智能IC卡教程.pptx

第1章智能卡概述1.1智能卡基础1.1.1什么是智能卡在当今这个信息时代，“智能卡”(SmartCard)这个词在我们的日常生活中已随处可见，然而这个词在一定意义上是模糊的，常常又被称为IC卡、聪明卡、灵巧卡、智慧卡(IntelligentCard)、微电路卡(MicrocircuitCard)、微芯片卡(MicrochipCard)等。国际标准化组织使用术语ICC(IntegratedCircuitCard)，即“集成电路卡”来涵盖所有在一个符合ISOID1定义的塑料卡片内封装了一个集成电路的器件，卡的外形尺寸是85.6mm×53.98mm×0.76mm，与银行所使用的磁卡相同。当然，也可封装为标签、纽扣、钥匙、饰物等特殊形状，也被称为智能(IC)卡。在智能卡推出之前，从世界范围来看，磁卡已得到广泛应用。为了从磁卡平稳过渡到智能卡，也为了兼容，通常在智能卡上仍贴有磁条，为此，卡中封装集成电路芯片的位置受到磁条位置的限制。图1.1为IC卡的外观图，正面左侧的小方块中封装有集成电路芯片，其下面为签名条；最下面为凸印字符，用于压印帐单；背面上部有磁条。正面还可印刷各种文字、图案、照片等。卡的尺寸、触点位置与用途、磁条的位置及数据格式等均有相应的国际标准予以明确规定。图1.1智能(IC)卡的外观1.1.2智能卡的分类1．按镶嵌芯片的不同分类按卡内镶嵌芯片的不同可将智能卡分为存储器卡、逻辑加密卡和CPU卡三类。1)存储器卡存储器卡卡内嵌入的芯片为存储器芯片，这些芯片多为通用EEPROM(或FlashMemory)；无安全逻辑，可对片内信息不受限制地任意存取；卡片制造中也很少采取安全保护措施；不完全符合或支持ISO/IEC7816国际标准，而多采用2线串行通信协议(I2C总线协议)或3线串行通信协议。存储器卡功能简单，没有(或很少有)安全保护逻辑，但价格低廉，开发使用简便，存储容量增长迅猛，因此多用于某些内部信息无需保密或不允许加密(如急救卡)的场合。2)逻辑加密卡逻辑加密卡由非易失性存储器和硬件加密逻辑构成，一般均为专门为IC卡设计的芯片，具有安全控制逻辑，安全性能较好；同时采用ROM、PROM、EEPROM等存储技术；从芯片制造到交货，均采取较好的安全保护措施，如运输密码TC(TransportCard)的取用；支持ISO/IEC7816国际标准。逻辑加密卡有一定的安全保证，多用于有一定安全要求的场合，如保险卡、加油卡、驾驶卡、借书卡、IC卡电话、小额电子钱包等。3)CPU卡CPU卡也称智能卡、保密微控制器卡、加密微控制器卡(片内带加密协处理器)，在IC卡家族中出现最晚，也最具生命力。CPU卡的硬件构成包括CPU、存储器(含RAM、ROM、EEPROM等)、卡与读写终端通信的I/O接口及加密运算协处理器CAU，ROM中则存放有COS(ChipOperationSystem,片内操作系统)。由于CPU卡具有很高的数据处理和计算能力以及较大的存储容量，因此应用的灵活性、适应性较强。同时，CPU卡在硬件结构、操作系统、制作工艺上采取了多层次的安全措施，这保证了其极强的安全防伪能力。它不仅可验证卡和持卡人的合法性，而且可鉴别读写终端，已成为一卡多用及对数据安全保密性特别敏感场合的最佳选择，如金融信用卡、手机SIM卡等。虽然通常将所有IC卡都称作智能卡，但严格地讲，只有CPU卡才真正具有智能特征，也即只有CPU卡才是真正意义上的“智能卡”。由于工艺技术要求苛刻等因素，目前世界上仅有少数几家著名半导体芯片制造商能设计和生产CPU卡芯片，如美国的Motorola、Atmel，韩国的三星，德国的Siemens，法国的Bull，荷兰的Philips等。多数卡制造商均选择这几家芯片制造商的产品，经封装并灌以自行开发的COS，而成为拥有各自注册版权的CPU卡。国内接触式IC卡的产品现状是流行产品多为进口产品。部分国内卡商可对进口芯片进行卡封装，甚至对CPU卡灌装自产COS。上海、北京等实力较强地区则已自行研制多种IC卡芯片，如上海贝岭微电子公司的BL7432/74422Kb存储器卡/逻辑加密卡芯片、中国华大集成电路设计中心的CIU91/92系列CPU卡芯片(2～8KBEEPROM、256BRAM、10～12KBROM)及与之配套、适用于不同应用的多种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)。清华大学、长丰、华虹、航天金卡、华旭金卡、长城计算机集团公司等也都开展了卡用芯片及COS的研制开发。它标志着我国已结束了单纯依赖进口芯片、模块的状况。2．根据卡与外界数据交换界面的不同分类根据卡