磁卡独有特性.doc

第2章 磁卡 2.1 磁卡概述 2.2 金融交易卡第1轨道的格式及内容 2.3 金融交易卡第2轨道的格式及内容 2.4 金融交易卡第3轨道的格式及内容 2.5 主帐号格式 2.6 金融交易内容2.7 磁卡存在的问题2.8 与磁卡有关的国际标准第2章作业主讲：潘春伟P2.1 磁卡概述 磁卡广泛应用于金融、邮电、航空等领域，它是利用贴在卡上的磁条来记录持卡人的账户、姓名等信息的。磁条表面涂有磁性材料，当读卡设备的磁头掠过磁条时，就可以对磁条进行读写操作。磁卡一般作为识别卡用。识别卡： 种标识其持卡人和发行者的卡，卡上载有进行该卡预期应用所要求输入的数据。识别卡的一般特性： 在卡的功能没有损害的前提下，允许磁卡正常使用过程中承受一定程度的变形(弯曲而未折损) 允许因为记录或打印而使卡的弹性变小。 在规定的环境温度范围内卡的结构应保持可靠和可用。 磁卡独有特性： 磁卡的材料不应含有可能渗入或改变磁性材料性质的成分，以免卡在正常使用时，磁性材料变得不能满足识别卡的国际标准所规定的特性。 磁条的信息，不因污染而失效。 卡暴露在一定强度磁场中记录的数据不能被破坏。2.1.1磁卡尺寸规格表2.1 三种规格的磁卡尺寸卡类型宽度高度厚度mminmminmminID-1ID-2ID-385.61051253.3704.1344.92153.9874882.1252.9133.4650.760.760.760.0300.0300.0302.1.2 磁条信息编码技术 一般将磁条贴在磁卡的背面，磁条可读表面高度应该从0mm(0in)到0.038mm(0.0015in)。 磁条上记录的信息采用调频制编码技术，具有自同步能力。图2.1示出采用这种编码技术的例子。 在每个时钟周期，磁通至少变化一次。如在每个周期中间产生磁通变化表示逻辑“1”，如无磁通变化表示逻辑“0”。图21 调制编码图示例 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 02.1.3 磁道排列及编码格式 磁卡的磁性材料(磁条)所占区域见图2.2。a最大5.54mm，b最小11.89mm，c最大2.92mm磁卡的磁条上共有3个轨道，其位置见图2.3 a：最大值5.66(单位mm) b：最小值8.46，最大值8.97 c：最大值8.97，最小值8.46 d：最小值11.76，最大值12.27 e：最小值12.01，最大值12.52 f：最小值15.32，最大值15.82图2.3 磁道的位置若有多个磁道，各磁道的位置不能相互重叠，即使各磁道的毛边也不允许相互影响国际标淮ISO7811/2规定： 磁道1记录字母数字型数据，磁道2记录数字型数据。两者都是只读磁道。 磁道3记录数字型数据，它是读写磁道。编码时， 各磁通都是从右侧顶端开始编码，每个字符的位结构都是首先编码最低有效位(b 1)，最后编码奇偶校验位。 磁道l和磁道2第一个数据位的中心线距离卡右边线7.44 0.51mm。 磁道1和磁道2所记录的最后数据位的中心线不能超过离卡左边线为6.93mm的线(如图2.4)， 磁道3未定义左边界其编码的右边界为7.44 1.00mm。图2.4 磁道1和磁道2编码数据的限制范围7.44 0.51磁道编码：磁道1可以编码数字和字符，使用6位二进制数和1位校验位表示一个字符或数字。其中，%：起始标记（SS）？：结束标记（ES）111110：分隔符（FS）第二和第三磁道的编码字符集磁道2和3只能表示数字，使用4位二进制数和1位校验位表示一个数字。其中，SS：起始字符ES：结束字符FS：分隔符数据校验方法 三条磁道都采用两种差错校验技术：奇偶校验和纵向冗余校验(longitudinal redndancy check,LRC) 每一编码字符都含有一奇偶校验位，三条磁通都采用奇校验，即奇偶位保证每一字符(包括奇偶位在内)“l”的总数是奇数。 每条数据信息都应包含纵向冗余校验(LRC)字符（偶校验）。按照卡的起始标记、数据、结束标记的读卡方向LRC字符紧跟在结束标记之后编码。 LRC字符的位结构与数据字符的位结构相同都是先编码低有效位，再编码高有效位，最后编码奇偶校验位，LRC本身仍为奇校验。磁道1奇校验及LRC校验计算举例磁道2和3奇校验及LRC校验计算举例卡的编码与解码2.2 金融交易卡第1磁道的格式及内容 磁道1的标准记录密度为8.3bpmm 5，每个字符的长度为7个比特(包括校验位) 。