ISOIEC 17839-12025 信息技术 - 生物识别系统卡 - 第1部分核心要求标准立项发展报告

信息技术生物识别系统卡第1部分：核心要求标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Informationtechnology-Biometricsystem-on-card-Part1:Corerequirements摘要随着全球数字化转型的深入推进，生物识别技术与智能卡技术的深度融合已成为身份认证领域的重要发展趋势。生物识别系统卡（BiometricSystem-on-Card，BSoC）作为一种将生物识别传感器、处理器和存储单元集成于标准卡片形态的新型智能卡产品，在金融支付、电子政务、边境管控和数字身份管理等安全敏感领域展现出广阔的应用前景。然而，该领域此前缺乏统一的国际标准，导致各厂商产品在接口协议、数据格式、安全机制和互操作性等方面存在显著差异，制约了产业的规模化发展。在此背景下，国际标准化组织与国际电工委员会联合发布ISO/IEC17839-1:2025《信息技术生物识别系统卡第1部分：核心要求》，为生物识别系统卡确立了系统化的核心架构要求和功能规范。本报告全面阐述该标准的立项背景、技术内容、编制过程、核心创新点及产业应用价值，并就主要起草单位之一的意法半导体进行了详细分析，最后对该标准引领下的产业技术发展前景进行了展望，以期为相关领域的标准化工作和产业实践提供参考。关键词：生物识别系统卡；ISO/IEC17839-1；核心要求；互操作性；信息安全；标准化；智能卡AbstractWiththeacceleratedadvancementofglobaldigitaltransformation,thedeepintegrationofbiometrictechnologywithsmartcardtechnologyhasbecomeacriticaldevelopmenttrendinthefieldofidentityauthentication.TheBiometricSystem-on-Card(BSoC),asanovelsmartcardproductcategorythatintegratesbiometricsensors,processors,andstorageunitswithinastandardcardformfactor,demonstratesbroadapplicationprospectsinsecurity-sensitivedomainssuchasfinancialpayment,e-government,bordercontrol,anddigitalidentitymanagement.However,theabsenceofunifiedinternationalstandardsinthisfieldhasledtosignificantdiscrepanciesininterfaceprotocols,dataformats,securitymechanisms,andinteroperabilityamongproductsfromdifferentmanufacturers,therebyconstrainingthescaleddevelopmentoftheindustry.Againstthisbackdrop,theInternationalOrganizationforStandardizationandtheInternationalElectrotechnicalCommissionjointlyreleasedISO/IEC17839-1:2025,"Informationtechnology-Biometricsystem-on-card-Part1:Corerequirements,"establishingsystematiccorearchitecturalrequirementsandfunctionalspecificationsforbiometricsystem-on-cardproducts.Thisreportcomprehensivelyelaboratesontheproposalbackground,technicalcontent,draftingprocess,coreinnovations,andindustrialapplicationvalueofthisstandard.ItfurtherprovidesadetailedanalysisofSTMicroelectronics,oneoftheprincipaldraftingorganizations.Finally,itpresentsprospectsforthetechnologicaldevelopmentoftheindustryundertheguidanceofthisstandard,aimingtoprovidereferenceforstandardizationeffortsandindustrialpracticesinrelatedfields.Keywords:Biometricsystem-on-card;ISO/IEC17839-1;Corerequirements;Interoperability;Informationsecurity;Standardization;Smartcard一、引言1.1立项背景生物识别技术作为一种基于人体生理特征或行为特征进行身份鉴别的技术手段，凭借其不可复制性、不易遗忘性和使用便捷性等显著优势，已成为全球信息安全领域的重要技术支撑。与此同时，智能卡技术经过数十年的发展，已在金融、电信、交通、政务等领域得到广泛应用。将生物识别能力嵌入标准智能卡形态——即生物识别系统卡——的构想自21世纪初便已出现，但受限于传感器微型化、低功耗处理、柔性封装等技术瓶颈，产业化进程相对缓慢。近年来，随着半导体制造工艺的持续进步、超薄传感器的日趋成熟以及低功耗嵌入式处理能力的显著提升，生物识别系统卡在技术层面已具备商业化部署条件。在国际市场上，多家领先企业已推出具备指纹识别功能的生物识别系统卡产品，并成功应用于金融支付和物理访问控制场景。然而，由于缺乏统一的国际标准，不同厂商的产品在数据格式、通信接口、安全机制、测试方法等方面存在显著差异，导致产品之间的互操作性不足，用户被锁定于特定供应商的技术方案，这些因素严重制约了市场的良性竞争和产业规模的扩大。在此背景下，ISO/IECJTC1/SC17（卡与身份识别安全设备分技术委员会）启动了ISO/IEC17839系列标准的制定工作，旨在为生物识别系统卡建立一套涵盖核心要求、数据格式、安全机制和测试方法的完整国际标准体系。其中，ISO/IEC17839-1:2025作为该系列标准的基石，着重规定了生物识别系统卡的架构模型、核心功能组件和基本性能要求，为后续各部分的实施提供了统一的框架基础。1.2标准定位ISO/IEC17839-1:2025由国际标准化组织（ISO）和国际电工委员会（IEC）下属联合技术委员会JTC1"信息技术"第17分技术委员会SC17"卡与身份识别安全设备"负责制定。SC17分技术委员会长期以来致力于识别卡及其相关设备与接口的标准化工作，其制定的ISO/IEC7816系列标准是全球智能卡领域最基础、应用最广泛的国际标准之一。ISO/IEC17839-1:2025在SC17的标准体系中占据重要地位，它确立了生物识别系统卡的基础架构模型和核心能力要求，为智能卡向生物识别增强方向的技术演进提供了标准化的框架基础。该标准在国际标准分类中属于"识别卡和有关装置"类别，于2025年11月7日正式发布，标准状态为现行有效。该标准的发布标志着生物识别系统卡从企业自定义的专有技术向开放、互操作的国际标准化技术方向迈出了关键一步。二、标准主要内容2.1适用范围ISO/IEC17839-1:2025规定了生物识别系统卡的核心要求，适用于集成了生物识别功能的标准尺寸智能卡（ID-1规格）。该标准所定义的生物识别系统卡在卡片内部集成了生物特征传感器、特征提取与比对处理模块、安全存储单元以及标准卡接口等功能组件，能够在不依赖外部读取终端算力的情况下，独立完成生物特征采集、处理和比对的完整流程。2.2架构模型ISO/IEC17839-1:2025的核心贡献之一在于确立了生物识别系统卡的分层架构模型。