非接觸IC卡技術(shù)

IC卡概念I(lǐng)C(可加密)；數(shù)極高的安全性現(xiàn)已越來(lái)越受到人們的普遍重視片，得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。IC卡作為一種的高科技產(chǎn)品正在引起人們的廣泛關(guān)注，其關(guān)鍵在于IC卡的應(yīng)用，它標(biāo)志著一種信息處理手段的問(wèn)世。將來(lái)多功能的IC卡普及與應(yīng)用將轉(zhuǎn)變整個(gè)社會(huì)的生活方式，是人類(lèi)全面邁向電子化時(shí)代的鑰匙。IC卡的主要特點(diǎn)高牢靠性：防磁、防靜電、抗破壞性和耐用性強(qiáng)高安全性：防偽性好存儲(chǔ)數(shù)據(jù)安全性高(可加密)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量大便利使用：應(yīng)用設(shè)備及系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境本錢(qián)低多應(yīng)用類(lèi)型：品種型號(hào)齊全、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)成熟IC卡 IC卡的分類(lèi)依據(jù)集成電路類(lèi)型分：存儲(chǔ)卡〔非加密卡〕：卡內(nèi)的IC芯片主要是EEPROM，具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，不具有數(shù)據(jù)處理功能和硬件加密功能。規(guī)律加密卡：有加密規(guī)律電路通過(guò)校驗(yàn)密碼方式來(lái)保護(hù)卡內(nèi)的數(shù)據(jù)對(duì)于外部訪問(wèn)是否開(kāi)放，但是是低層次的安全保護(hù)，無(wú)法防范惡意性的攻擊。CPU卡〔智能卡〕：卡內(nèi)的IC中帶有CPU、存儲(chǔ)單元以及芯片操作系統(tǒng)COS。裝有COS的CPU卡相當(dāng)于一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)，具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能、命令處理和數(shù)據(jù)安全保護(hù)等功能。信息紐扣〔TM卡〕依據(jù)卡與外界數(shù)據(jù)交換的界面不同分：接觸式IC卡非接觸式IC卡雙界面卡依據(jù)卡的應(yīng)用領(lǐng)域不同分：金融卡非金融卡IC卡應(yīng)用系統(tǒng)的根本組成IC卡用卡裝置〔獨(dú)立或聯(lián)網(wǎng)〕治理系統(tǒng)IC卡制造過(guò)程IC卡制造、IC卡的應(yīng)用、IC卡機(jī)具產(chǎn)品和IC卡數(shù)據(jù)的編碼接觸式IC卡的根本標(biāo)準(zhǔn)接觸式IC卡的根本標(biāo)準(zhǔn)非接觸式IC卡的根本標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)IC卡應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)社會(huì)保障卡建設(shè)總體規(guī)劃勞動(dòng)保障部1999中國(guó)金融集成電路〔IC〕卡標(biāo)準(zhǔn)V2.0JR/T0008-2023銀行卡發(fā)卡行標(biāo)識(shí)代碼及卡號(hào)加油集成電路IC卡應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)V1.0ISO8583-1:2023金融交易卡產(chǎn)生的報(bào)文IC卡機(jī)具的標(biāo)準(zhǔn)接觸式IC卡機(jī)具產(chǎn)品主要依據(jù)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T18239-2023、GB9254-1998、GB/T17618-1998、GB4943-2023等，涉及IC卡機(jī)具的功能、電源適應(yīng)力量、電氣安全性、環(huán)境適應(yīng)性、牢靠性和電磁兼容性等20多項(xiàng)。