 25 B.4 返回代码定义和说明 ............................................................. 29 附 录 C (规范性附录) 数据格式 ................................................. 30 C.1 产品编号 ....................................................................... 30 C.2 产品版本号 ..................................................................... 30 1
前  言 请注意,本规范的某些内容可能涉及专利,发布机构不承担识别这些专利的责任。 本规范由国家税务总局提出。 本规范规定税务UKey产品硬件及硬件驱动层的生产,后续还需取得国家密码管理局密码产品型 号认证并通过应用环境中的相关测试。 2
税务UKey技术规范 1 范围 税务UKey是税务逻辑内核和税务数字证书的安全载体和运行环境。税务UKey应为税务逻辑内 核提供安全运行环境。 为规范税务UKey硬件、BSP支持库和出厂固件设计生产,特制定本规范供各设计生产厂商使用。 各厂商需根据本规范进行设计和生产。 本规范规定了税务UKey的技术要求、BSP支持库、出厂固件、数据格式等内容。 2 规范性引用文件 下列文件对于本规范的应用是必不可少的。凡是注有日期的引用文件,仅注有日期的版本适用 于本规范。凡是不注有日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。 GB/T 25000.51-2016 《系统与软件工程 系统与软件质量要求和评价(SQuaRE) 第51部分:就 绪可用软件产品(RUSP)的质量要求和测试细则》 GB/T 2422 电工电子产品基本环境试验规程 术语 GB/T 2423.1 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验A:低温 GB/T 2423.2 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验B:高温 GB/T 2423.3 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验Cab:恒定湿热试验 GB/T 2423.8 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验Ed:自由跌落 GB/T2423.10 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法试验Fc:振动(正弦) GB/T 4857.2-2005 运输包装件基本试验 第2部分:温湿度调节处理 GB/T 4857.5-1992 包装 运输包装件跌落试验方法 GB/T 5271.14 信息技术 词汇 第14部分:可靠性、可维护性与可用性 GB/T 9969 工业产品使用说明书 总则 GB/T 17618-2015 信息技术设备 抗扰度 限值和测量方法 GB 9254 信息设备的无线电骚扰限制和测量方法 SJ/T 11364 电子信息产品污染控制标识要求 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本规范。 3.1 税务 UKey 税务UKey,一种在计算机(或其他类同电子设备)的配合下实现税务功能的电子装置,属于税 务数字证书介质的一种,在写入应用固件(实现税务逻辑内核)和税务数字证书后,能保证税务应 用执行的正确性、完整性,同时保证税务业务数据的可靠存储和安全传输。 3.2 宿主 通过发送控制命令的方式,配合税务UKey实现税务功能的计算机或其他电子设备。 3.3 BSP 支持库 3
税务UKey的硬件驱动函数库,由税务UKey厂商按照本规范附录A的要求进行设计开发。 3.4 出厂固件 由税务UKey生产厂商按照本规范附录B实现的嵌入式应用软件,在税务UKey生产环节由生产厂 商写入税务UKey。 3.5 应用固件 利用BSP支持库,实现税务逻辑内核和税务数字证书的嵌入式应用软件,无需税务UKey生产厂 商开发。 3.6 片内存储 税务UKey主控MCU内部提供的数据和程序存储空间。 3.7 安全写存储空间 税务UKey片内存储空间中,实现掉电保护并提供数据完整性校验功能的部分。 3.8 物理块 片内存储空间上的物理页。 3.9 逻辑块 安全写存储空间中的逻辑存储空间页,由BSP支持库实现的。 4 缩略语 下列缩略语适用于本规范。 比特位(bit) b B 字节(Byte) 二进制编码的十进制代码(Binary-Coded Decimal) BCD Bulk-Only传输 BOT BSP 板级支持包(Board Support Package) CBC 密文分组链接模式(Cipher Block Chaining) CCYYMMDD CCYYMMDDHHMMSS 世纪,年,月,日,时,分,秒(Century,Year,Month,Day,Hour, 世纪,年,月,日(Century,Year,Month,Day) Minute,Second) 循环冗余校验(Cyclic Redundancy Check) 电子密码本模式Electronic Codebook) 十六进制(Hexadecimal) CRC ECB HEX HHMMSS 时,分,秒(Hour,Minute,Second) IC LED MAC MCU PID PKI 集成电路(Integrated Circuit) 发光二极管(light-emitting diode) 报文鉴别代码(Message Authentication Code) 微控制单元(Micro Control Unit) 产品识别码(Product ID) 公开密钥基础设施(Public Key Infrastructure) 4
