智能卡(Smart Card):內(nèi)嵌有微芯片的塑料卡(通常是一張信用卡的大小)的通稱。一些智能卡包含一個RFID芯片,所以它們不需要與讀寫器的任何物理接觸就能夠識別持卡人。智能卡配備有CPU和RAM,可自行處理數(shù)量較多的數(shù)據(jù)而不會干擾到主機(jī)CPU的工作。智能卡還可過濾錯誤的數(shù)據(jù),以減輕主機(jī)CPU的負(fù)擔(dān)。適應(yīng)于端口數(shù)目較多且通信速度需求較快的場合??▋?nèi)的集成電路包括中央處理器CPU、可編程只讀存儲器EEPROM、隨機(jī)存儲器RAM和固化在只讀存儲器ROM中的卡內(nèi)操作系統(tǒng)COS(Chip Operating System)??ㄖ袛?shù)據(jù)分為外部讀取和內(nèi)部處理部分。
【資料圖】
智能卡介紹
智能卡是IC卡(集成電路卡)的一種,按所嵌的芯片類型的不同,IC卡可分為三類:
1.存儲器卡:卡內(nèi)的集成電路是可用電擦除的可編程只讀存儲器EEPROM,它僅具數(shù)據(jù)存儲功能,沒有數(shù)據(jù)處理能力;存儲卡本身無硬件加密功能,只在文件上加密,很容易被破解。
2.邏輯加密卡:卡內(nèi)的集成電路包括加密邏輯電路和可編程只讀存儲器EEPROM,加密邏輯電路可在一定程度上保護(hù)卡和卡中數(shù)據(jù)的安全,但只是低層次防護(hù),無法防止惡意攻擊。
3.智能卡(CPU卡)
操作系統(tǒng)
智能卡操作系統(tǒng)通常稱為芯片操作系統(tǒng)COS。COS一般都有自己的安全體系,其安全性能通常是衡量COS的重要技術(shù)指標(biāo)。
COS功能包括:傳輸管理、文件管理、安全體系、命令解釋。
用途
從功能上來說,智能卡的用途可歸為如下四點(diǎn):
1.身份識別
2.支付工具
3.加密/解密
4.信息
分類
智能卡是智能卡技術(shù)的核心,它的機(jī)能和本錢對智能卡技術(shù)的推廣和使用起著舉足輕重的作用,為了進(jìn)步智能卡的尺度化和通用性,國際標(biāo)準(zhǔn)化組織對智能卡的接口和通信協(xié)議作了具體規(guī)定,出產(chǎn)智能卡的廠家有SIEMENS,ATMEL,GEMPLUS,MOTOROLA,MICROCHIP等公司。
智能卡屬于半導(dǎo)體卡。半導(dǎo)體卡片采用微電子技術(shù)進(jìn)行信息的存儲、處理。按照其組成結(jié)構(gòu),智能卡可以分為一般存儲卡、加密存儲卡、CPU卡和超級智能卡:
非加密存儲器卡(Memory Card)
其內(nèi)嵌芯片相稱于普通串行E2PROM存儲器,有些芯片還增加了特定區(qū)域的寫保護(hù)功能,這類卡信息存儲便利,使用簡單,價格便宜,很多場合可替代磁卡,但因為其本身不具備信息保密功能,因此,只能用于保密性要求不高的應(yīng)用場合。
加密存儲器卡(Security Card)
加密存儲器卡內(nèi)嵌芯片在存儲區(qū)外增加了控制邏輯,在訪問存儲區(qū)之前需要核對密碼,只有密碼準(zhǔn)確,才能進(jìn)行存取操縱,這類信息保密性較好,使用與普通存儲器卡相類似。
CPU卡(Smart Card)
CPU卡內(nèi)嵌芯片相當(dāng)于一個特殊類型的單片機(jī),內(nèi)部除了帶有控制器,存儲器,時序控制邏輯等外,還帶有算法單元和操縱系統(tǒng),因為CPU卡有存儲容量大,處理能力強(qiáng),信息存儲安全等特性。因此,廣泛用于信息安全性要求特別高的場合。
超級智能卡
在卡上具有MPU和存儲器并裝有鍵盤、液晶顯示器和電源,有的卡上還具有指紋識別裝置等。