1.GB4943-2023信息技術(shù)設(shè)備的安全，等同于IEC60950：1999。GB9254-1998信息技術(shù)設(shè)備無(wú)線(xiàn)電騷擾限值和測(cè)量方法，等同于國(guó)際無(wú)線(xiàn)電干擾特別委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)CISPR22：1997。上述兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是強(qiáng)制執(zhí)行的。GB/T17618-1998信息技術(shù)設(shè)備抗擾度限值和測(cè)量方法，等同于CISPR24：1997。GB/T18239-2023集成電路〔IC〕卡讀寫(xiě)機(jī)通用標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了集成電路〔IC〕卡讀寫(xiě)機(jī)的技術(shù)要求、試驗(yàn)方法和檢驗(yàn)規(guī)章，以及標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存要求。IC卡的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)GB/T17554-1998識(shí)別卡測(cè)試方法該標(biāo)準(zhǔn)描述了GB/T14916、GB/T15120、GB/T17552和GB/T16649所規(guī)定的識(shí)別卡的測(cè)試方法，等同于ISO/IEC10373:1993。存儲(chǔ)卡AT24CXX系列存儲(chǔ)卡1.AT24CXX存儲(chǔ)卡的主要特點(diǎn)和技術(shù)參數(shù)ATMEL24C01A卡該型IC卡均為非加密存儲(chǔ)卡；●1KEEPROM；溫度范圍：0℃∽70℃；1000,000次擦寫(xiě)循環(huán)；100年數(shù)據(jù)保存期。智能卡的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)——ISO7816IC卡與外部電路的通信方式和機(jī)械特性等均嚴(yán)格遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC7816的規(guī)定。ISO7816是智能卡必需遵循的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，ISO7816中標(biāo)準(zhǔn)了智能卡所用的塑料材料的一些式等；ISO7816接觸式智能8個(gè)觸點(diǎn)，智能卡正是通過(guò)這8個(gè)觸點(diǎn)與外界進(jìn)展通信的。ISO7816標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)了智能卡的尺寸。到目前為止ISO7816標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)間續(xù)公布了九個(gè)局部。IC卡觸點(diǎn)安排AT24存儲(chǔ)卡的封裝形式和引腳功能AT24系列存儲(chǔ)器的特性DIP-8SO-82.22.3所示。表中，最低位〔Bit0〕是讀寫(xiě)掌握位，取高電平為讀、低電平為寫(xiě)。