“一卡通”的技術(shù)與應(yīng)用

1、“一卡通”的技術(shù)與應(yīng)用 “一卡通”的技術(shù)與應(yīng)用 摘要：隨著微技術(shù)的不斷，特別是1m以下的存儲(chǔ)器芯片制造工藝的突破和成熟，使得整個(gè)IC卡技術(shù)呈現(xiàn)出越來越強(qiáng)大的生命力。 關(guān)鍵詞：一卡通磁卡存儲(chǔ) “一卡通”的技術(shù)與 陳 越 韓 寧鄒巖松 1 IC卡的技術(shù)特點(diǎn) 隨著微電子技術(shù)的不斷發(fā)展，特別是1m以下的存儲(chǔ)器芯片制造工藝的突破和成熟，使得整個(gè)IC卡技術(shù)呈現(xiàn)出越來越強(qiáng)大的生命力。 1.1簡單、穩(wěn)定的讀寫性能 對(duì)于磁卡、條形卡、光卡來說，其信息在介質(zhì)中的分布是平面型的。因此，以讀寫卡上信息時(shí)，卡機(jī)中的磁頭和光電頭都必須相對(duì)卡片進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。滿足這一傳動(dòng)要求的機(jī)械結(jié)構(gòu)無疑比較復(fù)雜，因而大大增加了卡機(jī)的故障率

2、。另外，由于磁卡、條形卡或光卡并不是直接進(jìn)行數(shù)據(jù)存取，而是需要通過磁電變換或光電變換，將磁信號(hào)或光信號(hào)轉(zhuǎn)換成邏輯電平信號(hào)。因此信號(hào)轉(zhuǎn)換部分將進(jìn)一步增加了卡機(jī)電氣部分的復(fù)雜性。對(duì)于IC卡來說，其信息卡來說，其信息存儲(chǔ)是基于半導(dǎo)體電路。信息在介質(zhì)中的分布可理解為立體型的。使用中卡機(jī)與卡片直接接觸，并保持兩者相對(duì)靜止，因而無需復(fù)雜的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。另一方面IC卡片與卡機(jī)之間直接進(jìn)行邏輯電平信號(hào)通信，無需進(jìn)行信號(hào)類型變換。這使得卡機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)和電路組成相對(duì)其他卡種的卡機(jī)大為簡化，這將直接使機(jī)器成本下降，維護(hù)費(fèi)用減少，機(jī)具的使用更加穩(wěn)定可靠。 1.2數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的穩(wěn)定性 一般磁卡的信號(hào)存儲(chǔ)時(shí)間約為12年，并需

3、要不斷重復(fù)刷新，以保持?jǐn)?shù)據(jù)不會(huì)衰變。卡片的讀寫次數(shù)也限于數(shù)千次之內(nèi)，更多的使用將不能保證數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和可靠性。用于IC卡的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器能夠保證數(shù)據(jù)的保持時(shí)間在10年以上，甚至能達(dá)到100年之久。這使得卡片能在脫網(wǎng)的情況下使用，也能保證數(shù)據(jù)的真實(shí)性和可靠性。同時(shí)也減少了擔(dān)心數(shù)據(jù)可能變化或丟失而進(jìn)行刷新和備份工作。另一方面，IC卡的存儲(chǔ)單元可重復(fù)擦出寫入次數(shù)一般達(dá)1萬次，甚至達(dá)10萬次以上。這不僅直接增加了卡片的重復(fù)使用能力，而且大大減少像磁卡那樣的多次發(fā)卡所帶來的發(fā)行成本。 1.3大容量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力 磁卡的數(shù)據(jù)能力一般最多只有300多位(光卡雖然存儲(chǔ)量可以很大，但由于是只讀型，因而其應(yīng)用受到限

4、制)。然而，目前的商品IC卡的存儲(chǔ)容量：存儲(chǔ)卡，可達(dá)4M位，邏輯加密卡，可達(dá)16M位，而對(duì)于帶CPU型的智能卡，存儲(chǔ)容量已達(dá)64K字節(jié)，且可以肯定，隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，其容量每年還將成位增長。這不僅使IC卡能夠應(yīng)用于存儲(chǔ)照片、指紋、聲波、視網(wǎng)紋等一些需要大容量信息的生物特征識(shí)別項(xiàng)目之中，還為“一卡多用”提供了更大的擴(kuò)展余地。 1.4多種加密技術(shù)措施 盡管磁卡、條碼卡或光卡上的信息需要進(jìn)行一定的轉(zhuǎn)換才能識(shí)別，但它們面對(duì)復(fù)制偽造和惡意篡改的攻擊卻缺乏足夠的抵御能力。對(duì)于IC卡，可以采用多種加密技術(shù)措施：(1)硬件邏輯加密方式：即采用不可讀取的半導(dǎo)體密碼存儲(chǔ)，使得密碼比較操作只能在芯片內(nèi)部自行完成

5、。(2)一般的軟件邏輯加密方式：即采用特征字混合編碼或采用明碼加檢測字校驗(yàn)的處理或直接采用密文編碼，都可以比較方便地使卡片中存儲(chǔ)的信息達(dá)到較好的加密性能。(3)嚴(yán)密的軟件加密方式：通過選擇帶CPU的智能型IC卡，利用卡片內(nèi)CPU的運(yùn)算能力和監(jiān)控程序，將國際通用的各種加密算法(如DES、RSA等)應(yīng)用于卡片的加密處理，使IC卡的安全性能達(dá)到相當(dāng)高的水平。 1.5智能化的處理和鑒別能力 光論是磁卡、光卡還是條碼卡，都是無智能的被動(dòng)操作方式的。而智能型IC卡，不僅能夠主動(dòng)向接口設(shè)備發(fā)出命令請(qǐng)求，鑒別接口設(shè)備的合法性，以及區(qū)分接口設(shè)備的功能和權(quán)限，而且具有自行運(yùn)算和處理能力。 1.6各種兼容功能 由于IC卡本身的基片外形是符合國際標(biāo)