非接触式IC卡种类详解
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1IC卡概念IC卡具有防磁、防静电、抗破坏性和耐用性强;防伪性好;存储数据安全性高(可加密);数据存储容量大;应用设备及系统网络环境成本低;品种型号齐全;技术规范成熟等特点。
其极高的安全性现已越来越受到人们的普遍重视,已在越来越多的领域取代磁卡及其它数据卡片,得到了越来越广泛的应用。
IC卡作为一种新的高科技产品正在引起人们的广泛关注,其关键在于IC卡的应用,它标志着一种信息处理手段的问世。
未来多功能的IC卡普及与应用将改变整个社会的生活方式,是人类全面迈向电子化时代的钥匙。
1.1IC卡的主要特点∙高可靠性:防磁、防静电、抗破坏性和耐用性强∙高安全性:防伪性好∙存储数据安全性高(可加密)∙数据存储量大∙方便使用:应用设备及系统网络环境成本低∙多应用类型:品种型号齐全、技术规范成熟各种各样的IC卡1.2IC卡的分类根据集成电路类型分:存储卡(非加密卡):卡内的IC芯片主要是EEPROM,具有数据存储功能,不具有数据处理功能和硬件加密功能。
逻辑加密卡:有加密逻辑电路通过校验密码方式来保护卡内的数据对于外部访问是否开放,但是是低层次的安全保护,无法防范恶意性的攻击。
CPU卡(智能卡):卡内的IC中带有CPU、存储单元以及芯片操作系统COS。
装有COS 的CPU卡相当于一台微型计算机,具有数据存储功能、命令处理和数据安全保护等功能。
信息纽扣(TM卡)根据卡与外界数据交换的界面不同分:接触式IC卡非接触式IC卡双界面卡根据卡的应用领域不同分:金融卡非金融卡1.3IC卡应用系统的基本组成IC 卡用卡装置(独立或联网)管理系统1.4IC卡制造过程涉及IC卡制造、IC卡的应用、IC卡机具产品和IC卡数据的编码接触式1.5IC卡的基本标准1.接触式IC卡的基本标准2.非接触式IC卡的基本标准1.5.1 有关IC卡应用的标准和规范1. 社会保障卡建设总体规划劳动保障部19992. 中国金融集成电路(IC)卡规范V2.03. JR/T 0008-2000 银行卡发卡行标识代码及卡号4. 中国石化加油集成电路IC卡应用规范V1.05. ISO 8583-1:2003 金融交易卡产生的报文1.5.2 有关IC卡机具的标准接触式IC卡机具产品主要依据于国家标准GB/T 18239-2000、GB9254-1998、GB/T17618-1998、GB4943-2001等,涉及IC卡机具的功能、电源适应能力、电气安全性、环境适应性、可靠性和电磁兼容性等20多项。
非接触IC卡详细介绍非接触式IC卡又称射频卡,由IC芯片、感应天线组成,封装在一个标准的PVC卡片内,芯片及天线无任何外露部分,是最近几年发展起来的一项新技术,它成功的将射频识别技术和IC卡技术结合起来,结束了无源(卡中无电源)和免接触这一难题,是电子领域的一大突破,卡片在一定距离范围(通常为5—10mm)靠近读写器表面,通过无线电波的传递来完成数据的读写操作。
1.非接触性IC卡与读卡器之间通过无线电波来完成读写操作,二者之间的通讯频为13.56MHZ。
非接触性IC卡本身是无源卡,当读写器对卡进行读写操作是,读写器发出的信号由两部分叠加组成:一部分是电源信号,该信号由卡接收后,与本身的L/C产生一个瞬间能量来供给芯片工作。
另一部分则是指令和数据信号,指挥芯片完成数据的读取、修改、储存等,并返回信号给读写器,完成一次读写操作。
读写器则一般由单片机,专用智能模块和天线组成,并配有与PC 的通讯接口,打印口,I/O口等,以便应用于不同的领域。
2.非接触性智能卡内部分区。
非接触性智能卡内部分为两部分:系统区(CDF)用户区(ADF)。
系统区:由卡片制造商和系统开发商及发卡机构使用。
用户区:用于存放持卡人的有关数据信息。
3.与接触式IC卡相比较,非接触式卡具有以下优点:⑴可靠性高非接触式IC卡与读写器之间无机械接触,避免了由于接触读写而产生的各种故障.例如:由于粗暴插卡,非卡外物插入,灰尘或油污导致接触不良造成的故障. 此外,非接触式卡表面无裸露芯片,无须担心芯片脱落,静电击穿,弯曲损坏等问题,既便于卡片印刷,又提高了卡片的使用可靠性.⑵操作方便由于非接触通讯,读写器在10CM范围内就可以对卡片操作,所以不必插拨卡,非常方便用户使用. 非接触式卡使用时没有方向性,卡片可以在任意方向掠过读写器表面,既可完成操作,这大大提高了每次使用的速度。
