2023學年完整公開課版IC卡識別技術

IC卡識別技術1972年，RolandMereno（法）提出IC卡設想。1976年，Bull公司（法）研制出世界上第一張IC卡。IC卡自問世以來，在歐洲發(fā)展最快。法國是世界上使用IC卡最多、最早的國家。

IC卡（IntegratedCircuitCard）又稱集成電路卡，其外觀是一塊塑料材料，通常還印有各種圖案、文字和號碼，稱為“卡基”，在“卡基”的固定位置上嵌裝一種特定的IC芯片。應用領域：銀行、交通、通信、衛(wèi)生、社保、公用事業(yè)……IC卡的概念IC卡的分類主要內容IC卡的國際標準IC卡的應用系統(tǒng)IC卡的特點PART.1IC卡的分類根據(jù)讀寫方式的不同可將IC卡分為接觸式IC卡和非接觸式IC卡兩種類型。接觸式IC卡

IC卡表面金屬觸點與外部接口設備直接接觸，提供IC卡工作的電源并進行數(shù)據(jù)交換。

特點：易磨損、怕油污，讀寫速度相對慢，但可靠性高，多用于存儲信息量大，讀寫操作復雜的場合。非接觸式IC卡又稱作“射頻卡”或“RF卡”，IC卡無須和讀寫設備之間機械接觸，通過無線方式就能傳輸數(shù)據(jù)。特點：由于其為整體封裝，不怕油污和磨損，使用壽命長，卡型較靈活，可以做成各種形式。常用于身份驗證，電子門禁等場合。根據(jù)IC內芯片類型的不同，可以把IC卡分為存儲器卡、邏輯加密卡和CPU卡三種類型。存儲器卡?？▋惹度氲男酒瑸榇鎯ζ餍酒?。存儲器卡功能簡單，但價格低廉，開發(fā)使用簡便，存儲容量增長迅猛，多用于無須保密或不允許加密（如急救卡）的場合。存儲器卡的代表產(chǎn)品為美國Atmel公司的EEPROM卡：AT24Cxx系列和AT93系列；FlashMemory卡：AT45D系列。邏輯加密卡?？▋惹缎酒诖鎯^(qū)外增加了安全及控制邏輯。用在需要保密但對安全性要求不是太高的場合，如：電話卡、網(wǎng)吧上網(wǎng)卡、停車卡等，已成為目前IC卡在非金融領域的最主要的應用形式。邏輯加密卡的代表產(chǎn)品為：Atmel的AT88SC06/101/102/200；Philips的PC2032/2042；Siemens的SLE4404/4406/4418/4428/4432/4432/4442一種典型的存儲結構：CPU卡。

又稱智能卡（SmartCard），在IC卡家族中出現(xiàn)最晚，也最具生命力。具有很高的數(shù)據(jù)處理和計算能力、極強的安全防偽能力以及較大的存儲容量，支持一卡多用，可脫機交易，多用于對數(shù)據(jù)安全保密性特別敏感的場合，如金融信用卡和手機SIM卡等。根據(jù)應用領域的不同可將IC卡分為金融卡和非金融卡（即銀行卡和非銀行卡）。金融卡又分為信用卡和儲蓄卡。前者用于消費支付時，可按預先設定額度透支資金，后者可用做電子錢包和電子存折，但不得透支。非金融卡的涉及范圍極廣，實質上囊括了金融卡之外的所有領域，如門禁卡、組織代碼卡、醫(yī)療卡、保險卡、IC卡身份證、電子標簽等。根據(jù)與外界數(shù)據(jù)傳輸方式的不同可將IC卡分為串行通信卡和并行通信卡。串行通信卡是目前最常用的卡，也是目前國際標準中所規(guī)定的接口方式。串行通信卡采用串行方式與外界交換信息，卡芯片引腳較少，易于封裝和接口。

但隨著芯片存儲容量的增大，引發(fā)了兩個問題：一是芯片面積急劇增長，給卡的封裝帶來困難；二是讀寫時間過長，讀寫1MB的容量需要12分鐘。并行通信卡由于采用并行通信，故不存在上述確定，但國際標準中尚無此類接口標準。

深圳艾柯電子公司研制的并行IC卡的引腳數(shù)多達32個，不僅速度極快，而且容量增大。PART.2IC卡國際標準ISO/IEC推出的7816國際標準是IC卡遵循的主要國際標準，它有10個部分，分別對IC卡的物理特性、觸點尺寸與位置、電信號與傳輸協(xié)議、行業(yè)間交換命令等做出了詳細規(guī)定。IC卡有8個觸點，即集成電路引腳，從C1到C8，如下圖所示。國際標準ISO/IEC7816-2對IC卡的觸點尺寸和芯片位置以及功能作了具體的規(guī)定。國際標準ISO/IEC7816-2規(guī)定的IC卡的觸點功能：觸點編號功能觸點編號功能C1C2C3C4C5C6C7C8Vcc(電源電壓)RST(復位信號)CLK(時鐘)保留使用GND(地)Vpp(編程電壓)I/O(數(shù)據(jù)輸入/輸出端)保留使用IC卡內部結構剖視圖：半導體芯片。IC卡的核心組成部分；電極膜片。半導體芯片的引腳與外部設備接觸連接的導電體，實際是一種精密的印刷電路板。塑料基片。半導體芯片和電極膜片的載體，一般采用PVC、PET和ABS塑料材料。PART.3IC卡應用系統(tǒng)一個標準的IC卡應用系統(tǒng)通常包括：IC卡、IC卡接口設備（IC卡讀寫器）、PC，較大的系統(tǒng)還包括通信網(wǎng)絡和主計算機等，如下圖所示：（1）IC卡。由持卡人掌管的、記錄有持卡人特征代碼和文件資料的便攜式信息載體。（2）IC卡接口設備。即通常所說的IC卡讀寫器，是卡與PC進行信息交換的橋梁，而且常常是IC卡的能量來源。其核心通常為工業(yè)控制單片機，如Intel的51系列等。（3）PC。系統(tǒng)的核心，完成信息匯總、統(tǒng)計、計算、處理、報表的生成、輸出和指令的發(fā)放、系統(tǒng)的監(jiān)控管理以及卡的發(fā)行與掛失、黑名單的建立等。（4）網(wǎng)絡與計算機。在金融服務等相對大的系統(tǒng)中，網(wǎng)絡是使前端PC與上級控制、授權、服務、管理中心，即中央計算機（主計算機）連接的必備條件。PART.4IC卡的特點存儲容量大：存儲容量可達兆字節(jié)，可存儲文字、聲音、圖形、圖象等各種信息；

體積小，重量輕，抗干擾能力強，便于攜帶，易于使用；

安全性高：IC卡從硬件和軟件等幾個方面實施其安全策略，可以控制卡內不同區(qū)域的存取特性。加密IC卡本身具有安全密碼，如果試圖非法對之進行數(shù)據(jù)存取則卡片自毀，不可再進行讀寫；

對網(wǎng)絡要求不高：IC卡的安全可靠性使其在應用環(huán)境中對計算機網(wǎng)絡的實時性、敏感性要求降低，十分符合當前國情，有利于在網(wǎng)絡質量不高的環(huán)境中使用