该模型将生物识别系统卡的逻辑架构划分为四个层次：-特征采集层：负责通过嵌入式生物特征传感器采集用户的生物特征原始数据。该层包括传感器模块及其控制逻辑，要求支持标准化的采集命令接口，实现对采集过程的精确控制。特征采集层需要满足低功耗、轻薄化和高采集成功率的性能指标要求。-特征处理层：负责对采集到的原始生物特征数据进行质量评估、预处理和特征模板提取。该层在卡片内置的嵌入式处理器上运行生物特征处理算法，对采集数据的质量进行实时评估，提取具有判别力的特征信息，并将其封装为标准化的特征数据格式。该层对算力资源和存储资源的占用有严格的性能约束。-比对决策层：负责将提取的生物特征数据与卡片安全单元中存储的参考模板进行比对，并生成比对得分和决策结果。比对算法需要具备较高的识别精度（包括较低的误拒率和误识率），同时须在卡片受限的算力条件下实现可接受的比对速度。比对决策的输出通过标准化接口返回给上层应用。-应用交互层：负责与外部终端或后端系统进行通信交互，通过ISO/IEC7816接口协议实现命令和数据的标准化交换。该层支持标准APDU（应用协议数据单元）命令集，并定义了生物识别专用扩展命令，以实现生物识别功能的调用和结果获取。2.3核心功能要求在功能要求方面，ISO/IEC17839-1:2025从系统能力、安全机制和互操作性三个维度提出了具体规范。在安全机制层面，标准强调了生物特征数据和身份信息的安全保护。具体安全要求涵盖：生物特征参考模板在卡片安全单元中的安全存储，应满足防篡改和防提取的要求；生物特征数据在传输过程中的加密保护，确保数据在卡内各组件之间的传输不被窃取或篡改；以及访问控制机制，确保仅经过授权的应用和指令能够访问生物识别功能模块。在互操作性层面，标准定义了统一的命令集和数据格式，确保不同厂商生产的生物识别系统卡能够在符合标准的终端设备上正常工作，使生物识别系统卡与现有基础设施的兼容性得到保障，并支持多应用场景的无缝切换。标准在附录中提供了命令报文和响应报文的详细格式定义，为开发者提供了明确的技术参考。2.4技术要求与测试方法ISO/IEC17839-1:2025针对生物识别系统卡的特殊性，提出了若干关键技术指标和评估方法。在电气特性方面，标准要求生物识别系统卡在激活生物识别功能时的峰值功耗应控制在一定范围内，以确保卡片在ISO/IEC7816接口供电条件下（典型电流限制为60mA）能够可靠工作。同时，标准的功耗管理要求确保非活跃状态下卡片处于极低功耗待机模式。在机械特性方面，标准要求生物识别系统卡在嵌入传感器等有源元器件后仍须满足ISO/IEC7810标准规定的ID-1规格卡片的机械尺寸和柔韧性要求，包括弯曲刚度和扭矩刚度的测试。此外，传感器区域的表面平整度须满足一定要求，以保证刷卡过程中的用户体验和传感器采集质量。在环境适应性方面，标准规定了生物识别系统卡在温度、湿度、静电放电等环境应力条件下的工作要求，确保其在各种实际使用场景中保持稳定的生物识别性能和通信功能。在性能评估方面，标准参照ISO/IEC19795系列标准中关于生物识别性能测试的方法框架，建立了针对生物识别系统卡的识别精度评估方法，包括误拒率、误识率、采集失败率和处理时延等指标。同时，标准还规定了生物识别性能的测试条件、测试流程和结果报告格式要求。2.5与其他标准的关系ISO/IEC17839-1:2025在制定过程中充分考虑了与现有国际标准的协调与衔接。具体而言，该标准在以下方面与其他标准建立了明确的技术关联：-ISO/IEC7816系列：作为智能卡领域最基础的接口和协议标准，ISO/IEC7816系列为生物识别系统卡的接触式通信提供了底层协议支持。ISO/IEC17839-1:2025定义的APDU命令集与该系列标准保持完全一致。-ISO/IEC14443系列：为非接触式通信提供了物理层和协议层规范。生物识别系统卡的非接触式操作模式完全基于该系列标准实现。-ISO/IEC19785（通用生物识别交换格式框架，CBEFF）：为生物特征数据交换格式提供了通用框架。ISO/IEC17839-1:2025在定义卡内生物特征数据格式时遵循了该框架的基本结构，确保与更广泛的生物识别系统之间的数据兼容性。