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文檔簡介

1、IC 卡和 RFID 標簽簡介 IC卡定義IC卡是集成電路卡(Integrated Circuit Card)的簡稱,是鑲嵌集成電路芯片的塑料卡片,其外形和尺寸 都遵循國際標準(ISO)。芯片一般采用不易揮發(fā)性的存儲器(ROM、EEPROM)、保護邏輯電路、甚至帶微處理器 CPU。帶有CPU的IC卡才是真正的智能卡。 IC 卡的分類按照嵌入集成電路芯片的形式和芯片類型的不同IC卡大致可分為:-非加密存儲器卡:卡內(nèi)的集成電路芯片主要是EEPROM,具有數(shù)據(jù)存儲功能,不具有數(shù)據(jù)處理功能和硬件加密功能。 -邏輯加密存儲器卡:在非加密存儲器卡的基礎上增加了加密邏輯電路,加密邏輯電路通過校驗密碼方式來保

2、護卡內(nèi)的數(shù)據(jù)對于外 部訪問是否開放,但只是低層次的安全保護,無法防范惡意性的攻擊。-CPU 卡:也稱智能卡,卡內(nèi)的集成電路中帶有微處理器CPU、存儲單元(包括隨機存儲器RAM、程序存儲器ROM (FLASH)、 用戶數(shù)據(jù)存儲器EEPROM)以及芯片操作系統(tǒng)COS。裝有COS的CPU卡相當于一臺微型計算機,不僅具有數(shù)據(jù)存儲 功能,同時具有命令處理和數(shù)據(jù)安全保護等功能。IC 卡的特點:.體積小而且輕,非常便于攜帶。.存儲容量大:CPU卡含微處理器,存儲器可分成若干應用區(qū),便于一卡多用,方便保管。.可靠性高:IC卡防磁、防靜電、抗干擾能力強,可靠性比磁卡高。. 使用壽命長: 信息可讀寫十萬次, 使用

3、壽命長。.保密性強、安全性高:IC卡本身具有硬件安全策略,可以控制IC卡內(nèi)某些區(qū)的讀寫特性,如果試圖解密則這 些區(qū)自鎖,即不可進行讀寫操作。IC卡內(nèi)的信息加密后不可復制,密碼核對錯誤,卡本身有自毀功能,所以IC卡中 數(shù)據(jù)絕對安全可靠。到目前為止,全世界發(fā)行的上億張的IC卡片中還未發(fā)現(xiàn)一張假卡出現(xiàn)。.網(wǎng)絡要求不高:IC卡的絕對安全可靠性使其在應用中對計算機網(wǎng)絡的實時性、敏感性要求低,可以在網(wǎng)絡質(zhì) 量不高的環(huán)境中或在不聯(lián)機的情況下應用。. IC卡的讀寫機構比磁卡的讀寫機構簡單,可靠,造價便宜,容易推廣,維護簡單。 IC 卡國際標準ISO 7816: 1987 識別卡 帶觸點的集成電路卡ISO 78

4、16 1第1部分:物理特性,規(guī)定了卡的物理特性,包括尺寸(同ISO 7810)。ISO 78162 第 2部分:觸點的尺寸和位置規(guī)定了各觸點的尺寸、位置和功能,每個觸點應有一個不小于2.0mmX1.7mm的矩形表面區(qū),各觸點間相互隔 離,但未規(guī)定觸點的形狀和最大尺寸,故IC卡模塊表面形狀有各種各樣,但各觸點的有效接觸面積和位置是固 定的。IC卡有8個觸點,目前一般用到6個,另2個觸點留作將來使用。ISO 7816 3第3部分:電信號和傳輸協(xié)議規(guī)定了電源及信號結構,以及IC卡和讀寫器之間的信息交換、通訊協(xié)議。CPU卡讀寫器根據(jù)此標準開發(fā)。 ISO 78164 第4部分:行業(yè)間交換用命令規(guī)定了讀寫

5、器與卡之間傳送的命令和應答信息內(nèi)容、卡中的文件、數(shù)據(jù)結構及其訪問方法等。CPU卡讀寫器 和CPU卡操作系統(tǒng)COS按此標準開發(fā)。 ISO 7816-5 智能(CPU)卡nDO捋口nDO捋口CPUEEPROM程字存儲曲損口 非接觸 IC 卡非接觸式 IC 卡有很多種,PHILIPS M1 和 ML 卡符合 MIFARE STANDARD 標準 IS014443,IS010536 及 ISO7816 標準,目前MIFARE系列卡占世界非接觸卡80%的市場,很適宜應用于電子錢包、高速公路收費系統(tǒng)和公共汽車自 動售票系統(tǒng)等應用。M1、ML均是邏輯加密卡。非接觸卡國際標準分TYPE A和TYPE B兩種,