⑶防冲突非接触式卡中有快速防冲突机制,能防止卡片之间出现数据干扰,因此,读写器可以"同时"处理多张非接触式IC卡.这提高了应用的并行性,无形中提高系统工作速度.⑷可以适合于多种应用非接触式卡的序列号是唯一的,制造厂家在产品出厂前已将此序列号固化,不可再更改。
非接触读写器(IC卡)基础知识一、非接触IC卡简介IC卡全称集成电路卡(Integrated Circuit Card),又称智能卡(Sm art Card)。
可读写,容量大,有加密功能,数据记录可靠,使用更方便,如一卡通系统,消费系统等。
按连接方式分为接触式和非接触式,接触式卡片存在着操作慢,环境适应性差,可靠性欠佳等问题,这些先天的不足限制了他们在一些重要领域应用。
非接触式IC卡,90年代中期出现,有适应恶劣环境的能力,优良的电气和机械性能,极高的安全性,将逐渐取代现在接触式IC卡,成应用最为广泛的主流卡。
非接触式IC卡,又称"无触点IC卡"或"射频卡",是世界最近几年发展起来的一项新技术。
它的芯片全部封于卡基内,无暴露部分。
不但如此,在卡体内还嵌有一个微型天线,是为了嵌入的芯片与读卡器之间的相互通信,它通过无线电波或电磁场的感应来交换信息。
它成功地将射频识别技术和IC技术结合起来,解决了无源(卡中无电源)和免接触这两大难题,是电子器件领域的一大突破。
该技术的优势是信息的交换不需要卡和读卡器之间有任何接触。
卡的存储容量一般在256kb到72kb之间,目前最流行的技术有Legic,MIFARE,DESFire,I Code和HID class等,同时也遵从I SO14443 A&B通信协议的芯片。
通常用于门禁、公交收费、地铁收费等。
非接触式IC卡所使用的芯片以PHILIPS公司出品的MIFARE One S50或S70芯片居多,约占到80%,所以很多人习惯上称非接触式IC卡为"M1卡"。
非接触式IC卡又可分为:1). 射频加密式(RF ID)通常称为ID卡。
射频卡的信息存取是通过无线电波来完成的。
主机和射频之间没有机械接触点。
比如HID,INDARA,TI,EM等。
2). 射频储存卡(RF IC)通常称为非接触IC卡。
射频储存卡也是通过无线电来存取信息。
非接触式IC卡的详细介绍非接触式IC卡又称射频卡和M1卡,成功地解决了无源(卡中无电源)和免接触这一难题,是电子器件领域的一大突破。
主要用于公交、轮渡、地铁的自动收费系统,也应用在门禁管理、身份证明和电子钱包。
非接触式卡的优点及特点:1、可靠性高,卡与读写器之间无机械接触,可避免因粗暴插卡、非卡之外的物体插入、灰尘油污导致的各种故障;卡表面无裸露的芯片,无芯片脱落、静电击穿、弯曲损坏等问题;操作方便快捷,在有效范围内即可对卡片操作;无方向性,提高了识读速度。
2、防冲突(自动分辨能力),射频卡有快速防冲突机制,能防止卡片之间出现数据干扰,读写器可同时处理多张感应卡。
3、应用范围广,射频卡的存储器结构特点使其可一卡应用于不同的系统,用户根据不同的应用可设定不同的密码和访问条件。
4、加密性能好,双向验证机制,各扇区均有操作密码和访问条件。
5、M1卡是可读可写的多功能卡,感应距离短,适合非定额消费系统、停车场系统、门禁考勤系统等。
M1卡工作原理向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,其频率与讯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,此电容可做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。
适用范围:非接触式IC卡的序列号是唯一的,制造厂家在产品出厂前已将此序列号固化,不可再更改。
非接触式卡与读写器之间采用双向验证机制,即读写器验证IC卡的合法性,同时IC卡也验证读写器的合法性。
非接触式IC卡在处理前要与读写器之间进行三次相互认证,而且在通讯过程中所有的数据都加密。
此外,卡中各个扇区都有自己的操作密码和访问条件。
