智能卡詳細(xì)資料

什么是智能卡?智能卡（SmartCard）:內(nèi)嵌有微芯片的塑料卡（通常是一張信用卡的大?。┑耐ǚQ。一些智能卡包含一個(gè)RFID芯片，所以它們不需要與讀寫器的任何物理接觸就能夠識(shí)別持卡人。（RFID芯片即射頻識(shí)別，俗稱電子標(biāo)簽）智能卡配備有CPU和RAM，可自行處理數(shù)量較多的數(shù)據(jù)而不會(huì)干擾到主機(jī)CPU的工作。智能卡還可過濾錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)，以減輕主機(jī)CPU的負(fù)擔(dān)。適應(yīng)于端口數(shù)目較多且通信速度需求較快的場(chǎng)合。智能卡是IC卡（集成電路卡）的一種，按所嵌的芯片類型的不同，IC卡可分為三類:.存儲(chǔ)器卡：卡內(nèi)的集成電路是可用電擦除的可編程只讀存儲(chǔ)器EEPROM,它僅具數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，沒有數(shù)據(jù)處理力量;存儲(chǔ)卡本身無硬件加密功能，只在文件上加密，很簡(jiǎn)潔被破解。.規(guī)律加密卡：卡內(nèi)的集成電路包括加密規(guī)律電路和可編程只讀存儲(chǔ)器EEPROM,加密規(guī)律電路可在肯定程度上愛護(hù)卡和卡中數(shù)據(jù)的平安,但只是低層次防護(hù)，無法防止惡意攻擊。.智能卡（CPU卡）：卡內(nèi)的集成電路包括中心處理器CPU、可編程只讀存儲(chǔ)器EEPROM、隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM和固化在只讀存儲(chǔ)器ROM中的卡內(nèi)操作系統(tǒng)COS（ChipOperatingSystem）0卡ikk,,中數(shù)據(jù)分為外部讀取和內(nèi)部處理部分，確?？ㄖ袛?shù)據(jù)平安牢靠。智能卡的操作系統(tǒng)是什么?智能卡操作系統(tǒng)通常稱為芯片操作系統(tǒng)cos。cos一般都有自己的平安體系，其平安性能通常是衡量COS的重要技術(shù)指標(biāo)。（COS的全稱是ChipOperatingSystem（片內(nèi)操作系統(tǒng)），它一般是緊緊圍圍著它所服務(wù)的智能卡的特點(diǎn)而開發(fā)的。由于不行避開地受到了智能卡內(nèi)微處理器芯片的性能及內(nèi)存容量的影響，因此，COS在很大程度上不同于我們通常所能見到的微機(jī)上的操作系統(tǒng)（例如DOS、UNIX等1）COS功能包括：傳輸管理、文件管理、平安體系、命令解釋。（cos的主要功能是掌握智能卡同外界的信息交換，管理智能卡內(nèi)的存儲(chǔ)器并在卡內(nèi)部完成各種命令的處理。其中，與外界進(jìn)行信息交換是cos最基本的要求。在交換過程中，cos所遵循的信息交換合同目前包括兩類：異步字符傳輸?shù)腡=o合同以及異步分組傳輸?shù)腡=I合同。）智能卡有什么用途？從功能上來說，智能卡的用途可歸為如下四點(diǎn)：1、身份識(shí)別2、支付工具3、加密/解密4、信息IC卡具體分類和簡(jiǎn)潔分析一、依據(jù)鑲嵌的芯片的不同劃分為：（1）存儲(chǔ)卡卡內(nèi)芯片為電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器EEPROM（ElectricallyErasableProgrammableRead-onlyMemory）,以及地址譯碼電路和指令譯碼電路。