IC卡系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用

1、成功大學(xué)工程科學(xué)系1 T-W Hou2003 sep政大資科ICIC卡卡系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用國立成功大學(xué)工程科學(xué)系國立成功大學(xué)工程科學(xué)系侯廷偉侯廷偉.tw成功大學(xué)工程科學(xué)系2 T-W Hou2003 sep政大資科大綱 健保IC卡計劃相關(guān)技術(shù) IC卡技術(shù)與發(fā)展趨勢 IC卡運作模式 澎湖健保IC卡資訊系統(tǒng)運作架構(gòu) 中華民國國民健保卡簡介成功大學(xué)工程科學(xué)系3 T-W Hou2003 sep政大資科IC卡技術(shù)與發(fā)展趨勢 構(gòu)成要素 特點 IC卡結(jié)構(gòu)與種類 IC卡生命週期 國內(nèi)外發(fā)展歷史回顧 卡片安全技術(shù)發(fā)展 國際健?？ü?/p>

2、同趨勢成功大學(xué)工程科學(xué)系4 T-W Hou2003 sep政大資科構(gòu)成要素 符合ISO標(biāo)準(zhǔn)之塑膠卡片( PVC、ABS 或更高級的合成材料 ) 一個由微處理器或記憶體與控制邏輯所組合而成的晶片( IC CHIP )。 一個可提供與外界通訊的介面成功大學(xué)工程科學(xué)系5 T-W Hou2003 sep政大資科特點 具運算機能 高安全性 記憶容量大 攜帶方便成功大學(xué)工程科學(xué)系6 T-W Hou2003 sep政大資科IC卡內(nèi)部架構(gòu) ROMROM(Chip Operating System)(Chip Operating System)RAMRAMApplicatin Software StorageA

3、pplicatin Software StorageEEROMEEROMApplication Data StorageApplication Data StorageCPUu-ProcessorContactI/OContactlessI/OGNDGNDRSTRSTCLKCLKI/OI/OVPPVPPVCCVCCPower & Data AntennePower & Data AntenneInterface成功大學(xué)工程科學(xué)系7 T-W Hou2003 sep政大資科IC卡檔案結(jié)構(gòu)MasterFileDedicatedFileDedicatedFileElementary f

4、ileElementary fileElementary fileElementary file成功大學(xué)工程科學(xué)系8 T-W Hou2003 sep政大資科IC卡結(jié)構(gòu)與種類 硬體組成 - 包含微電腦(CPU)與否? 記憶卡(Memory Card) 邏輯電路與記憶體組成 預(yù)付卡、識別證 智慧卡(Smart Card) 微電腦與記憶體組成 金融卡、信用卡、健保卡 成本與安全考量成功大學(xué)工程科學(xué)系9 T-W Hou2003 sep政大資科IC卡種類與結(jié)構(gòu) 輸出入介面 - 與讀卡機實體接觸與否? 接觸卡(Contact Card) - 8 (or 6) 個接點C1C2C3C5C4C8C6C7VCC

5、( Supply voltage)RST ( Reset signal )CLK ( Clock signal )RFURFUGND ( Ground )VPP ( Programming voltage )I/O ( Data input/output )成功大學(xué)工程科學(xué)系10 T-W Hou2003 sep政大資科IC卡種類與結(jié)構(gòu) 非接觸卡(Contactless Card) 3 coil antenna : Energy transfer for power supply to IC card Transmission of the clock signal (optional) Dat

6、a transfer to or from the IC card (ASK, FSK) 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格 ISO 10536 : Close Coupled Cards (0 3cm) ISO 14443 : Proximity Cards (0 10cm) ISO 15693 : Vicinity Cards (0 100cm) Collision avoidance : space (card scanning), time (individual address), frequency (frequency multiplexing technology) 效率與應(yīng)用場合 需快速讀寫資料或惡劣

7、環(huán)境使用 捷運票務(wù)應(yīng)用或軍事用途成功大學(xué)工程科學(xué)系11 T-W Hou2003 sep政大資科IC卡種類與結(jié)構(gòu) 使用需求區(qū)隔 - 共用晶片與否? 二合一型複合式IC卡 (2 in 1 IC Card) ，結(jié)合接觸式IC卡與非接觸式IC卡的結(jié)構(gòu)特性於單一卡上。 二合一單晶片型IC卡 (Combi Card) 內(nèi)含雙CPU處理器，分別由接觸接點與感應(yīng)線圈介面所持有並做個別操控，但共用一片記憶體區(qū)域，亦即雖有雙CPU處理器，但是在相同的卡片作業(yè)系統(tǒng) (COS) 下，對共有的資料內(nèi)容做存取。 二合一雙晶片型IC卡 (Hybrid Card) 內(nèi)含雙CPU處理器及各自的記憶體區(qū)域，分別由接觸接點與感應(yīng)線