磁道1信息最大长度为79个字母数字字符。 国际标难ISO7813规定第1磁通有两种结构其中结构A留给发卡者规定，结构B如下：2.2 金融交易卡第1磁道的格式及内容STX:起始字符(起始标记)，“%”FC:格式代码，在这儿应是“B”，表明是格式BPAN:个人标识号码(主账号)，代表持卡人的号码，由发卡者标识号码、个人账号标识、校验数字三部分构成FS：分隔符。CC：国家代码。3个数字，当主账号的主要行业标识符是“59”(金融行业)时，这个字段按ISO 3166强制编码。在所有其他情形下，没有该字段。NM：持卡人的姓名。226个字符。最小编码数据应为一个字符(作为姓氏)加上姓氏分隔符。除姓以外，姓名字段的其他逻辑元素要求用空格分隔，最后一逻辑元素后不必有空格。姓名字段格式如下：姓氏/第一个名字或简写 中间名字或简写.头衔 例如：Stewart/Richard.Mr (无中间名字)Stewart/ (只有姓氏)Stewart/ Richard Tom.Mr(全称)Stewart/ Richard Tom (无头衔)在姓名字段代码的最后一个逻辑元素之后，应跟一分隔符(FS)来分隔姓名字段和后续字段。ED：失效日期。格式为YYMM，用4个数宁表示卡的有效期限(YY表示年，MM表示月)。如果不定义失效日期，该字段应为一分隔符ID：交换指示符，见SC。SC：服务代码。ID和SC用来表示发卡者对持卡人提供的服务范围和类别。如果这两项内容不存在或不用指定，这两个字段以一个分隔符(FS)代替。 交换指示符(ID)是1个数字、它由ISO技术组织指定。目前已指定的有： 1 适用于国际交换 5 只适合于发卡国家内的交换 7 不适用于 一般交换(在发行者之间的特定协议不受 此限制) 9 系统测试卡 服务代码(SC)由两个数字组成： 00一49 是由ISO技术组织指定、发布的代码 5059 是由国家标准组织指定和发布的代码 60一99 是可由民间指定的代码 当交换指示符(ID)为1时SC只能指定在0049之间； 当交换指示符为5或7时，所有SC代码都有效。 目前指定的服务代码有 0l 无限制 02 无ATM服务 03 只有ATM服务 10 无现金预支 11 既无现金预支又无ATM服务 20 要求授权即所有交易都必须经过发行者或其代理授权DD：自由数据，或称随点数据。可包括卡的启用日期、平衡字符，等等。该字段的长度应使整个磁道信息长度不超过总长79个字符。ETX ：结束标记(结束字符)LRC： 纵向冗余校验字符2.2 金融交易卡第1磁道的格式及内容2.3 金融交易卡第2磁道的格式及内容 磁道2的记录密度比磁道1低得多。为3bpmm 3，每个字符长度为5个比特(含校验位)，其信息最大长度为40个数字字符。 ISO 7813规定了第2磁道的标准结构如下：STX 起始标记(起始字符)，其编码为十进制码的11PAN 主账号。它是用来标识发行卡片的行业、卡片发行人以及带有一位校验位的客户标识号FS 分隔符。其编码为BCD码的13。CC 国家代码。3个数字。同磁道1一样。ED 失效日期(终止日期)的格式为YYMM。如果无失效日期，该字段为一分隔符ID 交换指示符，见SC。SC 服务代码。ID和SC的含义和内容的规定与第l磁道一样，如果这两项内容不用指定，两字段以一分隔符(FS)代替。DD 随意数据，由卡的发行者自行决定。该宁段长度应使整个磁道信息长度不过总长40个数字字符。2.3 金融交易卡第2磁道的格式及内容2.3 金融交易卡第2磁道的格式及内容ETX 结束标记(结束字符)，其编码是BCD码的15。LRC 纵向冗余校验字符。 比较磁道1和2可以发现，两磁道的区别在于第1磁道比第2磁道多一个姓名字段，可以记录持卡人的姓名。第1磁道的编码字符集是字母数字的，字母主要提供给姓名字段用，第2磁道的编码字符集是数字的。除此之外、两个磁道其他字段的含义、格式及长度基本上是一样的。第1磁道因为信息内容多，比第2磁道存储密度高。实际应用时，发卡者可以根据实际需要确定选用哪条磁道也可以将两磁道配合起来使用，提供更丰富的信息。2.4 金融交易卡第3磁道的格式及内容 第3磁道的记录密度为8.3bpmm8%，每个字符长度与第2磁道一样为5个比特(含校验位)。其信息最大长度为107个数字字符。 