接触式卡的存储器结构特点使它一卡多用,能运用于不同系统,用户可根据不同的应用设定不同的密码和访问条件。
什么是非接触卡IC卡(射频卡感应式IC卡)?Mifare卡的基本原理是什么?什么是读卡器?读卡器的种类有哪些?什么叫远距离读卡器?非接触IC卡,又叫射频卡,感应卡,感应式IC卡。
其中,我们把只读卡(只能通过读卡器读出卡号(ID号),而且卡号是固化的(不能修改),不能往卡的分区再写数据,这种非接触卡,我们简称ID卡。
EM (芯片厂家)的ID卡拥有ID卡绝对的占有率,性价比最好,所以又叫EM卡,或者EM ID卡。
可读写的非接触IC卡,市面上绝大部分产品选用的是 Philips 的 Mifare One 芯片(有人简称M1),所以,我们叫他 Mifare one卡,或者 Mifare 卡,或者叫 M1卡。
还有些卡例如 Ti Logic等卡片,市场占有率很低,这里就不介绍了。
Mifare One 卡,其中ISO1443 TYPE A 格式应用最为普及,广泛用于门禁考勤消费等一卡通场合。
TYPE B格式用于身份证地铁公交卡等一些场合。
ID卡和Mifare卡已经占据了非接触IC卡90%以上的份额。
Mifare 卡的容量最常见的是 1K 字节(FF)的,(也有 4K字节的,在中国用得还不多这里就不介绍了)1K 字节的Mifare One 卡,一般分为 16个应用区(0-15区),每个区可以分别加密用于不同的一卡通场合。
每个应用区有4个块(0-3块),每个块有16个字节。
0应用区,即使加密了,他的0块也是可以读的,是固化的,不能修改的,其中表示卡的序列号的是4个字节,门禁的Wiegand26国际标准会用其中的3个字节做为卡号。
根据读取卡片的类型不同,读卡器分为 ID读卡器(EM读卡器),Mifare One读卡器(M1读卡器 Mifare读卡器 IC卡读卡器)统称,非接触IC卡读卡器,射频卡读卡器,感应式IC卡读卡器。
读卡器的读卡器距离一般在 2-16厘米之间,Mifare卡相对ID读卡距离要短一些。
什么是长距离读卡器?长距离读卡器就是读卡感应距离比较长,一般不用于门禁,而是用于停车场的场合。
非接触式IC 卡模块由非接触式IC 卡读卡器芯片FM1702及其外围电路组成。
一、FM1702 芯片介绍FM17XX 系列是复旦微电子股份有限公司设计的,基于ISO14443 标准的系列非接触卡读卡机专用芯片,采用0.6 微米CMOS EEPROM 工艺,可分别支持13.56MHz 频率下的typeA、typeB、15693 三种非接触通信协议,支持MIFARE和SH 标准的加密算法,可兼容Philips 的RC500、RC530、RC531、及RC632 等读卡机芯片。
芯片内部高度集成了模拟调制解调电路,只需最少量的外围电路就可以工作。
支持6 种微处理器接口,数字电路具有TTL、CMOS 两种电压工作模式,适用于各类计费系统的读卡器的应用。
1、产品特点●高集成度的模拟电路只需最少量的外围线路●操作距离可达10cm●支持ISO14443 typeA typeB 15693 协议●包含512byte 的EEPROM●支持MIFARE 和SH 标准的加密算法●支持六种接口模式●包含64byte 的FIFO●数字电路具有TTL/CMOS 两种电压工作模式●软件控制的power down 模式●一个可编程计时器●一个中断处理器●一个串行输出输入口●启动配置可编程●数字模拟和发射模块都有独立的电源供电●采用SOP32 封装●FM17XX L 的版本表示该芯片的三路电源都可适用于低电压2、各型号区别:二、FM1702 芯片功能框图及引脚图三、对非接触式IC 卡操作流程图如下:上电后首先用程序对读卡器芯片(以下简称PCD)进行寄存器初始化,完成后进入寻卡状态,通过天线发出寻卡信号。
当有IC 卡(以下简称PICC,实验程序所使用的卡为MF1 S50 卡)进入天线有效操作区,并且得到能量后,返回给PCD 卡类型值。
下一步PCD 对卡进行冲突操作,PICC 得到防冲突操作信号后,返回给PCD 卡序列号。
PCD接收到序列号后,程序对序列号有效性判定。
非接触式IC卡Mifare S50卡详细介绍一、何谓RFID与非接触式IC卡(Contactless Samrt Card)RFID (Radio Frequency Identification)常称为感应式电子晶片或近接卡、感应卡、非接触智能卡、非接触IC卡等等。
