现代IC卡技术及应用ppt课件

.,IC卡技术及应用,2008年9月陈欢主讲,.,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1.5IC卡应用的核心问题1.6IC卡生命周期1.7电子标签,.,第一章智能卡概论,1.1智能卡基础知识,IC卡IntegratedCircuitCardSmartCardIntelligentCardMicrocircuitCardMicrochipCard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,.,1.1.2IC卡发展史,1972年RolandMereno（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2003年全球IC卡发行将达63亿张1993年中国政府启动金卡工程1998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2008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,.,1.2卡的分类,return,.,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,.,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,.,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。,.,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。（PersonalIdentificationNumber）磁卡应符合ISO7810-1987ISO7811/1.2.3.4.5-1985ISO7812-1987ISO7813-1987ISO4909-1987,1.2.1磁卡,.,.,1.2.2接触式IC卡,1.存储卡,（1）存储器卡的逻辑结构,.,卡内嵌入的芯片多为通用EEPROM(或FlashMemory)。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/IEC7816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,.,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,.,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，FlashMemory卡AT45D系列(28Mb，SPI协议)。,（4）存储器卡的代表产品,.,2.逻辑加密卡,（1）逻辑加密卡的逻辑结构,.,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(TransportCode)的取用。支持ISO/IEC7816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,.,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,.,(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。,.,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。,.,1.2.3非接触式IC卡,CICCContactlessIntegratedCircuitCard无触点集成电路卡RFCRadioFrequencyCard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,.,1.CICC的分类,按卡内集成电路分按频率分：低频125kHz13.56MHz高频915MHz2.45GHz5.8GHz按工作距离分：近距卡、远距卡技术标准：ISO/IEC14443TYPEAMIFARE标准卡ISO/IEC14443TYPEB标准卡,.,2.典型非接触式IC卡的系统框图,.,1.2.4组合卡,复合卡组合卡,.,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,.,1.2.6TM卡,TMTouchMemory接触式存储器iButtonIdentificationButton识别纽扣电子标签卡,.,return,.,1.3.1IC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,.,1.3.2IC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,.,1.3.3IC卡应用系统的基本构成,.,1.3.4应用系统结构,Interfacedevice读写设备/读写器,.,.,.,.,.,1.3.5IC卡的接口设备,配合IC卡工作的接口设备IFD(Interfacedevice)，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,.,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/IEC7816国际标准。第3、4章讨论。,2、非接触式IC卡的国际标准,ISO/IEC10536、14433和15693国际标准。第5章讨论。,return,.,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。,1.5IC卡应用的核心问题,return,.,制造发行应用回收,1.6IC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。,.,return,.,1.7电子标签,2004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。2006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,.,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。,.,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。,.,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。,.,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）,.,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。,.,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