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接触式IC卡

  智能卡又名IC卡、智慧卡、聪明卡,英文名称为"smart card 或Integrated Circuit Card”是法国人Roland Moreno于1970年发明的,同年日本发明家Kunitaka Arimura取得首项 智能卡的专利,距今已有近30年的历史。随着超大 规模集成电路技术、计算机技 术和信息安全技术等的发展,智能卡技术也更成熟,并获得更 为广泛的应用。


                          


                        


         


 


 


         


 


 



  智能卡是 指将集成电路芯片固封在塑料基片中的卡片,是一种功能多样、用途广泛的电子卡片。卡的基片 是由聚氯乙烯硬质塑料制成的,内装集成电路芯片。因集成电 路的英文缩写为IC,所以称为IC卡。它可与多 种终端设备连接使用,具有多种功能。一般接触式IC卡的通俗叫法为IC卡。

接触式IC卡与磁卡 比较非常显著的优势如下:
  1、 储存量方面
    磁卡最大 只能储存几百个字节,磁条也能 做为一种被动的储存中介。而IC卡其内部有RAM、ROM、EEPROM等存储器,存储容量 可以到兆字节,可存储文字、声音、图形、图象等各种信息,并且储存区可以分割,有不同的访问级别。
  2、加密性方面
    磁卡没有控制电路,因此其内部的数据读,写无法安全控制,读取技术 也是顺序和机械的,而IC卡可以控 制电路对其内部数据进行读写,擦除控制、读取技术是随机的。加密IC卡本身具有安全密码,如果试图 非法对之进行数据存取则卡片自毁,不可再进行读写。
  3、对网络的依赖性方面
    磁卡在使 用时要保证终端与主机之间的极强的实时性,一旦主机 或网络故障就会使整个系统瘫痪,而IC卡可以储 存大量的数据,而且由逻辑电路控制,使用时所 有操作全部由终端独立完成,使其在应 用环境中对计算机网络的实时性、敏感性要求降低,十分符合当前国情,有利于在 网络质量不高的环境中使用。
  4、使用寿命方面
    磁卡使用寿命较短,一般其寿 命在两个月到一年之间,而IC卡没有人 为损坏寿命可达十年以上。
  5、抗干扰性方面
    磁卡在防磁、防静电、防水等方面均较差,而且磁条不能乱擦,而IC卡在这些方面均较强,只是芯片应保持清洁。
  6、防伪性方面
    磁卡很容易伪造,而IC卡本身具 有极强的逻辑加密外,使伪造率较难。
  7、方便性方面
    IC卡读写设 备比磁卡的读写设备简单可靠、造价便宜,容易推广,维护方便。
  正是由于IC卡具备诸 多无可比拟的优点,因此在金融、税务、公安、交通、邮电、通讯、服务、医疗、保险等各 个领域都得到了广泛的重视和应用。

接触式IC卡的常见种类

(一)爱特梅尔
  1、常见的非加密数据卡:AT24C01A、AT24C02、AT24C04、AT24C08、AT24C16、 AT24C32、AT24C64、AT24C128
    这几个型号的IC卡为ATMEL存储卡,是一种不 具备加密功能的EEPROM卡,AT24C为系列号,数字部分为K位容量,分别为1K、2K、4K、8K、16K、32K、64K、128K位。它的使用方法与EEPROM完全相同,存储结构简单,只有读写 两种操作功能,主要用于 存放一些保密性要求不高的数据。
    AT24C系列的工作电压为5V±10%,根据要求最低可至1.8V;ICC电流读最大为1mA,写最大为3mA;写/擦除次数为100万次;数据保持100年;工作温度为0-70℃,根据要求 可超过指定温度;通讯协议条符合ISO/IEC7816-3同步协议,变向串行接口。