RAM RTC STR TAG TLV USB VID YYMMDD 年,月,日(Year,Month,Day) 随机存取存储器(Random-Access Memory) 实时时钟(Real-Time Clock) 字符串(String) 标签(Tag) 标签,长度, 值(Tag,Length,Value) 通用串行总线(Universal Serial Bus) 供应商识别码(Vender ID) 5 技术要求 5.1 功能要求 5.1.1 总则 税务UKey(以下简称:产品)应根据安全性、便捷性和经济性的原则进行设计。产品应提供可靠 的数据存储功能,支持通过USB接口和宿主进行数据交互。 5.1.2 数据要求 出厂数据包括硬件版本号、生产时间、税务UKey编号等,详见附录B、C。 生产厂商在产品出厂前将出厂数据写入税务UKey中。其中写入的税务UKey编号应与产品壳体 上的编号相同。 出厂数据不限制存储位置,出厂后不能被删除或篡改。 5.1.3 硬件要求 5.1.3.1 产品的硬件功能包括:主控 MCU 模块、实时时钟模块、电源模块、存储模块、状态指示电 路、接口电路等。 5.1.3.2 接口电路应至少具有一个 USB 标准接口。 5.1.3.3 在突然断电情况下,产品应保证数据的正确性和完整性。 5.1.3.4 存储模块应采用非易失性存储媒体,容量不得少于 2MB,擦写次数不得少于 10 万次。 5.1.3.5 产品的实时时钟模块要求走时准确,日误差不大于 10s。产品发行使用后,电池使用寿命 不少于 3 年。 5.1.4 软件要求 5.1.4.1 厂商需要按照附录 A 的要求实现 BSP 支持库。 5.1.4.2 厂商需要按照附录 B 的要求实现出厂固件。 5.1.4.3 BSP 支持库、出厂固件中的数据格式,应符合附录 C 的要求。 5
5.1.4.4 厂商提供给应用固件使用的 RAM 空间减去厂商 BSP 的堆栈不小于 21KB。 5.1.4.5 产品主控 MCU 中,需提供安全写存储空间,即满足安全写操作要求的存储空间,保证数据 的正确完整。安全写存储空间采用逻辑地址的方式进行读写。安全写存储空间中,逻辑块数量需不 少于 8 块,总容量需不小于 16KB(逻辑大小),应用固件最大写入长度为 4000 字节(从 4096 字节 中预留 96 字节给 BSP,供可能的校验值使用,方便实现校验功能),要求支持跨逻辑块读写。 5.1.4.6 产品主控 MCU 中,提供应用固件使用的存储不小于 160KB(不含 BSP 支持库)。 5.1.4.7 产品应能响应宿主的控制命令,宿主通过发送控制命令来实现对产品的操作。 5.1.4.8 产品应具有一个 BSP 接口(详见附录 A)可控的绿色 LED 指示灯。 5.1.4.9 BSP 支持库、出厂固件应具有良好的容错能力,具有较好的健壮性。 5.2 外观和结构 5.2.1 产品外形为矩形,产品外观尺寸不大于长 85 毫米×宽 30 毫米×高 15 毫米。 产品正面应包括“税务UKey”字样,背面应包括产品编号,字体为宋体。 长度 宽度 产品名称(税务UKey) 图1:税务UKey正面样式 长度 宽度 产品编号 6
5.2.2 产品表面不应有明显的凹痕、划伤、裂缝、变形和污染等。 图2:税务UKey背面样式 5.2.3 产品的零部件应紧固无松动。 5.3 安全 产品必须采用具有国家密码管理局商用密码安全芯片类产品型号证书的MCU。 5.4 电源适应能力 电源适应能力需符合USB技术规范,工作电流要求不高于100mA。 5.5 电磁兼容性 5.5.1 无线电骚扰限值 产品的无线电骚扰限值应符合GB 9254中B级规定的要求。 5.5.2 抗扰度限值 产品的抗扰度限值应符合GB/T 17618—2015规定的要求。 5.6 环境条件 5.6.1 气候环境适应性 表 1 气候环境适应性 气候条件 温度 相对湿度 工作 工作 参数 -10℃~55℃ 0%~90%(40℃) 5.6.2 机械环境适应性 项 目 初始和最后振动响应检查 初始和最后振动响应检查 定频耐久试验 扫频耐久试验 峰值加速度 m/s2 150 表 2 振动试验 分 项 频率范围 扫频速度 驱动振幅 驱动振幅 持续时间 频率范围 表 3 冲击试验 波形持续时间 ms 11 表 4 碰撞试验 峰值加速度 波形持续时间 m/s2 100 ms 16 碰撞次数 1000 参 数 10min 5Hz~35Hz~5Hz 冲击波形 半正弦波 碰撞波形 半正弦波 7
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