智能卡工作原理.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,智能卡工作原理与应用,王林,智能卡,智能卡概述,磁卡,射频卡,射频卡,编程,(,有待,),智能卡发展方向,智能卡概述,什么是智能卡,智能卡,属于,半导体卡。,半导体卡片采用微电子技术进行信息的存储、处理。,智能卡设计时就极注重高度安全性，窜改一点点内容都会导致毁坏它包含的信息。,智能卡分类,智能卡可以分为可接触和非可接触。,根据卡中所镶嵌的集成电路的不同可以分成以下三类：,1.,存储器卡 卡中的集成电路为,EEPROM,2.,逻辑加密卡 卡中的集成电路具有加密逻辑和,ZEPROM,。,3.CPU,卡 卡中的集成电路包括中央处理器,CPU,、,EEPROM,、随机存储,RAM,以及固化在只读存储器,ROM,中的片内操作系统,COS hiPOperatingSystem),。,智能卡分区,IC,卡分四个存储区。,1,公开的,(,不保密的,),存储区,内含公用信息，如持卡人的账号等。,2,外部不可读的存储区,存储的内容是供内部决策用的，如,PIN,值，该值是在卡片发行时进行个人化处理写入的，用户在输入正确的,PIN,值后，允许输入新,PIN,值进行修改，但在任何情况下，都不允许将存储在卡中的,PIN,值向外界传送。在本存储区内还可能存放密钥,。,智能卡分区,3,保密存储区,内含账面余额、允许卡使用的服务类型及限额等。当持卡人输入正确的,PIN,值后，允许读取本存储区数据，并根据应用情况写入正确数据,(,如修改余额,),。,4,记录区,内含每次交易细节，称为日志，可供查询。,接口设备,1,交易数据,内含每次交易记录，当天交易细节汇总后传送到开户银行或发卡银行。,2,非法卡表,列出所有挂失、被窃或透支超过限额的账户清单，在每天向银行递交交易细节时，也递交此清单。,3,保密数据,密钥和授权电话号码即属于保密数据，密钥用以生成校验码以防交易日志被修改。授权电话经银行授权后方可受理,智能卡存储器介绍,IC,电话卡，卡内所有数据只要有简单的读写装置并按时序操作都能读取,IC,电话卡是一种一次性使用的计数卡，以一次性的计数方式，从写满的计数器中减“,1”,，直至存储单元减为空为止。,IC,卡电话机每分钟产生一次扣费信号,智能卡的操作系统,COS,COS,的全称是,Chip Operating System(,片内操作系统,),COS,的主要功能是控制智能卡和外界的信息交换，管理智能卡内的存储器并在卡内部完成各种命令的处理,所有的,COS,都必须能够解决至少三个问题，即：文件操作、鉴别与核实、安全机制,return,磁条卡,1,、磁卡分类,直接涂印型,磁条型,磁条有两种形式：,普遍信用卡式的磁条和强磁（,HiCo,）式。,强磁式可靠性高。,磁条卡,2.,卡片技术,磁条卡片实际上使用与录音带和录像带相同的技术，但是片于某种不同的形式中。数字化信息而不是声音或图象被编码在磁条中。,插卡方向,磁条卡,3,磁条和磁道,磁条上有个磁道。磁道与磁道是只读磁道，在使用时磁道上记录的信息只能读出而不允许写或修改。磁道为读写磁道，在使用时可以读出，也可以写入。,磁道可记录数字（）、字母（）和其他一些符号（如括号、分隔符等），最大可记录,79,个数字或字母。,磁道和所记录的字符只能是数字（）。磁道最大可记录个字符，磁道最大可记录,107,个字符。,磁条卡,一般非金融领域用磁卡，只将信息记录在第,2,磁道,金融领域用磁卡，磁道,1,、,2,、,3,都可能用，如工行用,1,、,3,磁道，建行用,2,、,3,磁道。,磁条卡,4.,卡的保密性和安全性较差,磁条上的信息比较容易读出，非法修改磁条上的内容也较容易，所 以大多情况下磁卡都是作为静态数据输入使用。,使用磁卡的应用系统需要有可靠的计算机系统和中央数据库的支持,在金融行业，作为金融交易卡的磁卡，一般配合强大、可靠的计算机网络系统使用，金额、交易记录等信息，均保存在金融机构计算机的数据库中，用户所持的卡片只是提供用户的主帐号等索引信息，便于在数据库中迅速找到用户数据。