   2、常见的逻 辑加密存储卡:AT88SC102、 AT88SC1604、 AT88SC1608、 AT88SC153
    这几个型号的IC卡为ATMEL加密卡,采用CMOS低功耗技术,具有传输代码、生产代码、密码及错误计数器、熔丝保护 等安全保护功能。存储空间 分成设置区和应用区两大功能区,应用区又 可分为不同的分区,每个区具 有各自独立的保密功能。从型号上看,AT88SC为系列号,最后一位 数字为应用分区数,分别为2、4、8、3个分区,中间的数字10、160、15为K位容量,分别为1K、16K、16K、1.5K位。其中不同 应用分区另有分区密码。AT88SC1604又可分为 等分区卡和不等分区卡两种(它们的各 区和熔丝地址不一样),二、三、四应用区 不等分区卡没有区密码错误计数,而等分区卡有,不等分区 卡在性能上比较明显地偏重等一区。

  3、AT45DB041大容量存储卡
    这种型号的IC卡为ATMEL存储卡,是一种不 具备加密功能的大容量的FLASH存储卡,存储容量为4M位,主存储区有2048页(每页容量为264字节),同时还提 供两个独立双向的数据缓存区(每个数据 缓存区容量为264个字节),页写方式为264字节,页写入时间为7ms。存储结构简单,主要用于 存放一些保密性要求不高、数据量极大的数据,如声音、图像或数据。
    AT45DB041的工作电 压可最低工作在2.5V,工作电流仅为4mA;数据保持10年;工作温度为0-70℃,根据要求 可超过指定工作温度;通讯协议为SPI串行接口方式0和方式3。

(二)西门子:以逻辑加 密存储卡为主
  1、 SLE4442/SLE5542
    容量为256byte。无需密码 便可读出整张卡的数据。3个字节的初始密码为“ff ff ff”。密码错误计数器值为3,密码错误超过3次卡会锁死,只能读数 据不能写数据。
  2、 SLE4418/SLE4428/5528
    容量为1K byte。无需密码 便可读出整张卡的数据。2字节密码,密码错误计数器值为8。
  3、 SLE4404
    容量为52 byte。有一个数据区,其容量为26 byte。2字节用户密码,密码错误计数值为4。
  4、 SLE4406
    容量为13 byte。3字节密码。
    SLE4406E是为应用 电话卡而设置的,卡片容量为221bit,是与4406兼容的卡片。
    SLE4436E与SLE4406/06E比有更强的特性。

(三)主要兼容卡
  1、 ISSI
    ISSI24C02:兼容AT24C02
    ISSI24C16:兼容AT24C16
    ISSI24C64:兼容AT24C64
    ISSI4442:兼容SLE5542
    ISSI4428:兼容SLE5528
  2、 复旦
    FM4442:兼容SLE5542
    FM4428:兼容SLE5528
  2、 贝岭
    BL7442:兼容SLE5542
    BL7428:兼容SLE5528

(四)CPU卡
  卡内的集 成电路中带有微处理器CPU、存储单元[包括随机存储器RAM、程序存储器ROM(FLASH)、用户数据存储器EEPROM]以及芯片操作系统COS。装有COS的CPU卡相当于 一台微型计算机,不仅具有 数据存储功能,同时具有 命令处理和数据安全保护等功能。
  备注:1、EEPROM用于存放用户数据;ROM中用于存放COS操作系统,而RAM区中用于存放COS运行时的中间变量。
     2、COS(chip operation system),就是芯片操作系统,类似于DOS和WINDWOS,没有COS的CPU卡就象没有DOS和WINDOWS的PC机一样无法使用。COS是在芯片 出厂时由芯片供应商固化到ROM区的,这个过程 就称之为掩膜。COS是CPU卡的核心部分,它和硬件一起实现CPU卡的安全性。

  举例:中国华大 集成电路设计中心的CIU91/92系列CPU卡芯片(2~8 KB EEPROM、256 B RAM、10~12 KB ROM)及与之配 套适合于不同应用的多种COS(适用于交通、医疗、保险、管理的M-COS;针对金融、预付费、电子钱包的S-COS;专用于组 织机构信息卡的CNOS-COS;针对中国人民银行IC卡规范的B-COS和适用于安全、灵活性要 求较高领域的Z-COS等)。

 

  绝大多数接触式IC卡可以通 过专用的接触式IC读写器读 出相应的芯片型号系列,具体资料 参考本网站页面最上面的“产品中心”栏目中的“接触式读写器”: 接触式IC读写器(D6)

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