6、MIFARE卡符合 IS0-14443TYPE A標準,TYPE A標準是先有卡,后有標準;以MOTOROLA為首的一些芯片廠家又制定出 IS0-14443TYPEB標準,然后根據(jù)TYPEB標準去研制卡芯片,目前TYPE B標準的卡還沒有大規(guī)模應用,TYPE B 標準的卡主要是非接觸CPU卡。TYPE A也有CPU卡,如MIFARE的MIFARE PRO。 IC 主要型號廠捋爲心卡遺輯扣皚存皓器吿(如也4蓋零2缶*04、M2、jdD4J廠捋爲心卡lI CPU -5-(如鉗也訪 晌12等SLE%濟列、16Z)LCPU 卡.、帝也址理器曲卡血SLEO5忝列) 只徒卡K1E卡(如KDD寺】非播蝕尤丄

7、卡邏粒加密卡f如ML、XLif Ty“施標推 lreCPV 卡CPU擊巧珂日標隹M口imrla.匸PQ卡jType A trrfiMi仕u戲界正卡) 険詣標港(MfllLcTDlh或界面卡)Iso7816本規(guī)范定義了 ID-1 型帶觸點集成卡技術要求ISO10374 ISO10374ISO 10374 ISO 10374 標準說明了基于微波應答器的集裝箱自動識別系統(tǒng)。應答器為有源設備,工作頻率為850MHz950Mhz及2.4GHz2.5GHz。只要應答器處于此場內(nèi)就會被活化并采用變形的FSK副載波通過反向散射 調(diào)制做出應答。信號在兩個副載波頻率40kHz和20kHz之間被調(diào)制。此標準和ISO

8、 6346共同應用于集裝箱的識 別,ISO 6346規(guī)定了光學識別,ISO 10374則用微波的方式來表征光學識別的信息。低頻卡工作頻率:125KHz。64位,8字節(jié)。像“EM瑞士微電em4100、em4102,臺灣GK公司,臺灣4100 cob標準卡。ISO11784 ISO11785ISO11784標準ISO 11785工作頻率:134.2KHz應用動物識別ISO 11784和11785分別規(guī)定了動物識別的代碼結 構和技術準則,標準中沒有對應答器樣式尺寸加以規(guī)定,因此可以設計成適合于所涉及的動物的各種形式,如玻 璃管狀、耳標或項圈等。技術準則規(guī)定了應答器的數(shù)據(jù)傳輸方法和閱讀器規(guī)范。工作頻率

9、為134.2KHZ,數(shù)據(jù)傳輸 方式有全雙工和半雙工兩種,閱讀器數(shù)據(jù)以差分雙相代碼表示。應答器采用FSK調(diào)制,NRZ編碼。由于存在較長 的應答器充電時間和工作頻率的限制,通信速率較低。ISO 10536ISO 10536標準主要發(fā)展于1992到1995年間,由于這種卡的成本高,與接觸式IC卡相比優(yōu)點很少,因此這種卡 從未在市場上銷售。Iso14443Iso14443 工作頻率:13.56MHz7KHz ISO14443 定義了 TYPE A、TYPE B 兩種類型協(xié)議。通信速率為 106kbits/s, 它們的不同主要在于載波的調(diào)制深度及位的編碼方式。讀寫距離稍近,但應用較廣泛,從PCD向PIC

10、C傳送信號 時,TYPE A采用改進的Miller編碼方式,調(diào)制深度為100%的ASK信號;TYPE B則采用NRZ編碼方式,調(diào)制深度 為10%的ASK信號。ISO14443 A teypA 般用于公交卡和小額儲值卡。ISO14443 B typeB的加密技術高,一般用 于身份證、護照、銀聯(lián)卡等,目前的第二代電子身份證采用的標準是ISO 14443 TYPE B協(xié)議。像 Mifare one/S50 系列(ISO14443 TYPEA),ISO/IEC 15693ISO/IEC 15693標準工作頻率:13.56MHz7KHz調(diào)制方式:脈沖位置調(diào)制VCD和VICC全部都用ASK調(diào)制原理, 調(diào)制

11、深度為10%和100%,VICC必須對兩種調(diào)制深度正確解碼。ISO15693讀寫距離較遠,當然這也與應用系統(tǒng)的 天線形狀和發(fā)射功率有關。它與ISO 18000-3兼容。1符合ISO/IEC 15693標準的信號接口部分的性能如下:工作頻率工作頻率為13.56MKz7KHz1.2工作場強工作場的最小值為0.15A/m,最大場為調(diào)制用2種幅值調(diào)制方式,即10和100調(diào)制方式。閱讀器應能確定用哪種方式。100%幅值調(diào)制(圖略)10%的幅值調(diào)制(圖略)數(shù)據(jù)編碼數(shù)據(jù)編碼采用脈沖位置調(diào)制。兩種數(shù)據(jù)編碼模式: 256選1模式和4選1模式。數(shù)率:有高和低兩種數(shù)率。2 符合 ISO/IEC 15693 標準的防

