Android SE的多种集成形态:eSE、UICC、SD Card


SE(Secure Element)即安全单元,是一个可以运行Applet(智能卡应用程序)的CPU卡。应用程序要进行支付、身份验证等操作时,一般要先访问SE里的Applet,由Applet实现交易处理、认证等功能。

SE在Android设备中有多种集成形态,分别是eSE、UICC和SD Card。下面将分别对这些形态进行介绍。

一、eSE(Embedded Secure Element)

eSE是嵌入式安全芯片,也称为内置SE。它是焊接在手机主板上的安全芯片,不能从主板上移除。
物理连接方式:eSE只和NFC Controller连接,它使用NFC Controller作为通向外部世界的网关。
Android SE的多种集成形态:eSE、UICC、SD Card
在外部卡模拟模式下,eSE通过NFC Controller的ISO/IEC 14443接口进行访问,NFC Controller作为射频调制解调器,并将通信从射频天线路由到eSE中。
在内部卡模拟模式下,应用程序是通过NFC Controller将通信转发给eSE的。
eSE通常是通过NFC Controller的标记来区分是外部卡模拟模式还是内部卡模拟模式。

二、UICC(Universal Integrated Circuit Card )

UICC是通用集成电路卡,也就是手机的SIM(但称作SIM好像不够专业,因为涉及到网络技术,感兴趣的可以去百度一下),它是将SE集成到了SIM卡中。
物理连接方式:UICC通过ISO/IEC 7816接口和基带处理器连接;另外,UICC通过SWP接口直接连接到NFC Controller
Android SE的多种集成形态:eSE、UICC、SD Card
在外部卡模拟模式下,UICC的SE通过NFC Controller的ISO/IEC 14443接口进行访问,NFC Controller作为射频调制解调器,通过SWP连接将通信从射频天线路由到UICC。
在内部卡模拟模式下,应用程序通过RIL访问基于UICC的SE,使用基带处理器作为网关,通过ISO/IEC 7816接口将通信转发到UICC。
由于NFC Controller不使用UICC进行内部卡仿真,所以,也适用于没有NFC控制器的设备。因此,即使设备不支持NFC,应用程序仍然可以利用UICC作为安全存储和可信执行环境。

三、SD Card(Secure Digital Memory Card)

SD卡在手机内存不大的那个年代还是十分常用的一种存储卡,作为扩展存储卡使用。而现在的手机内存动辄64g、128g,人们对SD卡的需求也就越来越小了。但早期SE也集成在SD中使用过,这里也对其进行讲解。
SD卡是安全数码卡,它将SE集成到了SD卡中。
物理连接方式如下图所示。
第一种:SD card with SWP support in a mobile device
Android SE的多种集成形态:eSE、UICC、SD Card
第二种:SD card with SWP support in a mobile device
Android SE的多种集成形态:eSE、UICC、SD Card
涉及到的专有名词释义:
NFC-WI(NFC Wired Interface):NFC有线接口
S2C(NXP’s proprietary predecessor of NFC-WI):SignalIn和SignalOut接口
SWP(Single Wire Protocol):单线协议
DCLB(Digital Contact Less Bridge):数字非接触式桥
ISO/IEC 7816(standard smartcard interface):国际标准化组织/国际电工委员会 7816(标准智能卡接口)
SPI( Serial Peripheral Interface):串行外设接口
I2C(Inter-Integrated Circuit Bus):集成电路间总线
RIL(Radio Interface Layer):无线电接口层