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当今智能卡有哪些开放技术?
发布时间:2019-12-03 阅读量:2117
IC卡核心是集成电路芯片,是利用现代先进的微电子技术,将大规模集成电路芯片嵌在一块小小的塑料卡片之中。其开发与制造技术比磁卡复杂得多。IC卡主要技术包括硬件技术、软件技术及相关业务技术等。硬件技术一般包含半导体技术、基板技术、封装技术、终端技术及其他零部件技术等;而软件技术一般包括应用软件技术、通信技术、安全技术及系统控制技术等。
EEPROM技术
电擦除式、可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)是IC卡技术的核心。该技术使晶体管密度增大,改善了性能,增加了容量,达到在同样面积上存储更大数据量的目的。作为数据或程序的存储空间,EEPROM的数据可以至少保持 10年的时间,擦写次数达10万次以上。EEPROM技术还提供了很大的灵活性,通过设置不可修改的标志位,能够将EEPROM单元转变成可编程只读存储器、只读存储器或不可读的保密存储单元。
该技术的先进性使得带有保密存储器的IC卡得到快速发展和应用。例如,在各种收费系统(公用电话、电表、公路收费等等)及访问控制等领域获得了广泛的应用。以EEPROM为核心的cpu卡也广泛应用于移动电话、银行部门、多应用卡及要求有公共密钥算法的高安全性应用领域。
加密技术
IC卡中的CPU卡采用特殊的加密技术,不仅可以验证信息的正确性,同时还能检查通信双方身份的合法性,从而保证信息传送的安全性。这是通过IC卡中存储的银行密钥与读卡器兼黑盒子中存储的银行密钥的相互校验来实现的,从而保证了持卡者本身和读卡器双方都具有合法身份。总之,采用先进的加密技术后,不仅具有高度安全性、严谨性,还具有灵活便捷、成本低等优势。
除上述技术之外,还有Java卡技术、IC卡ISO标准化技术、IC卡生物认证技术及数据压缩技术等软、硬件新技术。
接口标准
IC卡读写器要能读写符合ISO7816标准的IC卡。IC卡接口电路作为IC卡与IFD内的CPU进行通信的唯一通道,为保证通信和数据交换的安全与可靠,其产生的电信号必须满足严格的时序要求。
时序要求
IC卡接口电路对IC卡插入与退出的识别,即卡的激活和释放,有很严格的时序要求。如果不能满足相应的要求,IC卡就不能正常进行操作;严重时将损坏IC卡或IC卡读写器。
(1)激活过程
为启动对卡的操作,接口电路应按图1所示顺序激活电路:
◇RST处于L状态;
◇根据所选择卡的类型,对VCC加电A类或B类,
◇VPP上升为空闲状态;
◇接口电路的I/O应置于接收状态;
◇向IC卡的CLK提供时钟信号(A类卡1~5MHz,B类卡1~4MHz)。
在t’a时间对IC卡的CLK加时钟信号。I/O线路应在时钟信号加于CLK的200个时钟周期(ta)内被置于高阻状态Z(ta 时间在t’a之后)。时钟加于CLK后,保持RST为状态L至少400周期(tb)使卡复位(tb在t’a之后)。在时间t’b,RST被置于状态H。I/O上的应答应在RST上信号上升沿之后的400~40 000个时钟周期(tc)内开始(tc在t’b之后)。
在RST处于状态H的情况下,如果应答信号在40 000个时钟周期内仍未开始,RST上的信号将返回到状态L,且IC卡接口电路对IC卡产生释放。
(2)释放过程
当信息交换结束或失败时(例如,无卡响应或卡被移出),接口电路应按图2所示时序释放电路:
◇RST应置为状态L;
◇CLK应置为状态L(除非时钟已在状态L上停止);
◇VPP应释放(如果它已被激活);
◇I/O应置为状态A(在td时间内没有具体定义);
◇VCC应释放。
电源电压
IC卡接口电路应能在表1规定的电压范围内,向IC卡提供相应稳定的电流。
时钟信号
IC卡接口电路向卡提供时钟信号。时钟信号的实际频率范围在复位应答期间,应在以下范围内:A类卡,时钟应在1~5MHz;B类卡,时钟应在1~4MHz。
复位后,由收到的ATR(复位应答)信号中的F(时钟频率变换因子)和D(比特率调整因子)来确定。
时钟信号的工作周期应为稳定操作期间周期的40%~60%。当频率从一个值转换到另一个值时,应注意保证没有比短周期的40%更短的脉冲。
驱动模块
(1)数据结构的确定
编辑头文件ICDATA.H,确定在驱动模块程序中应用的公用数据结构。驱动模块的最终目的是读取和写入卡数据处理,所以规范整齐的数据结构是必须的。可以定义一个数据来实现卡数据的存储区域、数据地址索引、控制标志位等,如右图图示:
这样在驱动模块中,只需要STruct ICDATA iccdata;一条语句便可定义全部的卡处理数据结构定义;而Ic_fops则定义了设备操作映射函数结构。从这个数据结构看,我们实现了IC卡设备的打开、读、写和监控函数。
(2)硬件接口控制线控制子函数
以开发的硬件系统平台为例的硬件控制接口操作函数之一,用于控制IC卡的复位信号置。针对不同硬件平台,函数内部操作方法不尽相同。类似的其它操作函数还有:模块初始化函数是模块开发过程中必不可少的处理函数,用于实现设备的初始化、中断初始化及处理、设备注册等。在上面函数中,首先应用Initicdata实现了卡数据的初始化,然后定义了队列数据。再进行了中断处理函数的绑定、中断申请以及中断初始化。最后实现了IC卡字符设备的申请,设备名为IC。
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