為了能把它封裝在0.76mm的塑料卡基中，特制成0.3mm的薄型結(jié)構(gòu)。存儲(chǔ)卡屬于被動(dòng)型卡，通常采納同步通信方式。這種卡片存儲(chǔ)便利、使用簡(jiǎn)潔、價(jià)格廉價(jià)，在很多場(chǎng)合可以替代磁卡。但該類IC卡不具備保密功能，因而一般用于存放不需要保密的信息。例如醫(yī)療上用的急救卡、餐飲業(yè)用的客戶菜單卡。常見的存儲(chǔ)卡有ATMEL公司的AT24cl6、AT24c64等。(2)規(guī)律加密卡：該類卡片除了具有存儲(chǔ)卡的EEPROM外，還帶有加密規(guī)律，每次讀/寫卡之前要先進(jìn)行密碼驗(yàn)證。假如連續(xù)幾次密碼驗(yàn)證錯(cuò)誤，卡片將會(huì)自鎖，成為死卡。從數(shù)據(jù)管理、密碼校驗(yàn)和識(shí)別方面來說，規(guī)律加密卡也是一種被動(dòng)型卡，采納同步方式進(jìn)行通信。該類卡片存儲(chǔ)量相對(duì)較小，價(jià)格相對(duì)廉價(jià)，適用于有肯定保密要求的場(chǎng)合，如食堂就餐卡、電話卡、公共事業(yè)收費(fèi)卡。常見的規(guī)律加密卡有SIEMENS公司的SLE4442、SLE4428,ATMEL公司的AT88SC1608等。(3)CPU卡：該類芯片內(nèi)部包含微處理器單元(CPU)、存儲(chǔ)單元(RAM、ROM和EEPROM1和輸入/輸出接口單元。其中，RAM用于存放運(yùn)算過程中的中間數(shù)據(jù)，ROM中固化有片內(nèi)操作系統(tǒng)COS(CardOperatingSystem),而EEPROM用于存放持卡人的個(gè)人信息以及發(fā)行單位的有關(guān)信息。CPU管理信息的加/解密和傳輸，嚴(yán)格防范非法訪問卡內(nèi)信息，發(fā)覺數(shù)次非法訪問，將鎖死相應(yīng)的信息區(qū)(也可用高一級(jí)命令解鎖工CPU卡的容量有大有小，價(jià)格比規(guī)律加密卡要高。但CPU卡的良好的處理力量和上佳的保密性能,使其成為IC卡進(jìn)展的主要方向。CPU卡適用于保密性要求特殊高的場(chǎng)合，如金融卡、軍事密令傳遞卡等。國際上比較著名的CPU卡供應(yīng)商有Gemplus、G&D、Schlumberger等。(4)超級(jí)智能卡：在CPU卡的基礎(chǔ)上增加鍵盤、液晶顯示器、電源，即成為一超級(jí)智能卡，有的卡上還具有指紋識(shí)別裝置。VISA國際信用卡組織試驗(yàn)的一種超級(jí)卡即帶有20個(gè)健，可顯示16個(gè)字符，除有計(jì)時(shí)、計(jì)算機(jī)匯率換算功能外，還存儲(chǔ)有個(gè)人信息、醫(yī)療、旅行用數(shù)據(jù)和電話號(hào)碼等。二、依據(jù)卡與外界數(shù)據(jù)交換的界面不同劃分為:(I)接觸式IC卡:該類卡是通過IC卡讀寫設(shè)施的觸點(diǎn)與IC卡的觸點(diǎn)接觸后進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫。國際標(biāo)準(zhǔn)ISO7816對(duì)此類卡的機(jī)械特性、電器特性等進(jìn)行了嚴(yán)格的規(guī)定。(2)非接觸式IC卡：該類卡與IC卡設(shè)施無電路接觸，而是通過非接觸式的讀寫技術(shù)進(jìn)行讀寫(如光或無線技術(shù)\其內(nèi)嵌芯片除了CPU、規(guī)律單元、存儲(chǔ)單元外，增加了射頻收發(fā)電路。國際標(biāo)準(zhǔn)￡010536系列闡述了對(duì)非接觸式IC卡的規(guī)定。