8、圈介面所持有並做個別操控，可在不同的卡片作業(yè)系統(tǒng) (COS) 下，對各自的資料內(nèi)容做存取。成功大學(xué)工程科學(xué)系12 T-W Hou2003 sep政大資科IC卡生命週期 (ISO10202-1 ) Phase1 : 此階段包含卡片晶片設(shè)計、卡片作業(yè)系統(tǒng)設(shè)計、卡體產(chǎn)生、鑲嵌晶片於卡體上。 Phase2 : 燒錄卡片作業(yè)系統(tǒng)於晶片上，卡片作業(yè)系統(tǒng)完成。 Phase3 : 規(guī)劃應(yīng)用程式於卡片上，並初始化個人資料。 Phase4 : 開始使用卡片(啟用應(yīng)用程式或鎖定某應(yīng)用程式)。 Phase5 : 卡片結(jié)束(關(guān)閉使用應(yīng)用程式或鎖定某應(yīng)用程式 )。成功大學(xué)工程科學(xué)系13 T-W Hou2003 sep政大

9、資科國內(nèi)外發(fā)展歷史回顧 1974 年法國人(Roand Mreno)發(fā)明IC卡 (Integrated Circuits Cards)。 如今法國、德國、美國、日本、英國、澳洲等國家，IC卡已普遍用於各行各業(yè)。例如 : 圖書證、身分證、健?？?、掛號證、出勤證。甚至於交通捷運的儲值卡、提款用的金融卡、信用卡及電子商務(wù)的網(wǎng)路消費認(rèn)證卡。 其他國家亦陸續(xù)試用中。 成功大學(xué)工程科學(xué)系14 T-W Hou2003 sep政大資科國內(nèi)外發(fā)展歷史回顧 國外部分 法國 維生保險卡 (Carte Vitale family insurance cards) 含個人識別碼及保險帳務(wù)處理流程的管理資料。 1999年

10、5月的統(tǒng)計資料顯示已經(jīng)發(fā)卡 42,000,000 張. 平均每月約有 5,000,000 張發(fā)卡量。 專業(yè)醫(yī)療卡 (Healthcare Professional card) 含編密處理器 (cryptographic processor ) 安全存放非對稱性加密的私鑰 (private key) 。 數(shù)位簽章。 能經(jīng)由網(wǎng)路擷取健保相關(guān)資訊。 發(fā)卡於每個在法國從事醫(yī)療的 300,000 位專業(yè)人員。 (截至1999年10月約已發(fā)卡100,000張)成功大學(xué)工程科學(xué)系15 T-W Hou2003 sep政大資科國內(nèi)外發(fā)展歷史回顧 美國 退伍軍人協(xié)會 (The Department of Vete

11、rans Affairs) 以磁卡輔以凸字,條碼及黑白相片識別。 超過 171 個配合使用單位。 每年發(fā)卡量約 2,500,000 張。 1999年9月， DoD 宣佈由含IC晶片的多用途智慧卡取代。 (預(yù)期在 2002 完成) 能與研製中的公開基碼基礎(chǔ)建設(shè) (Public Key Infrastructure) 作網(wǎng)路互動資料傳送。 健康護照計劃 (Health Passport Project, 3 communities in Western U.S.A) 借助紀(jì)錄於卡片內(nèi)完整且詳盡的醫(yī)生診斷病例資料，配合電腦程式的儲存管理改善醫(yī)療品質(zhì)。 減少醫(yī)療費用支出及提昇預(yù)防疾病訊息傳遞。成功大學(xué)

12、工程科學(xué)系16 T-W Hou2003 sep政大資科國內(nèi)外發(fā)展歷史回顧 德國 以記憶卡 (Memory Card) 為主. 截至1995年. 所有國民均以人手一卡 (約80,000,000張). 配合讀卡機/列表機基礎(chǔ)建設(shè)計劃。 卡片內(nèi)病例資料能自動列印出健保表格且將資料送至電腦端作進一步資料處理與統(tǒng)計。 直接產(chǎn)生電子文件傳送至各健保相關(guān)負(fù)責(zé)單位。 日本 超過 20 個城市以智慧卡推行相關(guān)的公共事務(wù)。 2 個特區(qū)為 G-8 實驗先趨點。 為與歐規(guī)產(chǎn)品互動，分別在ISO 14443非接觸式智慧卡以及ISO 15408 多用途智慧卡作個別用途分區(qū)推行測試。成功大學(xué)工程科學(xué)系17 T-W Hou2