第3磁道的信息有两种标准格式(参见ISO 4909)：格式代码为01和格式代码为02。 磁道3是可读写磁道，信息量大，所包含的内容也很丰富，具体情况见教材表2.6和表2.7。 目前实际应用中主要是第1和第2磁道格式，尤其第2磁道格式居多。2.5 主帐号格式 主账号(PAN)是标识持卡人的号码，它等同于ISO 7812中所定义的标识号码。PAN由下图所示的三部分组成。1发卡者标识号码它是标识主要行业和发行者的号码，该号码由两部分组成：主要行业标识符(MII)和发卡者标识符(见表2.8)。MII用于标识发卡者所属行业，用1个数字表示。发卡者标识符用于标识各行业内不同发卡者，其长度由MII预先确定。 当MII5时，根据发卡者标识符的第1个数字确定其长度。 而当MII 5后紧跟数字9时，发卡者标识符由金融机构分配，而并非像其他情况一样由ISO注册授权机构发布。此时可将“59”整个看作是MII，标识金融行业。 金融机构发布的发卡者标识符最多由8个数字组成，并用1个字段分隔符(空格)终止。 构分配，而并非像其他情况一样由ISO注册授权机构发布。此时可将“59”整个看作是MII，标识金融行业。 金融机构发布的发卡者标识符最多由8个数字组成，并用1个字段分隔符(空格)终止。MII发卡者标识符行业0保留将来分配1航空业2航空业保留将来分配其他3旅游和娱乐业4银行/金融业50银行/金融业123456789特殊处理6商业和银行业7石油业8保留将来分配9CCC（国家代码）+发卡者标识符2个人账户标识 它是由发卡部门分配给独立单位或个人的号码，用于标识一个独立的账户。3校验数字 个人账户标识之后紧跟一数字，用以使PAN有效。它是根据PAN前面所有数字(从MII开始)计算得到的。其计算方法是采用计算模10“隔位倍加”校验数的Luhn公式，步骤如下： 1：从右边第l数字开始(低序)每隔1位乘以2。 2：把步骤1中获得的乘积的各位数字与原号码中未乘 2的各位数字相加。 3：求这个总和的个位数字的“10的补数”这个补数就是校验数字。如果步骤2得到的总和是以0结尾的数(如30、40等)，则校验数字为0。校验数字举例：499273 9871步骤 4 9 9 2 7 3 9 8 7 1 1 2 2 2 2 2 18 4 6 16 2 2 4+1+8+9+4+7+6+9+1+6+7+2=64 3 4的补数=6结果：带有校验数字的帐号为 499273 987164PAN的长度 在第1磁道和第2磁道上，PAN最多为19个数字。在第3磁道上，PAN的长度依赖于发卡者标识号码。对于银行金融业，其最大长度定义为： 数字个数MII值MII发卡者标识符段分隔符个人账户标识校验数字PAN总长4或615max121max195125max151max19592max81max231max28注意：标准在不断修改中2.6金融交易内容 前面几节讲述了各磁道的格式及内容，但用户持有卡以后，如何使用卡片呢？ 一般来说，因磁条保密件较差，易伪造、修改所以大多数情况下磁卡都是作为静态数据输入（只读）使用。虽然第3磁道可读写，并且有金额字段，也只是用于小金额的应用领域，例如用作电话卡。 在金融行业，作为金融交易卡(FTC)的磁卡，一般配合强大、可靠的计算机网络系统使用。用户的各方面信息,诸如金额、交易记录等等，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账号(PAN)等索引信息，便于在数据库中迅速找到用户数据。 一个典型的网络系统见因2.6。图2.6 城市金融电子网络示意图图2.7 金融交易卡各方关系示意图 ISO 8583：1987规定，所有在系统间传输的信息都包括三部分：信息类型识别符、一个或多个比特图、一个按比特图表示的顺序排列的数据元序列。 信息类型识别符是一个4位数字的数字型字段，目前ISO已定义的信息类型有7类：授权信息、金融交易信息、文件更新信息、撤消信息、对账控制信息、管理信息和网络管理信息。发卡方和代理方进行信息交换的规范ISO8583：1987比特图数据元0比特位置：0164数据元比特位置：0164 6512810 比特图由64个位构成，每1位用“1”或“0”表示与该特定位对应的数据元信息存在与否。如果比特图最左边第1位为“l”，表明其后紧跟有一个辅助的比特图(见下图)。 数据元序列 数据元序列是利用比特图作为索引，对信息按顺序进行重组构成的。