-ISO/IEC19794（生物识别数据交换格式）：为各类生物特征模态的数据记录格式提供了规范。ISO/IEC17839-1:2025直接引用该系列标准作为生物识别系统卡中特征数据记录的格式规范基础。-ISO/IEC24745（生物识别信息安全保护）：为生物识别信息的隐私保护和安全处理提供了指导。ISO/IEC17839-1:2025在安全要求的制定中充分参考了该标准的框架。-EMVCo规范：在金融支付应用中，生物识别系统卡须满足EMVCo关于卡片支付应用的补充规范要求。ISO/IEC17839-1:2025在功能设计时考虑了与EMVCo规范的兼容性问题。三、标准编制过程3.1编制阶段回顾ISO/IEC17839-1:2025的编制过程经历了国际标准制定程序的完整阶段，时间跨度从项目立项到正式发布历时约三年。项目预研阶段（2022年前后）：SC17分技术委员会根据产业界的需求反馈和前期技术调研，识别出生物识别系统卡标准化的紧迫需求。多个国家成员体提交了相关提案，经SC17全会审议后启动了新工作项目（NWIP）的立项程序。在预研阶段，工作组重点梳理了生物识别系统卡的技术发展现状和产业化瓶颈，为标准范围的界定奠定了基础。工作草案（WD）阶段：经各国家成员体投票通过后，ISO/IEC17839-1项目进入工作草案起草阶段。SC17/WG4工作组（负责卡相关标准制修订）成立了由多国专家组成起草组，在多次工作组会议和在线讨论的基础上，形成了标准的核心技术框架。在此阶段，起草组重点解决了生物识别系统卡架构模型的界定问题，提出了分层架构的基础设计。委员会草案（CD）阶段：工作草案成熟后形成委员会草案并在SC17范围内分发征求意见。各国家成员体对标准的架构模型、功能要求、接口定义等技术内容进行了深入审议。起草组根据各成员体反馈意见对标准进行了多轮修订和完善。在这一阶段，互操作性要求和安全机制的细节得到了充分讨论和优化。国际标准草案（DIS）阶段：经SC17投票通过后形成国际标准草案并提交各国家成员体投票。DIS阶段收到的反馈主要集中在技术细节的精确性和规范性引用文件的范围方面。起草组据此进行了系统性编辑修订，进一步提高了标准的可实施性。最终国际标准草案（FDIS）阶段：最终草案经投票通过后进入出版阶段，于2025年11月7日正式发布。标准在最终审查阶段未出现实质性分歧，各成员体对标准的技术内容和编写质量给予了积极评价。3.2主要起草单位简介ISO/IEC17839-1:2025的编制汇聚了全球智能卡和生物识别领域的众多权威机构和企业。以下对主要起草单位之一的意法半导体进行详细介绍。意法半导体（STMicroelectronics，简称ST）是全球领先的半导体解决方案供应商，总部位于瑞士日内瓦，在欧洲证券交易所以及纽约证券交易所上市，业务遍及全球40多个国家和地区。公司在智能卡安全微控制器、生物识别传感器和近场通信（NFC）控制芯片等领域拥有深厚的技术积累和广泛的产业布局。在智能卡芯片领域，意法半导体是ISO/IEC7816和ISO/IEC14443标准的最早参与者和持续贡献者之一。公司开发的ST31、ST54等系列安全微控制器芯片广泛应用于金融支付卡、SIM卡、电子身份证和电子护照等产品中，全球累计出货量超过百亿颗。其安全芯片通过了CCEAL5+和CCEAL6+等高级别安全认证，代表了行业领先的安全性水平。在ISO/IEC17839-1:2025的起草过程中，意法半导体的技术专家深度参与了标准核心架构模型的设计、系统功能要求的定义以及技术指标的制定。公司凭借在智能卡芯片架构、低功耗设计、传感器集成和安全机制方面的深厚工程经验，为标准技术方案的可行性和合理性提供了重要保障。此外，意法半导体还积极推动了与EMVCo等支付行业规范的协调，确保标准在金融支付应用中的适用性。通过参与该标准的制定，意法半导体不仅展示了其在生物识别系统卡领域的技术领导力，也为全球产业生态的健康发展做出了实质性贡献。除意法半导体外，参与该标准编制的重要机构还包括印度标准化局（BIS）、德国标准化协会（DIN）下属相关委员会等国家标准化机构，以及多家全球领先的智能卡制造商、生物识别技术方案供应商和安全认证机构。这些机构的通力协作确保了标准在技