兩表中的P0~P2為頁(yè)面2kbit〔2561字節(jié)地址的尋址范圍〕。16kbit以?xún)?nèi)的器件的訪問(wèn)地址為單字節(jié)。對(duì)4kbit的器件，P0012個(gè)頁(yè)8kbit16kbit器件，P0~P2的作用相像。32k64k的器件，訪問(wèn)地址為雙字節(jié)，所以就又將A2~A0用于器件地址選擇。AT24CXX存儲(chǔ)卡的讀、寫(xiě)操作A24C01SCLSDA兩總線(xiàn)可通過(guò)一個(gè)電阻上拉為高電平，SDA上的數(shù)據(jù)僅在SCL為低電尋常周期才能轉(zhuǎn)變。當(dāng)SCL為高電尋常，SDA的轉(zhuǎn)變表示“開(kāi)頭”和“停頓”8位串行碼方式輸入輸出EEPROM。AT24CXX存儲(chǔ)卡的接口方法AT24C0151系列單片機(jī)接口的電氣原理圖SLE4442規(guī)律加密卡SLE4442Siemens公司制造的規(guī)律加密存儲(chǔ)卡，總?cè)萘繛?56字節(jié)。密碼校驗(yàn)通過(guò)之后，才可以對(duì)卡進(jìn)展寫(xiě)卡操作；但讀卡操作沒(méi)有密碼的限制。2、SLE4442規(guī)律加密卡的存儲(chǔ)區(qū)安排3、SLE4442規(guī)律加密卡的操作時(shí)序SLE44424種操作時(shí)序，即復(fù)位與復(fù)位應(yīng)答、命令模式、輸出數(shù)據(jù)模式和處理數(shù)據(jù)模式。通信協(xié)議符合I2C總線(xiàn)。4、SLE4442規(guī)律加密卡的命令幾種常見(jiàn)的規(guī)律加密卡SLE4428卡規(guī)律加密卡容量為1k×8bit。密碼校驗(yàn)正確之后，才可以對(duì)IC卡進(jìn)展寫(xiě)操作。該卡全部數(shù)據(jù)均可以設(shè)置為寫(xiě)保護(hù)(固化數(shù)據(jù))。主要特性:1024×8bit帶規(guī)律加密的EEPROM；一個(gè)公用區(qū)及四個(gè)應(yīng)用區(qū)；28；4〕溫度范圍：-35oC~100oC；5〕10,000次擦寫(xiě)循環(huán)；6〕10年。AT88SC101/102規(guī)律加密卡加密存儲(chǔ)卡，容量為1kbitAT88SC101為一個(gè)應(yīng)用區(qū)AT88SC10264byte。2.AT88SC1604規(guī)律加密卡bit發(fā)行前，整個(gè)卡的訪問(wèn)受總密碼和讀寫(xiě)保護(hù)位的掌握。Atmel公司近年推出了具有協(xié)議認(rèn)證功能的存儲(chǔ)卡，提高IC卡的數(shù)據(jù)安全性。所謂協(xié)議認(rèn)證功能，即先由IC卡讀寫(xiě)器〔單片機(jī)〕從IC卡讀入一組數(shù)據(jù)；由此數(shù)據(jù)按器件所規(guī)定的算法計(jì)算出協(xié)議測(cè)試碼并發(fā)回給ICIC作，并有可能使IC卡鎖死，即不能再進(jìn)展協(xié)議認(rèn)證和訪問(wèn)。非接觸卡非接觸式IC卡又稱(chēng)射頻卡、感應(yīng)卡,是最近幾年的技術(shù),在卡片靠近讀寫(xiě)器外表時(shí)即可完成卡中的數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)操作,成功地將射頻識(shí)別技術(shù)和IC卡技術(shù)結(jié)合起來(lái),解決了無(wú)源(卡中無(wú)電源)和免接觸這一難題,是電子器件領(lǐng)域的一大突破。ICIC卡比較：繼承了接觸式IC影響，使用壽命接近IC芯片的自然壽命。IC卡的以下幾點(diǎn)：牢靠性更高:操作更便利:由于承受了射頻電磁波通信，讀寫(xiě)器可在10cm內(nèi)〔近耦合卡〕對(duì)卡操作，無(wú)須插撥卡，便利使用。防沖突：有快速防沖突機(jī)制,能防止卡片之間消滅數(shù)據(jù)干擾。