該類卡一般用在使用頻繁、信息量相對(duì)較少、牢靠性要求較高的場(chǎng)合。(非接觸式IC卡又稱射頻卡，由IC芯片、感應(yīng)天線組成，封裝在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的PVC卡片內(nèi)，芯片及天線無任何外露部分。非接觸性智能卡內(nèi)部分為兩部分:系統(tǒng)區(qū)(CDF)用戶區(qū)(ADF)系統(tǒng)區(qū):由卡片制造商和系統(tǒng)開發(fā)商及發(fā)卡機(jī)構(gòu)使用。用戶區(qū):用于存放持卡人的有關(guān)數(shù)據(jù)信息。與接觸式IC卡相比的優(yōu)勢(shì)：⑴牢靠性高非接觸式IC卡與讀寫器之間無機(jī)械接觸，避開了由于接觸讀寫而產(chǎn)生的各種故障。例如:由于粗暴插卡，非卡外物插入，灰塵或油污導(dǎo)致接觸不良造成的故障。此外,非接觸式卡表面無暴露芯片，無須擔(dān)憂芯片脫落，靜電擊穿,彎曲損壞等問題,既便于卡片印刷，又提高了卡片的使用牢靠性。⑵操作便利由于非接觸通訊，讀寫器在10CM范圍內(nèi)就可以對(duì)卡片操作，所以不必插撥卡，特別便利用戶使用。非接觸式卡使用時(shí)沒有方向性，卡片可以在任意方向拂過讀寫器表面，既可完成操作，這大大提高了每次使用的速度。（3）防沖突非接觸式卡中有快速防沖突機(jī)制，能防止卡片之間消失數(shù)據(jù)干擾，因此，讀寫器可以“同時(shí)"處理多張非接觸式IC卡。這提高了應(yīng)用的并行性，，無形中提高系統(tǒng)工作速度。⑷可以適合于多種應(yīng)用非接觸式卡的序列號(hào)是唯一的，制造廠家在產(chǎn)品出廠前已將此序列號(hào)固化，不行再更改。非接觸式卡與讀寫器之間采納雙向驗(yàn)證機(jī)制，即讀寫器驗(yàn)證IC卡的合法性，同時(shí)IC卡也驗(yàn)證讀寫器的合法性。非接觸式卡在處理前要與讀寫器之間進(jìn)行三次相互認(rèn)證，而且在通訊過程中全部的數(shù)據(jù)都加密。此外，卡中各個(gè)扇區(qū)都有自己的操作密碼和訪問條件。接觸式卡的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使它一卡多用，能運(yùn)用于不同系統(tǒng)，用戶可依據(jù)不同的應(yīng)用設(shè)定不同的密碼和訪問條件。⑸加密性能好非接觸式IC卡由IC芯片，感應(yīng)天線組成，并完全密封在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)PVC卡片中，無外露部分。非接觸式IC卡的讀寫過程，通常由非接觸型IC卡與讀寫器之間通過無線電波來完成讀寫操作。組成:一部分是電源信號(hào)，該信號(hào)由卡接收后，與其本身的L/C產(chǎn)生諧振，產(chǎn)生一個(gè)瞬間能量來供應(yīng)芯片工作。另一部分則是結(jié)合數(shù)據(jù)信號(hào)，指揮芯片完成數(shù)據(jù)、修改、存儲(chǔ)等，并返回給讀寫器。由非接觸式IC卡所形成的讀寫系統(tǒng)，無論是硬件結(jié)構(gòu)，還是操作過程都得到了很大的簡(jiǎn)化，同時(shí)借助于先進(jìn)的管理軟件，可脫機(jī)的操作方式，都使數(shù)據(jù)讀寫過程更為簡(jiǎn)潔。）（3）雙界面卡：將接觸式IC卡與非接觸式IC卡組合到一張卡片中，操作獨(dú)立，但可以共用CPU和存儲(chǔ)空間。