IC卡原理

2019-06-05 20:08字体:
  

  在身份证,银行的电子钱包,电信的手机SIM卡,公共交通的公交卡等在人们的日常生活中扮演这重要角色,但你懂它吗?知道它是如何工作的吗?今天我们一起了解

  IC卡也称智能卡,是1970年由法国人Roland Moreno发明的, 有一次他将可编程设置的IC芯片放于卡片中,使卡片具有更便携。国际上对它有多种叫法。英文名称有“Smart Card”、“IC Card”等;在亚洲特别是香港、台湾地区,多称为“聪明卡”、“智慧卡”、“智能卡”等;在我国,一般简称为“I卡”

  IC卡的表面是一块塑料或PVC材料,印有各种图案、文字和号码,称为“卡基”;在“卡基”的固定位置上嵌装一种特定的IC芯片就成为我们通常所说的IC卡。根据嵌装的芯片不同就产生了各种类型的IC卡。

  IC卡用在我们生活中的食、住、行等方方面面,使用越来越广泛,并且有扩大的趋势,因此掌握该方面的知识很有必要。

  该类卡是通过IC卡读写设备的触点与IC卡的触点接触后进行数据的读写。国际标准ISO7816对此类卡的机械特性、电器特性等进行了严格的规定。

  该类卡与IC卡设备无电路接触,而是通过非接触式的读写技术进行读写(例如光或无线技术)。其内嵌芯片除了CPU、逻辑单元、存储单元外,增加了射频收发电路。国际标准ISO10536系列阐述了对非接触式IC卡的规定。该类卡一般用在使用频繁、信息量相对较少、可靠性要求较高的场合。

  其内嵌芯片相当于普通串行EEPROM存储器,这类卡信息存储方便,使用简单,价 格便宜,很多场合可替代磁卡,但由于其本身不具备信息保密功能,因此,只能用于保密性要求不高的应用场合。

  

  加密存储器卡内嵌芯片在存储区外增加了控制逻辑,在访问存储区之前需要核对密码,只有密码正确,才能进行存取操作,这类信息保密性较好,使用与普通存储器卡相类似。

  CPU卡内嵌芯片相当于一个特殊类型的单片机,内部除了带有控制器、存储器、时序控制逻辑等外,还带有算法单元和操作系统。由于CPU卡有存储容量大、处理能力强、信息存储安全等特性。广泛用于信息安全性要求特别高的场合。

  IC卡工作的基本原理是:射频读写器向IC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,其频率与读写器发射的频率相同,这样在电磁波激励下,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存储,当所积累的电荷达到2V时,此电容可作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受读写器的数据。

  电擦除式可编程是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。

  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。

  射频识别RFID(Radio Frequency Identification)技术是一种利用电磁波进行信号传输的识别方法,被识别的物体本身应具有电磁波的接收和发送装置。RFID系统使用的通信频段范围为135kHz或300MHz~GHz级。

  射频识别IC卡是一种使用电磁波和非触点来与终端通信的 IC卡。使用此卡时,不需要把卡片插入到特定读写器插槽之中。一般来说,通信距离在几厘米至1米范围内。射频识别卡使用得较多,而且发展潜力较大。

  Ⅰ存储容量大:其内部有RAM、ROM、EEPROM等存储器,容量可以到几兆字节,可存储文字、声音、图形、图象等信息。

  Ⅲ安全性高:IC卡从硬件和软件等几个方面实施其安全策略,可以控制卡内不同区域的存取特性。加密IC卡本身具有安全密码,如果试图非法对之进行数据存取则卡片自毁,不可再进行读写。

  Ⅳ对网络要求不高:IC卡的安全可靠性使其在应用环境中对计算机网络的实时性、敏感性要求降低,有利于在`网络质量不高的环境中应用。

  总结:IC卡有接触类和非接触类两种,非接触类主要通过lc震荡使得卡内有工作电压,将卡内数据发射出去或接受读写器的数据。接触类则是直接读写卡。



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