加密性能好：由IC芯片、感應(yīng)天線(xiàn)組成，并完全密封在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)PVC卡片中，無(wú)外露局部。 IC卡的分類(lèi)：非接觸式IC卡可按卡內(nèi)集成電路、載波頻段、作用距離、供電方式等分類(lèi)。1、按載波頻段不同可分為：低頻卡：主要有125kHz134.2kHz兩種。大多在短距離、低本錢(qián)的系統(tǒng)中應(yīng)用，如門(mén)禁掌握、校園卡、動(dòng)物監(jiān)管、貨物跟蹤等。中頻卡：主要為13.56MHz。用于門(mén)禁掌握和需傳送大量數(shù)據(jù)的應(yīng)用系統(tǒng)。433MHz915MHz2.45GHz、5.8GHz等。應(yīng)用于較遠(yuǎn)讀寫(xiě)距離和高速度讀寫(xiě)的場(chǎng)合，如火車(chē)監(jiān)控、高速大路收費(fèi)等。其天線(xiàn)波束方向較窄且價(jià)格較高。按作用距離的不同分為：密耦合卡：有效作用距離為0～1cm。近耦合卡：有效作用距離為0～15cm。疏耦合卡：有效作用距離為0～1m。遠(yuǎn)距離卡：有效作用距離從1m～10m，或更遠(yuǎn)按卡內(nèi)芯片供電方式的不同分為：有源卡：有源是指IC卡內(nèi)裝有電池以供給電源，其作用距離較遠(yuǎn)，但壽命有限、體積較大、本錢(qián)高，且不適宜在惡劣環(huán)境下工作。無(wú)源卡：卡內(nèi)無(wú)電池，它利用射頻電磁波供電技術(shù)將接收到的射頻電磁波能量轉(zhuǎn)化為直流電源為卡內(nèi)電路供電IC卡的原理IC卡內(nèi)部構(gòu)造非接觸式IC卡芯片產(chǎn)品內(nèi)部構(gòu)造主要由模擬局部、數(shù)字局部和EEPROM存貯單元電路三個(gè)局部組成，如以下圖所示:非接觸式IC卡內(nèi)部構(gòu)造電氣局部主要由天線(xiàn)和IC5.1所示。天線(xiàn)，即幾匝導(dǎo)線(xiàn)，圍繞在卡的邊緣。天線(xiàn)的面積越大，則感應(yīng)范圍越大。與接觸式IC卡相比，不同之處在于卡內(nèi)的集成電路增加了能量獵取和射頻接口兩局部IC卡的能量傳遞非接觸型IC卡本身是無(wú)源體，當(dāng)讀寫(xiě)器對(duì)卡進(jìn)展讀寫(xiě)操作時(shí)，讀寫(xiě)器發(fā)出的信號(hào)由兩局部疊加組成：一局部是電源信號(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(lái)供給芯片工作。另一局部則是結(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(xiě)器。IC卡的通信ISO/IEC14443標(biāo)準(zhǔn)中，定義了兩種射頻調(diào)幅調(diào)制的信號(hào)類(lèi)型：TYPEATYPEB。讀寫(xiě)器(PCD)IC卡(PICC)的數(shù)據(jù)傳輸〔a〕TYPEA發(fā)送波形 〔b〕TYPEB發(fā)送波形圖5.2讀寫(xiě)器發(fā)送的TYPEA和TYPEB波形IC卡(PICC)到讀寫(xiě)器(PCD)的數(shù)據(jù)傳輸IC卡的防沖突