13、003 sep政大資科國內(nèi)外發(fā)展歷史回顧 國內(nèi)部分 75年由趙耀東先生提出IC卡發(fā)展計畫。 77 年由交通部科技顧問室成立 IC 卡推動小組 開啟國內(nèi) IC 卡應(yīng)用之推動工作。 金融應(yīng)用分組：金融資訊服務(wù)中心負(fù)責(zé)。 電信應(yīng)用分組：電信總局負(fù)責(zé)。 醫(yī)療應(yīng)用分組：衛(wèi)生署與成大共同推動。 規(guī)格產(chǎn)業(yè)分組：結(jié)合各分組與電工器材公會，訂定卡片規(guī)格，推動國內(nèi)IC 卡產(chǎn)業(yè)。成功大學(xué)工程科學(xué)系18 T-W Hou2003 sep政大資科國內(nèi)外發(fā)展歷史回顧 金融應(yīng)用 82年9月首批發(fā)卡 FISC卡片與讀卡機 (成本與穩(wěn)定度) ATM硬體與人員訓(xùn)練的配合 與各應(yīng)用層面的拆帳問題 電信應(yīng)用 投幣式公話機：偽幣、錢箱、

14、先天環(huán)境 光卡式公話機：技術(shù)壟斷、卡片成本 政策的異動 電信IC卡以Memory Card為主(F256 Telecom Spec(550) 醫(yī)療應(yīng)用 84年7月配合郵匯卡澎湖小區(qū)域試辦 硬體元件受制 國民卡觸礁成功大學(xué)工程科學(xué)系19 T-W Hou2003 sep政大資科卡片安全技術(shù)發(fā)展 8/16/32-bit CPU Architecture Cryptographic co-processor RSA 512, 768, 1024 signature calculation DES, Triple DES (64, 128 bit key length) 32K Bytes ROM (C

15、OS) Up to 128K bytes of EEPROM (500.000 R/W cycles) Up to 4K RAM Data Memory CRC,RNG,UART,Timer 成功大學(xué)工程科學(xué)系20 T-W Hou2003 sep政大資科國際健?？ü餐厔萑蚪】滇t(yī)療卡計劃 制定並發(fā)行國際緊急醫(yī)療卡，在緊急狀況下，提供維持生命所必須的基本醫(yī)療資訊。 訂定一套國際共通的醫(yī)療管理資料系統(tǒng)。 制定並發(fā)行國際醫(yī)療專業(yè)卡醫(yī)師卡，允許醫(yī)護專業(yè)人員做醫(yī)藥資料及網(wǎng)路服務(wù)的安全認(rèn)證。 G-8 Healthcare Card The ISO/TC 215 (Technical Committee)

16、 “International Data Structure and Content Standards” 1st draft discussed at 3rd working group meeting in Apr. 2000 (London) and confirmed at 5th WG in Mar. 2001 ( Korea )系統(tǒng)架構(gòu)技術(shù)的互通性(Interoperability) 成功大學(xué)工程科學(xué)系21 T-W Hou2003 sep政大資科Card Interface Environment(hardware and software)HM-APICT-APICTM-APIH

17、SM-API7894561230CEnterCard TerminalHealthcardCT - Card InterfaceHost - CT interfaceHealthcardMiddleware(software)Card OS moduleHealthcard datastructure moduleHealthcard Server Manager(software)Healthcard Client Application(software)Card Terminal Manager(software) 全球互通式健康醫(yī)療卡系統(tǒng)模組架構(gòu)示意圖 成功大學(xué)工程科學(xué)系22 T-W

18、Hou2003 sep政大資科IC卡運作模式 ISO-7816規(guī)格 回應(yīng)重置信號 (Answer-To-Reset) T = 0 與 T = 1 通訊模式 指令及回應(yīng)(Application Protocol Data Unit)成功大學(xué)工程科學(xué)系23 T-W Hou2003 sep政大資科ISO-7816規(guī)格 ISO 7816-1 (1987) 物理特性，如：紫外線容許度、電氣阻抗、靜電、熱擴散、電磁場、及彎曲、扭曲等之測試。 ISO 7816-2 (1988) 卡片金屬接點之尺寸及位置規(guī)格 ISO 7816-3 (1989) 電器信號和傳輸規(guī)約如：使用接點、卡片運作程序、卡片與介面設(shè)備之傳

19、輸方式、回應(yīng)重置信號 (Answer To Reset) 等。 IS 7816-4 (1995) 相容性之指令及回應(yīng)成功大學(xué)工程科學(xué)系24 T-W Hou2003 sep政大資科T = 0 與 T = 1 通訊模式 T=0 非同步半雙工字元傳輸模式 Minimum memory usage and maximum simplicity GSM 11.11 and EMV specification Parity bit T=1非同步半雙工區(qū)塊傳輸模式 One block is the smallest data unit OSI reference model Data link layer