12、沖突和傳輸協(xié)議數(shù)據(jù)元數(shù)2.1.1 UID 唯一標識符64 位的唯一標識符,在防沖突環(huán)和閱讀器與應答器之間一對一的交換過 程中用來標識唯一的應答器。2.1.2 AFI 應用標識 AFI 表示由閱讀器鎖定的應用類型。僅選取符合應用類型的 應答器。DSFID 數(shù)據(jù)存儲格式標識 DSFID 指明了應答器存儲的數(shù)據(jù)結構。CRC循環(huán)冗余校驗碼初始信息為FFFF。2.2存儲組織最多有256個塊;最大塊的尺寸為256bits;最大的存儲容量為64Kbits。2.3應答器的狀態(tài)Power off狀態(tài):沒有被閱讀器激活的請況下處于power off狀態(tài)。Ready狀態(tài):被激活后, 選擇標識符沒設立時,處理任何的請

13、求。 Quit 狀態(tài):尋卡標識設置,但選擇標識設置時,在這種狀態(tài)下處理任何 請求。 Select 狀態(tài):僅處理選擇標識符設置的請求。應答器的狀態(tài)圖(略)2.5防沖突防沖突序列的目的是使用唯一標識UID來確定工作場中的唯一的應答器。閱讀器通過設置槽數(shù)目標 識來確定防沖突。掩碼的長度是掩碼值的信號位的長度,當使用16槽時,為060之間的值;當使用1槽時, 為064之間的任何值。指令指令類型共有四種指令類型:強制性的、可選的、自定義的和專用的。指令代碼ISO18000 系列ISO18000-1 第一部分 標準的參數(shù)定義IS018000-2第二部分 通訊接口 125khz、134.2khz應用動物識別

14、IS018000-3第三部分13.56MHz頻率通訊接口參數(shù)ISO18000-4 第四部分 通訊接口參數(shù)ISO18000-5 第五部分ISO18000-6 第六部分 860-930MHz 頻率通訊接口參數(shù)。其中ISO 18000-6基本上是整合了一些現(xiàn)有RFID廠商的產(chǎn)品規(guī)格和EAN-UCC所提出的標簽架構要求而訂出的規(guī) 范。它只規(guī)定了空氣接口協(xié)議,對數(shù)據(jù)內(nèi)容和數(shù)據(jù)結構無限制,因此可用于EPC180006A標準英國大不列顛科技 集團(BTG)提出,特點是存儲容量大,抗沖突能力弱,指令類型多180006B標準 美國Intermec科技公司(Intermec Technologies)提出,特點是

15、存儲容量小,抗沖突能力強,指令簡單IS018000-7第七部分433MHz頻率通訊接口 參數(shù)Iso18092EPC 標準EPC Global規(guī)定用于EPC的載波頻率為13.56MHz和860MHz930MHz兩個頻段Class 0 (Read-Only) 0類設計使用較寬的頻譜(4一6MHz),限制了其在歐洲5MHz應用 美國Matrics公司(近 期被美國Symbol科技公司收購)提出Class 1(R/W) 1類器件在掃描范圍和吞吐量方面受到限制(掃描范圍不足3英尺、讀取速度只有每秒1到2個標簽)。 Alien Technology 公司提出UHF Generation 2 (R/W) 簡

16、稱 GEN2附圖EAS電子物品防盜系 統(tǒng)Electronic ArticleSurveillanceRFID 射頻識別系統(tǒng)(Radio Frequency Identification)宿*-.-LF低頻HF高頻UHF125KHz 134.2KHz13.56MHz915 MHz特高頻2.45/5 GHz 超咼頻1. p EM瑞士微電em4100、 em41022.臺灣GK公司3.臺灣 4100 cobIso11784-117851.Mifare one 卡 1k 字節(jié)存 儲區(qū)邏輯卡2.Mifare desfire 卡 4 卡字 節(jié)存儲區(qū)cpu卡Iso14443Iso15693r-i jt AI PSI OA7A1.2.3.飛利浦UCODE系列TI公司ti-Rfid系列Alien公司Iso18000-6b 64 位 ID 存儲區(qū)可達2k位Epc class 1 gen 1/2用戶區(qū)96位,工廠預 寫區(qū)32位(ti)n jt A JI PSI1.日本日立p-chipp -chip 是只讀型片以其應用的檢測信 號方式來區(qū)分,大致

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