〔a〕TYPEA接收波形〔b〕TYPEB接收波形圖5.3讀寫(xiě)器接收的TYPEATYPEB波形由于非接觸式IC卡與讀寫(xiě)器之間的通信是非接觸的，在同一時(shí)刻讀寫(xiě)器天線(xiàn)有效范圍以?xún)?nèi)可能存在多張非接觸式ICIC通信沖突。非接觸式IC卡技術(shù)的關(guān)鍵在于防沖突。為了避開(kāi)消滅沖突，ISO/IEC14443-3中給出了兩種類(lèi)型的防沖突協(xié)議TYPEATYPEB。TYPEA的初始化與防沖突TYPEAIC卡狀態(tài)集:POWER-OFF〔掉電狀態(tài)〕IDLE〔閑置狀態(tài)〕READY〔預(yù)備狀態(tài)〕ACTIVE〔激活狀態(tài)〕HALT〔暫停狀態(tài)〕TYPEA命令集:TYPEA55個(gè)命令實(shí)現(xiàn)對(duì)IC卡的防沖突和選擇。REQA：TYPEA懇求命令WUPA：TYPEA喚醒命令A(yù)NTICOLLISION：防沖突命令SELECT：選擇命令HLTA：暫停命令TYPEAIC卡的狀態(tài)變化〔5.4〕:IC卡處于POWER-OFF狀態(tài)；當(dāng)線(xiàn)圈接收到足夠強(qiáng)的射頻電磁波能量，就開(kāi)頭執(zhí)行初始化程序，并進(jìn)入IDLE狀態(tài)，此時(shí)IC卡只能識(shí)別來(lái)自讀寫(xiě)器的REQAWUPA命令；IC卡接收到一個(gè)有效的REQA或WUPA命令時(shí)，IC卡進(jìn)入READY狀態(tài)，讀寫(xiě)器通過(guò)發(fā)送SELECT命令啟動(dòng)“二進(jìn)制檢索樹(shù)”UID(惟一標(biāo)識(shí)符)從多張IC卡中選擇出一張進(jìn)入ACTIVE狀態(tài)；當(dāng)卡處于ACTIVE狀態(tài)下，可以完成所要求的全部操作；完成全部操作后被置于HALT狀態(tài)；處于HALT狀態(tài)的IC卡可以再次激活。5.4TYPEAIC卡的狀態(tài)變化UID的構(gòu)成與級(jí)聯(lián)每張IC卡都有一個(gè)不重復(fù)的序列號(hào)IDUID(UniqeIDentification)。IC卡的UID4字節(jié)、7字節(jié)或lO字節(jié)。IC卡的懇求應(yīng)答〔ATQA：AnswerToRequest〕讀寫(xiě)器由懇求應(yīng)答ATQA推斷有無(wú)沖突。以下兩種狀況下，IC卡將給出懇求應(yīng)答ATQA：１讀寫(xiě)器向IC卡發(fā)送了REQA命令，全部處于IDLEIC卡都將給出懇求應(yīng)答ATQA；２讀寫(xiě)器向IC卡發(fā)送了WUPA命令，全部處于IDLE狀態(tài)或HALT狀態(tài)的IC卡都給出懇求應(yīng)答ATQA?！?〕IC卡的選擇應(yīng)答〔SAK：SelectAcknowledge〕〔7〕TYPEA讀寫(xiě)器的初始化與防沖突：TYPEA的初始化和防沖突承受了位幀防沖突技術(shù)(bitanticollision),流程如圖5.5所示：首先選擇UIDCL1，檢查SAKUID“是否完整”UID1，SAK返回為“完整”；如UID2，則還需選擇UIDCL2再次進(jìn)入位幀防沖突過(guò)程，最終才能選出IC卡的惟一標(biāo)識(shí)符UID，然后進(jìn)入ACTIVE狀態(tài)。5.5TYPEA讀寫(xiě)器的初始化與防沖突流程TYPEB協(xié)議的初始化與防沖突TYPEB協(xié)議的IC卡狀態(tài)集POWER-OFF〔掉電狀態(tài)〕IDLE〔閑置狀態(tài)〕READY-REQUESTED〔預(yù)備-已懇求子狀態(tài)〕READY-DECLARED〔預(yù)備-已聲明子狀態(tài)〕ACTIVE〔激活狀態(tài)〕HALT〔暫停狀態(tài)〕TYPEB協(xié)議的IC卡命令集REQB/WUPB：懇求/喚醒命令Slot-MARKER：時(shí)隙標(biāo)記命令A(yù)TTRIB：標(biāo)識(shí)命令DESELECT：解除選擇命令TYPEB協(xié)議的IC卡懇求應(yīng)答ATQBIC卡收到REQB、WUPB、Slot-MARKER命令時(shí)，將給出懇求應(yīng)答ATQB。TYPEB協(xié)議的IC卡狀態(tài)變化與防沖突基于TYPEB協(xié)議的命令集，可以實(shí)現(xiàn)多種防沖突治理策略。