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【课件】IC卡技术及应用P51-文档资料,【课件】IC卡技术及应用P51-文档资料,第一章 智能卡概论,1.1 智能卡基础知识1.2 卡的分类1.3 智能卡的应用基础1.4 智能卡的国际标准1.5 IC卡应用的核心问题1.6 IC卡生命周期1.7 电子标签,docin/sundae_meng,第一章 智能卡概论1.1 智能卡基础知识docin/s,第一章 智能卡概论,1.1 智能卡基础知识,IC卡 Integrated Circuit Card Smart Card Intelligent Card Microcircuit Card Microchip Card将集成电路芯片嵌入塑料基片,封装成卡。,1.1.1 智能卡的称呼,return,docin/sundae_meng,第一章 智能卡概论 1.1 智能卡基础知识 IC卡,1.1.2 IC卡发展史,1972年 Roland Mereno（法）提出IC卡设想。 1976年 Bull公司（法）研制第一张IC卡，开 始微电子技术与计算机结合的应用。 1991年全球IC卡发行突破1亿张 2019年全球IC卡发行将达63亿张 1993年 中国政府启动金卡工程 2019年 中国发行IC卡超800万张 2000年中国IC卡需求量达4亿张以上 2019年中国IC卡发行量达8亿张以上,应用领域：银行、交通、通信、卫生、社保、公用事业,return,docin/sundae_meng,1.1.2 IC卡发展史 1972年 Roland,1.2 卡的分类,return,docin/sundae_meng,按介质分纸卡1.2 卡的分类returndocin/su,1存储器卡卡中的集成电路为EEPROM2. 逻辑加密卡卡中的集成电路为加密逻辑EEPROM3. CPU卡实质为单片机的嵌入式应用,docin/sundae_meng,1存储器卡卡中的集成电路为EEPROM按芯片功能存储器卡,1信用卡由银行发行和管理，作为支付工具，可透支。2. 储蓄卡又称现金卡，作为电子钱包，不能透支。3. 非金融卡用于各种事物管理等。,信用卡储蓄卡,身份证社保卡交通卡等,docin/sundae_meng,1信用卡由银行发行和管理，作为支付工具，可透支。按用途分,1接触式IC卡IC芯片上有8个触点与外界相连。2. 非接触式IC卡没有引出触点，带有射频收发电路。,docin/sundae_meng,1接触式IC卡IC芯片上有8个触点与外界相连。按读写方式,磁卡是一种识别卡，卡上载有进行预期应用所要求输入的数据。使用时必须提供持卡人的个人识别码PIN。 （Personal Identification Number） 磁卡应符合ISO7810-1987 ISO7811/1.2.3.4.5-1985 ISO7812-1987 ISO7813-1987 ISO4909-1987,1.2.1 磁卡,docin/sundae_meng,磁卡是一种识别卡，卡上载有进行预期应用所要求输入的,docin/sundae_meng,docin/sundae_meng,1.2.2 接触式IC卡,1. 存储卡,（1）存储器卡的逻辑结构,docin/sundae_meng,1.2.2 接触式IC卡1. 存储卡（1）存储器卡的,卡内嵌入的芯片多为通用EEPROM(或Flash Memory)。无安全控制逻辑，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/IEC 7816国际协议，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(SPI协议)。,（2）存储器卡的特点,docin/sundae_meng,卡内嵌入的芯片多为通用EEPROM(或Flash Memor,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，因此多用于某些简单的、内部信息无需保密或不允许加密(如急救卡)的场合。,（ 3）存储器卡的主要应用场合,docin/sundae_meng,存储器卡功能简单，没有(或很少有)安全保护逻辑，,存储器卡的代表产品为美国Atmel公司的EEPROM 卡AT24系列2线串行芯片和AT93系列3线串行系列，Flash Memory卡AT45D系列(28 Mb，SPI协议)。,（4）存储器卡的代表产品,docin/sundae_meng,存储器卡的代表产品为美国Atmel公司的EEPR,2. 逻辑加密卡,（1）逻辑加密卡的逻辑结构,docin/sundae_meng,2. 逻辑加密卡（1）逻辑加密卡的逻辑结构docin/su,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(Transport Code)的取用。支持ISO/IEC 7816国际标准。一般均为专门为IC卡设计的芯片。为提高安全性，逻辑加密卡的存储空间被分为多个不同的功能区。,（2）逻辑加密卡的特点,docin/sundae_meng,具有安全控制逻辑，安全性能较好。 （2）逻辑加密卡的特点do,由于具有一定的保密功能，且价格较CPU卡低，因此在需要保密但对安全性要求不是太高的场合，逻辑加密卡得以大量应用，如电话卡、网吧上网卡、停车卡等小额消费场合，已成为目前IC卡在非金融领域的最主要的应用形式。 (1) 安全数据存储、传输和处理：面向字节操作的逻辑加密卡，如Atmel的AT88SC200、Philips的PC2032/2042、Siemens的SLE4418/4428/4432/4442等，应用于保险卡、加油卡、驾驶卡、借书卡等。,（ 3）逻辑加密卡的应用场合与代表产品,docin/sundae_meng,由于具有一定的保密功能，且价格较CPU卡低，,(2) 相关数据记录、存储、处理，包括： 一次性使用的不可重置式，如Siemens的SLE4406/4436、Atmel的AT88SC06、Gemplus的GPM276/103。 可重置式，如Siemens的SLE4404(64次)、Atmel的AT88SC101/102(128次)，应用于IC卡电话、小额电子钱包。,docin/sundae_meng,(2) 相关数据记录、存储、处理，包括：doc,3. CPU卡,8位单片机片上操作系统COS存在ROM内。RAM存放中间处理结果与作为中间缓存器。E2PRON供用户访问的存储区：信息、密码、密钥、应用文件。,docin/sundae_meng,3. CPU卡8位单片机docin/sundae_men,1.2.3 非接触式IC卡,CICC Contactless Integrated Circuit Card 无触点集成电路卡RFC Radio Frequency Card 射频卡操作快捷、便利可靠、长寿安全抗干扰能力强一卡多用,docin/sundae_meng,1.2.3 非接触式IC卡CICC Contact,1. CICC的分类,按卡内集成电路分按频率分：低频 125kHz 13.56MHz 高频 915MHz 2.45GHz 5.8GHz按工作距离分：近距卡、远距卡技术标准：ISO/IEC14443 TYPE A MIFARE 标准卡 ISO/IEC14443 TYPE B 标准卡,docin/sundae_meng,1. CICC的分类按卡内集成电路分docin/sunda,2. 典型非接触式IC卡的系统框图,docin/sundae_meng,2. 典型非接触式IC卡的系统框图docin/sundae,1.2.4 组合卡,复合卡组合卡,docin/sundae_meng,1.2.4 组合卡复合卡docin/sundae_meng,1.2.5 光卡,存储容量大 1.5-6.6M字节 （400万文字或几十张彩照）性价比高可靠、耐用安全性高,docin/sundae_meng,1.2.5 光卡存储容量大 1.5-6.6M字节 （40,1.2.6 TM卡,TM Touch Memory 接触式存储器iButton Identification Button 识别纽扣电子标签卡,docin/sundae_meng,1.2.6 TM卡TM Touch Memory,return,docin/sundae_meng,returndocin/sundae_meng,1.3.1 IC卡提供的信息,1.3 智能卡的应用基础,1、印在卡上的可供人阅读的信息 用来标识发行人的标志、使用期限、客户姓名、帐号和签名等，是作为交易支付的基础。2、机器可读数据 卡上凸出字符用于压印帐单，提供凭证、帐目。3、提供机器可读的授权信息和数据收集系统的标识符。,return,docin/sundae_meng,1.3.1 IC卡提供的信息 1.3 智能卡的应用基础,1.3.2 IC卡存储区的分配和功能简介,1、公开的（不保密的存储区） 内含公用信息，如发行标识符、持卡人帐号等。2、外部不可读的存储区 仅供内部使用，如PIN值、密钥。不允许将PIN值向外界传送。3、保密存储区 含帐面余额、卡使用的服务类型及限额。 允许读取数据进行交易，并修改（如余额等）4、记录区 内含交易细节，称为日志，可供查询。,一般分四个存储区,docin/sundae_meng,1.3.2 IC卡存储区的分配和功能简介 1、公开的（不保,1.3.3 IC卡应用系统的基本构成,docin/sundae_meng,1.3.3 IC卡应用系统的基本构成docin/sunda,1.3.4 应用系统结构,Interface device 读写设备/读写器,docin/sundae_meng,1.3.4 应用系统结构 Interface dev,docin/sundae_meng,docin/sundae_meng,docin/sundae_meng,docin/sundae_meng,docin/sundae_meng,docin/sundae_meng,docin/sundae_meng,docin/sundae_meng,1.3.5 IC卡的接口设备,配合IC卡工作的接口设备IFD(Interface device)，或称为读写设备/读写器。IFD可以是一个由微处理器、键盘、显示器与I/O接口组成的独立设备，该设备通过IC卡上的8个触点向IC卡提供电源并与IC卡相互交换信息。