一套完整RFID系统由Reader 与Transponder两部分组成,其动作原理为由Re ader发射一特定频率之无线电波能量给Transponder,用以驱动Transponder 电路将内部之ID Code送出,此时Reader便接收此ID Code。
Transponder的特殊在于免用电池、免接触、免刷卡故不怕脏污,且晶片密码为世界唯一无法复制COPY,安全性高、长寿命。
RFID的产品有电容式(Capacatine)、微波式(Microwave)、无线电频率RF(R adioFrequency),因电容式在使用时须与CSC验票机几乎贴近才能感应,而微波式则须与CSC验票机直线对准,只有无线电频率式则无此限制,所以目前CSC 的主流卡片是飞利浦的MIFAER卡片,其材质采用无线电频率式;而以无线电频率不含电池之CSC,其动作原理是经由内部RF天线接收由读写器所发送出来之电波,感应出一微小电源电压来供应内部电路及读写器所需之电力,亦藉由此感应电压来读写、运算、储存卡片内记忆体资料或藉由读写器和外界接触,并进行卡片和读写器彼此间之资料之交换;其卡片特性概述如下:1、尺寸:信用卡尺寸86mm*54mm*0.76mm。
2、外型:坚固、防潮、不易弯曲变形。
3、电池:无内部电池。
4、读写距离:与读写单元间距离2-10CM内均可正确读写资料。
5、读写角度:与读写单元上方半球幅度内均可正确读写资料。
6、运输方式:无线电调频通信方式。
7、内部构造:固态电子装置(Solid-state Electric Device),有内藏记忆体、微处理器晶片两种形式。
非接触式IC卡、条码卡、磁道卡、接触式IC卡、芯片卡非接触式IC卡:门禁卡、工卡条码卡:较少接触到磁道卡:带黑色磁条的卡,如可刷的银行卡接触式IC卡:(即芯片卡),卡片嵌套了类似电话sim卡,如新一代的银行芯片卡一、最新技术—非接触IC卡非接触IC卡,又名感应卡,诞生于90年代初,由于存在着条码卡、磁卡和接触式IC卡不可比拟的优点,使之一经问世,便立刻引起了广泛的关注,并以惊人的速度得到推广应用。
非接触式IC卡由IC芯片,感应天线组成,并完全密封在一个标准PVC卡片中,无外露部分。
非接触式IC卡的读写过程,通常由非接触型IC卡与读写器之间通过无线电波来完成读写操作。
非接触型IC卡本身是无源体,当读写器对卡进行读写操作时,读写器发出的信号由两部分叠加组成:一部分是电源信号,该信号由卡接收后,与其本身的L/C产生谐振,产生一个瞬间能量来供给芯片工作。
另一部分则是结合数据信号,指挥芯片完成数据的读取、修改、存储等,并返回给读写器。
由非接触式IC卡所形成的读写系统,无论是硬件结构,还是操作过程都得到了很大的简化,同时借助于先进的管理软件,可脱机的操作方式,都使数据读写过程更为简单。
二、性能卓越—非接触式IC卡与条码卡、磁卡、接触式IC卡相比较条码卡、磁卡由于其结构简单,存储容量小,安全保密性差,读写设备复杂且维护费用高,作为七、八十年代技术水平的产品,已风光不再,逐渐被取代。
接触式IC卡与条码卡、磁卡相比,更加安全可靠,除了存储容量大,还可一卡多用,同时可靠性比条码卡、磁卡高,寿命长;读写机构比条码卡、磁卡读写机构简单可靠,造价便宜,维护方便,容易推广。
正由于以上优点,使得接触式IC卡市场遍布世界各地,风靡一时。
然而,当前风头正健的接触式IC卡面临着后来者非接触式IC卡的强劲挑战。
非接触式IC卡与传统的接触式IC卡相比,它在继承了接触式IC卡的优点的同时,如大容量、高安全性等,又克服了接触式所无法避免的缺点,如读写故障率高,由于触点外露而导致的污染、损伤、磨损、静电以及插卡这不便的读写过程等。
非接触式IC卡详解
一、非接触式IC卡种类
IC卡
(按接口方式:接触式,非接触式,双界面卡);
(根据内嵌IC:存储器卡,逻辑加密卡,CPU卡)
1、逻辑加密卡
非加密存储器卡:卡内的集成电路芯片主要是EEPROM,具有数据存储功能,不具有数据处理功能和硬件加密功能。
逻辑加密存储卡:在非加密存储卡的基础上增加了加密逻辑电路,加密逻辑电路通过效
验密码方式来保护卡内的数据对于外部访问是否开放,但是是低层次的安全保护,无法防范恶意性的攻击。