1:隨機(jī)策略〔1的概率重復(fù)用某一時(shí)隙激發(fā)IC卡〕。策略2:偽確定策略〔對(duì)讀寫(xiě)器作用范圍內(nèi)的IC卡按多個(gè)時(shí)隙掃描以獲得最或許率〕。3:組合策略。TYPEB協(xié)議讀寫(xiě)器的初始化和防沖突流程說(shuō)明如下：在POWEROFF狀態(tài)：IC卡既不能接收命令，也不能給出應(yīng)答。IDLE狀態(tài)：IC卡獲得了足夠的能量，等待接收REQB命令。IC卡通過(guò)發(fā)送REQB命令可直接啟動(dòng)防沖突流程。IC卡接收到有效的REQB命令后，確定一個(gè)時(shí)隙(SLOT)回送其懇求應(yīng)答ATQB1個(gè)(16個(gè)時(shí)隙)IC卡發(fā)送ATQB并進(jìn)入READY-DECLARED狀態(tài)；否則IC卡進(jìn)入READY-REQUESTED狀態(tài)。READY-REQUESTED狀態(tài)：IC卡監(jiān)聽(tīng)讀寫(xiě)器發(fā)出的Slot-MARKER命令，該命令為IC卡指定時(shí)隙。假設(shè)IC卡的時(shí)隙與之匹配，就發(fā)出懇求應(yīng)答ATQB，并進(jìn)入READY-DECLARED狀態(tài)；否則仍留在READY-REQUESTED狀態(tài)。READY-DECLARED狀態(tài)：IC卡監(jiān)聽(tīng)讀寫(xiě)器發(fā)出的ATTRIB命令，ATFRIB命令中包含有PUPIATTRIB命令中的PUPIIC卡中的PUPIIC卡進(jìn)展通信，同時(shí)IC卡進(jìn)入ACTIVE狀態(tài)。ACTIVE狀態(tài)：IC卡完成所要求的操作。Mifare1IC卡Mifare1IC卡與讀寫(xiě)器通信為半雙工方式，卡內(nèi)帶有CRC協(xié)處理器。Mifare1IC卡上具有數(shù)據(jù)通信加密和雙向認(rèn)證密碼系統(tǒng)?？▋?nèi)還自帶加值/減值算術(shù)運(yùn)算電路，格外適合公交地鐵等行業(yè)的收費(fèi)系統(tǒng)。5.1.1Mifare1IC卡性能簡(jiǎn)介S508kbitEEPROM164個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)塊，對(duì)于S7032kbitEEPROM32個(gè)分區(qū)；每個(gè)分區(qū)有獨(dú)立的密碼及訪問(wèn)掌握；32bit序列號(hào)；具有防沖突功能，支持多卡操作；卡內(nèi)無(wú)電源，自帶天線(xiàn)，內(nèi)含加密掌握規(guī)律和通信規(guī)律電路；10100,000次，讀無(wú)限次；工作溫度：-20℃～85℃；工作頻率：13.56MHz；通信速率：106kbit/s；讀寫(xiě)距離：10mm以?xún)?nèi)〔與讀寫(xiě)器有關(guān)〕；2kV。5.1常用非接觸式IC卡的型號(hào)和參數(shù)Mifare1IC卡的組成Mifare1S50非接觸式IC5.6所示，由射頻接口、數(shù)字電路和存儲(chǔ)器三局部組成。5.6MIFARE1型非接觸式IC卡的組成射頻接口局部13.56MHz模塊輸出為IC卡供電；同時(shí)還將被送至調(diào)制/解調(diào)模塊，由調(diào)制/解調(diào)模塊解調(diào)得到其載波經(jīng)調(diào)制解調(diào)模塊使數(shù)據(jù)搭載于射頻信號(hào)放射出，使之成為標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)律電平。數(shù)字電路局部復(fù)位應(yīng)答與接觸式ICIC卡也有復(fù)位應(yīng)答信息〔ATR〕，復(fù)位應(yīng)答模塊的作用就是依據(jù)運(yùn)行狀態(tài)給出復(fù)位應(yīng)答信息。