20、EMV specification T=2 and T=3 預(yù)留全雙工模式使用 T=4 to T=13 預(yù)留使用 T=14 預(yù)留ISO 標(biāo)準(zhǔn)使用T=15預(yù)留擴充使用成功大學(xué)工程科學(xué)系25 T-W Hou2003 sep政大資科指令及回應(yīng) (APDU)ICICIC卡讀卡機卡讀卡機卡讀卡機ICICIC卡卡卡.成功大學(xué)工程科學(xué)系26 T-W Hou2003 sep政大資科指令及回應(yīng) (APDU)成功大學(xué)工程科學(xué)系27 T-W Hou2003 sep政大資科澎湖健保IC卡資訊系統(tǒng)架構(gòu) 探索性之系統(tǒng)整合工作 IC卡 讀卡機 通信網(wǎng)路系統(tǒng) IC卡資料處理中心 單張IC卡發(fā)卡設(shè)備 基碼管理系統(tǒng) 健保現(xiàn)有資訊

21、系統(tǒng) 院所網(wǎng)路系統(tǒng) 測試中心成功大學(xué)工程科學(xué)系28 T-W Hou2003 sep政大資科中華民國國民健?？ê喗?現(xiàn)在問題現(xiàn)在問題 澎湖經(jīng)驗澎湖經(jīng)驗 國民卡經(jīng)驗國民卡經(jīng)驗 計畫原則計畫原則 卡片內(nèi)容卡片內(nèi)容 安全機制之需求安全機制之需求成功大學(xué)工程科學(xué)系29 T-W Hou2003 sep政大資科現(xiàn)在問題 多卡 兒童健康手冊 健?？?孕婦手冊 重大傷病證明卡 換卡 滿格換 年度換 換卡據(jù)點 投保單位 中斷 投保中斷 欠費 醫(yī)療浪費 重複就診 重複檢查 重複用藥 醫(yī)療詐欺 偽造就診 自創(chuàng)卡號 虛報費用成功大學(xué)工程科學(xué)系30 T-W Hou2003 sep政大資科澎湖經(jīng)驗澎湖經(jīng)驗 84.7.1迄今

22、-澎湖試辦第四期健保IC卡計畫，已發(fā)卡十萬張 卡片功能 1.身分識別 2.就醫(yī)成功大學(xué)工程科學(xué)系31 T-W Hou2003 sep政大資科澎湖經(jīng)驗 民調(diào)滿意度 醫(yī)療院所81%，民眾96.8% 節(jié)制醫(yī)療利用不滿意部分 醫(yī)療院所讀卡機不穩(wěn)定 八十九年改用具重置功能之讀卡機，已改善 其故障率由萬分之8.3次降至萬分之2.4次。 臺灣本島無法使用 成功大學(xué)工程科學(xué)系32 T-W Hou2003 sep政大資科國民卡經(jīng)驗國民卡經(jīng)驗政策目標(biāo) 結(jié)合身分證及健?？☉{證86.06.11 行政院研考會專案辦理87.11.25 議約未完成宣布取消問題點 民眾對卡片隱私權(quán)之質(zhì)疑 安全性之要求，較健保IC卡為高 BO

23、T方式，廠商競爭過程複雜，易致反彈 成功大學(xué)工程科學(xué)系33 T-W Hou2003 sep政大資科計畫原則計畫原則簡易上路，保留彈性簡易上路，保留彈性一.不改變民眾習(xí)慣二.有利民眾三.有共識再增加功能 (一)衛(wèi)生行政專區(qū) (二)醫(yī)療專區(qū) (三)其他成功大學(xué)工程科學(xué)系34 T-W Hou2003 sep政大資科卡片內(nèi)容卡片內(nèi)容 個人基本資料檔 卡片序號 姓名 身分證字號 生日 性別 補換卡次數(shù) 發(fā)卡日期 新生兒註記成功大學(xué)工程科學(xué)系35 T-W Hou2003 sep政大資科卡片內(nèi)容卡片內(nèi)容 健保業(yè)務(wù)資料檔 保險對象身份註記 卡片有效期限 重大傷病註記 就醫(yī)限制次數(shù)與就醫(yī)累計次數(shù) 就醫(yī)紀(jì)錄 總醫(yī)療費用部分負(fù)擔(dān)累計紀(jì)錄 特定診療項目 預(yù)防保健服務(wù) 其他紀(jì)錄成功大學(xué)工程科學(xué)系36 T-W Hou2003 sep政大資科卡片內(nèi)容卡片內(nèi)容 其他資料檔 醫(yī)療專區(qū)醫(yī)療專區(qū)