按照數(shù)據(jù)讀寫方式,智能卡又可分為接觸式IC卡和非接觸式IC卡兩類:
接觸式IC卡
前者由讀寫設(shè)備的觸點(diǎn)和卡片上的觸點(diǎn)相接觸,進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫;國際標(biāo)準(zhǔn)ISO7816系列對此類IC卡進(jìn)行了規(guī)定。
非接觸式IC卡
后者則與讀寫設(shè)備無電路接觸,由非接觸式的讀寫技術(shù)進(jìn)行讀寫(例如,光或無線電技術(shù))。其內(nèi)嵌芯片除了存儲單元。控制邏輯外,增加了射頻收發(fā)電路。這類卡一般用在存取頻繁,可靠性要求特別高的場合。國際標(biāo)準(zhǔn)ISO10536系列闡述了對非接觸式IC卡的有關(guān)規(guī)定。
按照數(shù)據(jù)交換格局分類,智能卡可以分為串行和并行兩種:
串行IC卡
智能卡和外界進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時,數(shù)據(jù)流按照串行方式輸入輸出。當(dāng)前應(yīng)用中大多數(shù)IC卡都屬于串行IC卡類,串行IC卡接口簡樸,使用利便,國際標(biāo)準(zhǔn)化組織為之專門開發(fā)了相關(guān)尺度。
并行IC卡
與串行IC卡相反,并行IC卡的數(shù)據(jù)交換以并行方式進(jìn)行,由此可以帶來兩方面的好處,一是數(shù)據(jù)交換速度進(jìn)步,二是在現(xiàn)有技術(shù)前提下存儲容量可以明顯增加。有關(guān)廠商再者方面作出了探索,并有產(chǎn)品投入使用,但因為沒有形成相應(yīng)的國際標(biāo)準(zhǔn),大規(guī)模應(yīng)用方面還存在一些題目。
此外,有關(guān)廠商還設(shè)計制造了各種適合實(shí)際用途的智能卡,例如:
預(yù)支費(fèi)卡(Prepayment Card)
預(yù)支費(fèi)卡在出廠后,初始化前的特性與加密存儲器卡相類似,只是容量較小,一旦經(jīng)用戶初始化后,其信息的讀取與普通存儲卡類似,其內(nèi)嵌芯片相稱于一個計數(shù)器,只是該計數(shù)器只能作減法,不能作加法,當(dāng)計數(shù)為零時,芯片便作廢,因此,是一次性的。這樣卡是專門為預(yù)支用度途設(shè)計的。
混合卡
混合卡也存在多種形式,將IC芯片和磁卡同做在一張卡片上,將接觸式和非接觸式融為一體,一般都稱為“混合卡”。
另外,在1981年由美國一家公司提出光卡概念,從而豐碩了卡片式數(shù)據(jù)存儲方式。光卡(Optical Card)由半導(dǎo)體激光材料組成的,能夠儲存記實(shí)并再生大量信息。光卡紀(jì)錄格局目前形成了兩種格局:Canon型和Delta型。這兩種形式均已被國際標(biāo)準(zhǔn)化組織接收為國際標(biāo)準(zhǔn)。光卡具有體積小,便于隨身攜帶,數(shù)據(jù)安全可靠,容量大,抗干擾性強(qiáng),不易更改,保密性好和相對價格便宜等長處。
智能卡有些已作為尺度產(chǎn)品提供,在以后章節(jié)中將具體先容,有些需要用戶定制,本書只作綱領(lǐng)性先容。除此之外,一些公司正計劃采用閃爍存儲器(Flash Memory)技術(shù)制造智能卡,以進(jìn)一步擴(kuò)大容量,進(jìn)步速度,降低本錢和功耗,這將是智能卡技術(shù)的又一飛越。預(yù)計,跟著新技術(shù)和新工藝的不斷發(fā)展、提高,今后還會不斷泛起新的卡型。