防沖突假設(shè)有多張Mifare1IC卡處在讀寫(xiě)器的天線(xiàn)的工作范圍之內(nèi)時(shí)，防沖突模塊將啟動(dòng)。讀寫(xiě)器將取得每一張ICIC卡的序列號(hào)來(lái)識(shí)別并區(qū)分出已選中的IC卡，防止沖突。選擇應(yīng)用用于IC卡的選擇。當(dāng)IC卡與讀寫(xiě)器完成了上述的兩個(gè)步驟的聯(lián)絡(luò)后，讀寫(xiě)器還必需對(duì)IC〔即發(fā)送SELECT命令I(lǐng)C〔Size：88H，存儲(chǔ)于Block0〕。當(dāng)讀寫(xiě)器收到這一字節(jié)后，就可以對(duì)IC卡進(jìn)展進(jìn)一步的操作了，如進(jìn)展密碼驗(yàn)證等操作。認(rèn)證與訪問(wèn)掌握在對(duì)ICIC寫(xiě)操作。掌握及算術(shù)運(yùn)算單元對(duì)IC卡中的各電路模塊進(jìn)展微操作掌握，使各模塊協(xié)調(diào)工作。同時(shí)，它還完成對(duì)各收發(fā)數(shù)據(jù)的算術(shù)運(yùn)算處理、加值/減值處理、CRC運(yùn)算處理等。加密單元完成對(duì)數(shù)據(jù)的加密處理及密碼保護(hù)。存儲(chǔ)器局部ICEEPROMEEPROM中的數(shù)據(jù)在IC卡失電后不會(huì)喪失。Mifare1IC卡的EEPROM8192bit(1k字節(jié))16個(gè)分區(qū)。Mifare1型非接觸式IC卡的密碼認(rèn)證Mifare1非接觸式IC卡的密碼認(rèn)證分為三個(gè)步驟，認(rèn)證過(guò)程如圖5.11所示。5.7MIFARE1型非接觸式IC卡的密碼認(rèn)證①讀寫(xiě)設(shè)備發(fā)送密碼到IC卡②IC卡進(jìn)展密碼比較③IC卡將比較結(jié)果返回讀寫(xiě)設(shè)備Mifare1S50IC卡的存儲(chǔ)構(gòu)造Mifare1S50非接觸式IC1k字節(jié)，承受EEPROM作為存儲(chǔ)介質(zhì)，整個(gè)構(gòu)造160～154個(gè)塊〔Block〕,012和316645.8所示。5.8MIFARE1S50型非接觸式IC卡的存儲(chǔ)構(gòu)造Mifare1IC卡的存儲(chǔ)器操作Mifare1型非接觸式IC5.2所示。5.2Mifare1型非接觸式IC卡支持的存儲(chǔ)器操作一覽表Mifare1S50IC卡的訪問(wèn)掌握IC卡技術(shù)的關(guān)鍵在于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的安全性，即IC卡數(shù)據(jù)的訪問(wèn)權(quán)限掌握。與前文所介紹的接IC卡相像，Mifare1型非接觸式IC卡也具有類(lèi)似的讀寫(xiě)掌握功能。Mifare1S50型非接觸式IC16個(gè)分區(qū)，每個(gè)分區(qū)的密碼和訪問(wèn)掌握都是獨(dú)立的，可以依據(jù)實(shí)際需要設(shè)定各自的密碼及訪問(wèn)掌握。Mifare1S50IC卡的命令Mifare1S50型非接觸式IC卡的命令字如表5.3Mifare1S50型非接觸式IC卡承受TYPEA5.1.3節(jié)的TYPEA命令集可知，REQIDL命令對(duì)應(yīng)REQAREQALL命令對(duì)應(yīng)WUPA命令，ANTICOLL1對(duì)ANTICOLLION/SELECT命令。5.3Mifare1S50型非接觸式IC卡的命令字IC卡的射頻接口集成電路非接觸式IC卡射頻接口電路的功能是實(shí)現(xiàn)IC卡讀寫(xiě)器與ICIC卡內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)展操作。