（雙界面卡是由PVC層合芯片線圈而成，基于單芯片的，集接觸式與非接觸式接口為一體的智能卡，它有兩個(gè)操作界面，對(duì)芯片的訪問，可以通過接觸方式的觸點(diǎn)，也可以通過相隔肯定距離，以射頻方式來訪問芯片?？ㄆ现挥幸粋€(gè)芯片，兩個(gè)接口，通過接觸界面和非接觸界面都可以執(zhí)行相同的操作。兩個(gè)界面分別遵循兩個(gè)不同的標(biāo)準(zhǔn)，接觸界面符合ISO/IEC7816;非接觸符合ISO/IEC14443。雙界面卡構(gòu)成雙界面卡/CPU卡(TimeCOS/DI)是基于單芯片的、集接觸式與非接觸式接口為一體的智能卡，這兩種接口共享同一個(gè)微處理器、操作系統(tǒng)和EEPROMo卡片包括一個(gè)微處理器芯片和一個(gè)與微處理器相連的天線線圈，由讀寫器產(chǎn)生的電磁場(chǎng)供應(yīng)能量，通過射頻方式實(shí)現(xiàn)能量供應(yīng)和數(shù)據(jù)傳輸。產(chǎn)品型號(hào):TimeCOS/DI卡有兩種：一種是基于飛利浦公司的MifarePRO—MF2ICD80雙接口芯片開發(fā)的，其接觸部分符合ISO7816和《中國金融集成電路IC卡法律規(guī)范》的要求，非接觸部分符合ISO14443法律規(guī)范中的TYPEA類標(biāo)準(zhǔn)。一種是即將推出的基于西門子公司的SLE66CLXX系列雙接口芯片開發(fā)的,接觸部分符合ISO7816和《中國金融集成電路IC卡法律規(guī)范》，非接觸部分支持ISO14443—TYPEA或TYPEB的雙界面卡?？ㄆ萘坑?KBYTE、16KBYTE可選。雙界面卡的優(yōu)勢(shì)：一卡多用、一卡通用L卡片支持多應(yīng)用：一張卡片可以集成多個(gè)不同應(yīng)用多行業(yè)、多應(yīng)用同時(shí)發(fā)卡。應(yīng)用敏捷、便利，依據(jù)不同應(yīng)用條件和要求，可任選采納接觸或非接觸交易方式，降低運(yùn)營成本；適用于交易量大，交易時(shí)間短，交易過程無需等候的試用環(huán)境中；機(jī)具全封閉，適用于惡劣工作環(huán)境和自助消費(fèi)場(chǎng)所，抗破壞和抗干擾力量強(qiáng)；適用于對(duì)平安性要求高的系統(tǒng),可作為金融電子錢包應(yīng)用；卡片防沖突機(jī)制，允很多張卡片同時(shí)進(jìn)入交易區(qū)；與傳統(tǒng)接觸式設(shè)施完全兼容，可在其上直接使用.高度平安：芯片平安：采納內(nèi)帶隨機(jī)數(shù)據(jù)發(fā)生器的芯片，能夠防止物理、規(guī)律上的各種攻擊；芯片中的程序代碼COS,一經(jīng)寫入，即不行再現(xiàn)；每個(gè)芯片具有唯一的出廠代碼。操作系統(tǒng)平安支持singleDES和TripleDES算法可自動(dòng)依據(jù)密鑰長度選擇singleDES或TripleDES算法；支持線路加密和愛護(hù)功能，防止通訊數(shù)據(jù)被非法竊取或篡改；多種密鑰類型支持密鑰的不同使用方式。傳輸平安：非接觸方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸遵循相關(guān)的傳輸合同，經(jīng)過卡片和機(jī)具的加密處理，數(shù)據(jù)即使被截獲也不會(huì)泄密。.快速交易：芯片內(nèi)含DES運(yùn)算加速器，可快速完成SingleDES.TripleDES等算法,一次TripleDES運(yùn)算時(shí)間為130微秒；非接觸通訊時(shí)，通訊傳輸速率為106KBPS;接觸部分的通訊速率可以調(diào)整，通訊速率可以達(dá)到38400bpso.