,return,docin/sundae_meng,1.3.5 IC卡的接口设备配合IC卡工作的接口设备IF,1.4 智能卡的国际标准,标准是IC卡设计制造与应用的支撑点，符合标准是IC卡生存的条件。按IC卡数据传送方式分接触式IC卡和非接触式IC卡，故标准不同。,1、接触式IC卡的国际标准,ISO/IEC 7816国际标准。第3、4章讨论。,2、非接触式IC卡的国际标准,ISO/IEC 10536、14433和15693国际标准。第5章讨论。,return,docin/sundae_meng,1.4 智能卡的国际标准标准是IC卡设计制造与应用的支撑,IC卡内芯片功能。IC卡芯片内数据的读写。IC卡的读卡器。IC卡片上数据的安全。IC卡应用系统网络与数据的可靠性与安全性。IC卡的标准。,1.5 IC卡应用的核心问题,return,docin/sundae_meng,IC卡内芯片功能。1.5 IC卡应用的核心问题retur,制造发行应用回收,1.6 IC卡生命周期,return,制造：芯片与卡的制造发行：具有应用功能的卡的发行。应用：持卡人在特定部门管理下的使用。回收：回收处理损坏卡、失效卡。,docin/sundae_meng,制造发行应用回收1.6 IC卡生命周期r,return,docin/sundae_meng,returndocin/sundae_meng,1.7 电子标签,2019年10月，科技部会同14个部委启动中国射频识别（RFID）技术政策白皮书编写工作，经过12稿最终完成了白皮书编制。2019年6月9日，中国射频识别（RFID）技术政策白皮书正式以国家技术产业政策的形式对外公布。,return,docin/sundae_meng,1.7 电子标签2019年10月，科技部会同14个部委启动,作为国家RFID产业政策的权威中国射频识别（RFID）技术政策白皮书共分为五章，分别阐述RFID技术发展现状与趋势、中国发展RFID技术战略、中国RFID技术发展及优先应用领域、推进产业化战略和宏观环境建设，指明我国RFID技术和产业总体发展目标、指导思想和原则以及发展途径，指出我国RFID产业实施进程分培育期、成长期和成熟期三个阶段进行。,docin/sundae_meng,作为国家RFID产业政策的权威中国射频识别（RFID）技术,RFID技术的应用可追溯到第二次世界大战中飞机的敌我目标识别，随着大规模集成电路、网络通信、信息安全等技术的发展，RFID技术进入商业化应用阶段。由于RFID技术具有高速移动物体识别、多目标识别和非接触识别等特点，显示出巨大的发展潜力与应用空间，被认为是21世纪的最有发展前途的信息技术之一。,docin/sundae_meng,RFID技术的应用可追溯到第二次世界大战中飞机的敌我目标识别,RFID技术涉及信息、制造、材料等诸多高技术领域，涵盖无线通信、芯片设计与制造、天线设计与制造、标签封装、系统集成、信息安全等技术。一些国家和国际跨国公司都在加速推动RFID技术的研发和应用进程。,docin/sundae_meng,RFID技术涉及信息、制造、材料等诸多高技术领域，涵盖无线通,RFID标签的分类,按照能量供给方式分,有源无源半有源,按照工作频率分,低频（LF）高频（HF）超高频（UHF）微波频段（MW）,docin/sundae_meng,RFID标签的分类按照能量供给方式分有源按照工作频率分低频（,目前国际上RFID应用以LF和HF标签产品为主；UHF标签开始规模生产，由于其具有可远距离识别和低成本的优势，有望在未来五年内成为主流；MW标签在部分国家已经得到应用。中国已掌握HF芯片的设计技术，并且成功地实现了产业化，同时UHF芯片也已经完成开发。,docin/sundae_meng,目前国际上RFID应用以LF和HF标签产品为,RFID读写器产品类型较多，部分先进产品可以实现多协议兼容。中国已经推出了系列RFID读写器产品，小功率读写模块已达到国外同类水平，大功率读写模块和读写器片上系统(SoC）尚处于研发阶段。,docin/sundae_meng,RFID读写器产品类型较多，部分先进产品可以实现多协议兼容。,形形色色的电子标签,docin/sundae_meng,形形色色的电子标签docin/sundae_meng,形形色色的电子标签,docin/sundae_meng,形形色色的电子标签docin/sundae_meng,docin/sundae_meng,docin/sundae_meng,IC卡应用系统 陆永宁 东南大学出版社智能卡应用系统 黄淼云 清华大学出版社IC卡的技术与应用 王卓人 电子工业出版社金卡工程杂志智能卡网站,参考资料,return,docin/sundae_meng,IC卡应用系统 陆永宁 参考资料returndoci,思考与练习,IC卡的分类什么是I2C总线协议？IC卡应用系统的基本构成是什么？IC卡的国际标准有哪些？IC卡应用的核心问题是什么？接触式IC卡的三种类别，分别画出其结构示意图。,docin/sundae_meng,思考与练习IC卡的分类docin/sundae_meng,感谢聆听,感谢聆听,