MFRC500為非接觸式IC卡專(zhuān)用接口集成電路。5.4Philips公司的非接觸式IC卡專(zhuān)用接口集成電路主要參數(shù)一覽表MFRC500主要功能和特點(diǎn)MFRC500符合ISO/IEC14443標(biāo)準(zhǔn)中TYPEA協(xié)議(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為T(mén)YPEA)的規(guī)定。MFRC50013.56MHz接口局部直接驅(qū)動(dòng)近距離天線(xiàn)，作用范圍即可達(dá)100mm。接收局部的解調(diào)電路可用于全部與TYPEATYPEACRCMifare系列產(chǎn)品的驗(yàn)證。MFRC500供給了串行接口和并行接口，可直接與任何8bit微處理器相連，為非接觸IC卡讀寫(xiě)器的設(shè)計(jì)供給了極大的便利。MFRC500的主要特點(diǎn)：高集成度的模擬調(diào)制解調(diào)電路；天線(xiàn)輸出帶有驅(qū)動(dòng)器，可以直接連接天線(xiàn)，外部使用元件少；100mm；支持Mifare雙界面卡；支持ISO/IEC14443TYPEA協(xié)議；內(nèi)部自帶振蕩電路，直接連接13.56MHz晶體振蕩器，振蕩頻率自動(dòng)監(jiān)控；支持軟件掌握的PowerDown節(jié)電模式；惟一的序列號(hào)；64bit發(fā)送和接收FIFO緩沖區(qū)；一個(gè)可編程定時(shí)器，一個(gè)串行輸出輸入口，一個(gè)中斷處理器；具有防沖突功能；512bit的EEPROM保存加密數(shù)據(jù)；支持MIFARE標(biāo)準(zhǔn)的加密算法；工作溫度：-25~+85℃；擦寫(xiě)次數(shù)：100,000；數(shù)據(jù)保存：10年。MFRC500主要電氣參數(shù)5.5主要電氣參數(shù)表MFRC500封裝和引腳MFRC500射頻接口集成電路的封裝形式為SO325.9，引腳功能見(jiàn)表5.65.9MFRC500引腳安排MFRC500FIFO緩沖區(qū)MFRC50064字節(jié)的FIFO緩沖區(qū)，用于緩沖微處理器與MFRC500之間輸入和輸出的數(shù)據(jù)流。緩沖區(qū)的訪問(wèn)規(guī)章FIFO緩沖區(qū)輸入和輸出數(shù)據(jù)總線(xiàn)連接到FIFOData存放器。對(duì)該存放器的寫(xiě)操作會(huì)將一個(gè)字節(jié)存入FIFO緩沖區(qū)，并將內(nèi)部FIFO1。對(duì)該存放器的讀操作將顯示保存在FIFO緩沖區(qū)的內(nèi)容，并將FIFO1。寫(xiě)和讀指針之間的字節(jié)數(shù)保FIFOLength。FIFO除了對(duì)FIFO讀、寫(xiě)會(huì)轉(zhuǎn)變讀、寫(xiě)指針外，還可以通過(guò)設(shè)置FlushFIFO使指針復(fù)位，使FIFOLength0，F(xiàn)IFOOvfl0，F(xiàn)IFO內(nèi)的原有數(shù)據(jù)不再有效。FIFO狀態(tài)信息微處理器可以通過(guò)以下存放器獲得FIFO的狀態(tài)信息：FIFOLength：FIFO中已有的字節(jié)數(shù)；HiAlert：FIFO上限報(bào)警；LoAlert：FIFO下限報(bào)警；FIFOOvfl：FIFO溢出，F(xiàn)IFOOvflFlushFIFO0。MFRC500中斷MFRC500通過(guò)在PrimaryStatus存放器中設(shè)置IRq，當(dāng)特定的大事發(fā)生時(shí)，使IRQ引腳有效?？蓪RQ引腳與微處理器的中斷輸入引腳相連，協(xié)作相應(yīng)的中斷效勞程序，使得處理效率更高。MFRC5005.6所示，表中列出了各中