2、CPU卡
也称智能卡,卡内的集成电路中带有微处理器CPU、存储单元(包括随机存储器RAM、程序存储器ROM(FLASH)、用户数据存储器EEPROM)以及芯片操作系统COS。
装有COS 的CPU卡相当于一台微型计算机,不仅具有数据存储功能,同时具有命令处理和数据安全保护等功能。
3、双界面卡
◆双界面卡定义
双界面CPU卡(TimeCOS/DI)是基于单芯片的、集接触式与非接触式接口为一体的智能卡,这两种接口共享同一个微处理器、操作系统和EEPROM。
卡片包括一个微处理器芯片和一个与微处理器相连的天线线圈,由读写器产生的电磁场提供能量,通过射频方式实现能量供应和数据传输。
◆产品型号
目前,TimeCOS/DI卡有两种:一种是基于飞利浦公司的Mifare PRO—MF2ICD80双接口芯片开发的,其接触部分符合ISO7816和《中国金融集成电路IC卡规范》的要求,非接触部分符合ISO14443规范中的TYPE A类标准。
另一种是即将推出的基于西门子公司的SLE66CLXX系列双接口芯片开发的,接触部分符合ISO7816和《中国金融集成电路IC卡规范》,非接触部分支持ISO14443—TYPE A或TYPE B的双界面卡。
卡片容量有8K BYTE 、16K BYTE可选。
◆产品参数芯片技术性能参数
双界面卡的优势
i) 一卡多用、一卡通用:
卡片支持多应用:一张卡片可以集成多个不同应用多行业、多应用同时发卡。
应用灵活、方便,根据不同应用条件和要求,可任选采用接触或非接触交易方式,降低运营成本;适用于交易量大,交易时间短,交易过程无需等候的试用环境中;机具全封闭,适用于恶劣工作环境和自助消费场所,抗破坏和抗干扰能力强;适用于对安全性要求高的系统,可作为金融电子钱包应用;卡片防冲突机制,允许多张卡片同时进入交易区;与传统接触式设备完全兼容,可在其上直接使用。
ii) 高度安全:
芯片安全:采用内带随机数发生器的芯片,能够防止物理、逻辑上的各种攻击;芯片中的程序代码COS,一经写入,即不可再现;每个芯片具有唯一的出厂代码。
卡操作系统安全:支持singleDES和TripleDES算法:可自动根据密钥长度选择singleDES 或TripleDES算法;支持线路加密、线路保护功能,防止通讯数据被非法窃取或篡改;多种密钥类型支持密钥的不同使用方式。
传输安全:非接触方式进行数据传输遵循飞利浦专有的传输协议,经过卡片和机具的加密处理,数据即使被截获也不会泄密。
iii) 快速交易:
芯片内含DES运算加速器,可快速完成SingleDES、TripleDES等算法,一次TripleDES 运算时间为130微秒;非接触通讯时,通讯传输速率为106KBPS;接触部分的通讯速率可以调整,通讯速率可以达到38400bps。
iv) 兼容性好;
符合《中国金融集成电路(IC)卡规范》的要求;符合ISO14443 标准中的Type A,以后的基于西门子芯片的双界面卡支持Type A或Type B。
目前应用的支持Mifare-I卡片读写的机具,只需要进行软件的升级就可以很容易实现对支持Type A的Mifare-Pro类型TimeCOS/DI的读写。
v) 已有大量的应用
TimeCOS/DI的双界面卡已在大连城市一卡通项目中有成功的应用,目前是全国甚至全世界用量最大的,最成熟的产品。
一些其他著名卡片供应商的双界面卡目前还没有得到有大量应用的消息,因此与他们产品的优劣比较还为时尚早。
4、PSAM卡
SAM是Security Access Module的简称,俗称安全认证模块,目前有3类应用:
(1) ESAM, 主要是防抄板,用于游戏机学习机高端电子产品PCB
(2) PSAM,主要是安全认证,起个密钥作用,用于终端机设备上。
PSAM卡内嵌于各类终端设备,为其提供IC卡级别的安全保护,PSAM除具备用户卡功能外,还具有计算功能。
PSAM
中增加了计算型密钥。
应用范围PSAM主要用于商用POS,网点终端,直连终端等设备上,具有安全控制管理功能,支持多级发卡机制,适用于多应用环境。
(3) USB-SAM,就是USBKEY这类的产品,也是起个密钥的作用,现在银行用的相当普遍。
和PSAM是一个外挂,一个内置。
S50非接触式IC卡加密。