兼容性好：符合《中國金融集成電路（IC）卡法律規(guī)范》的要求；符合ISO14443標(biāo)準(zhǔn)中的TypeA,以后的基于西門子芯片的雙界面卡支持TypeA或TypeBo目前應(yīng)用的支持Mifare-I卡片讀寫的機(jī)具，只需要進(jìn)行軟件的升級(jí)就可以很簡(jiǎn)潔實(shí)現(xiàn)對(duì)支持TypeA的Mifare-Pro類型TimeCOS/DI的讀寫。雙界面CPU卡封裝工藝說明雙界面CPU卡作為一種新技術(shù)其卡片封裝也有其特殊的要求。目前所應(yīng)用的封裝工藝主要有兩種：層壓和注塑。雙界面卡與一般的接觸式卡片相比，增加了一組天線，同時(shí)也增加了卡片封裝工藝的難度，目前使用雙界面卡封裝工藝存在肯定的問題：天線是非接觸方式下芯片與讀寫機(jī)具之間進(jìn)行能量傳遞和通訊的介質(zhì),一般在封裝中，天線與芯片的觸點(diǎn)間是以導(dǎo)電橡膠來連接，由于工藝和導(dǎo)電橡膠的問題，一些卡片的天線與觸點(diǎn)的連接不穩(wěn)定，常常會(huì)消失雙界面卡在封裝完成以后或使用一段時(shí)間，非接觸界面不能正常工作的狀況，在應(yīng)用測(cè)試中，由于封裝問題導(dǎo)致卡片非接觸界面不能正常工作的比例占卡片故障率的絕大多數(shù)。公司在雙界面卡的封裝中，采納了一種獨(dú)特的封裝工藝，解決了雙界面卡的天線與觸點(diǎn)之間連接問題，使天線與觸點(diǎn)之間的連接更加堅(jiān)固牢靠；由于這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，雙界面卡的封裝成品率和在使用中非接觸界面消失故障的狀況已經(jīng)大為削減。雙界面卡有以下三種：.接觸式智能卡系統(tǒng)與非接觸式智能卡系統(tǒng)僅僅是物理的組合到一張卡片中，兩個(gè)EEPROM,兩套系統(tǒng)相互獨(dú)立。.接觸式智能卡系統(tǒng)與非接觸式智能卡系統(tǒng)彼此操作獨(dú)立，但共享卡內(nèi)部分存儲(chǔ)空間。.接觸式智能卡系統(tǒng)與非接觸式智能卡系統(tǒng)完全融合，接觸式與非接觸式運(yùn)行狀態(tài)相同，共用一個(gè)CPU管理。三種雙界面IC卡中，只有最終一種雙界面IC卡才是真正意義上的非接觸式雙界面CPU卡。)三、依據(jù)卡與外界進(jìn)行交換時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸方式不同劃分為：(1)串行IC卡：IC卡與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)，數(shù)據(jù)流依據(jù)串行方式輸入輸出，電極觸點(diǎn)較少，一般為6個(gè)或者8個(gè)。由于串行IC卡接口簡(jiǎn)潔、使用便利，目前使用量最大。國際標(biāo)準(zhǔn)ISO7816所定義的IC卡就是此種卡。(2)并行IC卡：IC卡與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)以并行方式進(jìn)行，有較多的電極觸點(diǎn),一般在28到68之間。主要具有兩方面的好處，一是數(shù)據(jù)交換速度提高，二是現(xiàn)有條件下存儲(chǔ)容量可以顯著增加。四、依據(jù)卡的應(yīng)用領(lǐng)域不同可劃分為：(1)金融卡：也稱為銀行卡，又可以分為信用卡和現(xiàn)金卡兩種。前者用于消費(fèi)支付時(shí)，可按預(yù)先設(shè)定額度透支資金；后者可作為電子錢包或者