,return,射频卡,射频卡（简称,RF,卡）是一种以无线方式传送数据的集成电路卡片，是一种采用射频识别技术,（,Radio Frequency,）的,IC,卡,RF,卡中有多个分区，每个分区又各自有自己的密码，所以可以将不同的分区用于不同的应用，实现一卡多用,射频卡的存储器结构特点使它应用范围广；可应用于不同的系统，用户根据不同的应用设定不同的密码和访问条件；,射频卡优点,操作方便、快捷,抗干扰性高,可靠性高,高安全性,适合于多种应用,适应于多种要求,Mifare IC,卡性能介绍,目前世界范围内采用的是都是荷兰飞利浦公司,Mifare-I,IC,卡，是世界最近几年,IC,卡行业发展的主要趋势，该技术成功地将射频识别技术和,IC,卡技术结合起来，解决了无源（卡中无电源）和免接触这一难题，是电子器件领域的一项重要突破。,Mifare,系列非接触式,IC,卡，包括逻辑加密卡,M1,、,ML,和双界面,CPU,卡,M1,射频卡启动的工作原理,读写器向,M1,卡发一组固定频率的电磁波，卡片内有一个,LC,串联谐振电路，其频率与读写器发射的频率相同，在电磁波的激励下，,LC,谐振电路产生共振，从而使电容内有了电荷，在这个电容的另一端，接有一个单向导通的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内储存，当所积累的电荷达到,2V,时，此电容可作为电源为其它电路提供工作电压，将卡内数据发射出去或接取读写器的数据。,M1,的内存结构与存取控制,M1,射频卡的,8K,位,EEPROM,分为,16,个扇区，每个扇区由,4,块组成，每块有,16,个字节。,每个扇区的块,3(,即第四块,),包含了该扇区的密码,A(6,个字节,),、存取控制,(4,字节,),和密码,B(6,个字节,),，是一个特殊的块，其余三块是一般的数据块。但是，扇区,0,的块,0,是特殊的，它用于存放厂商的代码，已经固化，不可更改，被称为“块,0”,M1,的内存结构与存取控制,每个扇区的第四块称为该扇区的扇区尾,（,SECTOR TRAILER,），扇区尾内定义了该扇区的两个,密码,KEYA,和,KEYB,，以及每个块的存取权限。,即对该数据块进行,读操作或扣值操作,可使用密码,KEYA,或,KEYB,，对该数据块进行,写操作或加值操作,则必须使用密,码,KEYB,。可见该存取权限的设置比较适合电子钱包系,统。由于可使用两个不同的密码，在,POS,终端,上只需保存,密码,KEYA,就可对保存金额的数据块进行读操作及扣值操,作，而无须保存进行写操作及加值操作的密码,KEYB,。这,就防止了从,POS,机上非法窃取加值密码。,M1,通讯安全,MIFARE,系统的读写模块（,MCM,）与感应卡之间采用相似的鉴别算法建立通讯，并使用随机数对通讯数据进行加密。该鉴别算法称为三次传递签证（,Three Pass Authentication,）。,M1,通讯安全,1.,感应卡产生并发送随机数,RB,给读卡器。,2.,读卡器将,RB,与密匙、读卡器序列号及随机数,RA,结合形成,TokenAB,发送感应卡。,3.,感应卡解读,TokenAB,，判断读卡器的合法性。,4.,感应卡将,RA,、,RB,、密匙及芯片号相结合产生,TokenAB,发给读写器。,5.,读写器解读,TokenAB,，判别感应卡的合法性。,return,发展方向,串行,IC,卡,智能卡和外界进行数据交换时，数据流按照串行方式输入输出。当前应用中大多数,IC,卡都属于串行,IC,卡类，串行,IC,卡接口简单，使用方便,并行,IC,卡,与串行,IC,卡相反，并行,IC,卡的数据交换以并行方式进行，由此可以带来两方面的好处，一是数据交换速度提高，二是在现有技术条件下存储容量可以显著增加。有关厂商再者方面作出了探索，并有产品投入使用，但由于没有形成相应的国际标准，大规模应用方面还存在一些问题。,发展方向,1.,超级智能卡,在卡上具有,MPU,和存储器并装有健盘、液晶显示器和电源，有的卡上还具有指纹识别装置等。,2.,复合卡,问题,有的卡上有,凸出的字符,这些凸出的字符是干什么的,?,