可編程只讀存儲器原理

下面將從不同的角度對IC卡進(jìn)行詳細(xì)分類和簡單分析。

智能卡鑲嵌芯片

1． 存儲卡：卡內(nèi)芯片為電可擦除可編程只讀存儲器EEPROM（Electrically Erasable ProgrammableRead-onlyMemory），以及地址譯碼電路和指令譯碼電路。為了能把它封裝在0.76mm的塑料卡基中，特制成0.3mm的薄型結(jié)構(gòu)。存儲卡屬于被動型卡，通常采用同步通信方式。這種卡片存儲方便、使用簡單、價格便宜，在很多場合可以替代磁卡。但該類IC卡不具備保密功能，因而一般用于存放不需要保密的信息。例如醫(yī)療上用的急救卡、餐飲業(yè)用的客戶菜單卡。常見的存儲卡有ATMEL公司的AT24C16、AT24C64等。

2．邏輯加密卡：該類卡片除了具有存儲卡的EEPROM外，還帶有加密邏輯，每次讀/寫卡之前要先進(jìn)行密碼驗證。如果連續(xù)幾次密碼驗證錯誤，卡片將會自鎖，成為死卡。從數(shù)據(jù)管理、密碼校驗和識別方面來說，邏輯加密卡也是一種被動型卡，采用同步方式進(jìn)行通信。該類卡片存儲量相對較小，價格相對便宜，適用于有一定保密要求的場合，如食堂就餐卡、電話卡、公共事業(yè)收費卡。常見的邏輯加密卡有SIEMENS公司的SLE4442、SLE4428，ATMEL公司的AT88SC1608等。

3．CPU卡：該類芯片內(nèi)部包含微處理器單元（CPU）、存儲單元（RAM、ROM和EEPROM）、和輸入/輸出接口單元。其中，RAM用于存放運算過程中的中間數(shù)據(jù)，ROM中固化有片內(nèi)操作系統(tǒng)COS（Chip OperatingSystem），而EEPROM用于存放持卡人的個人信息以及發(fā)行單位的有關(guān)信息。CPU管理信息的加/解密和傳輸，嚴(yán)格防范非法訪問卡內(nèi)信息，發(fā)現(xiàn)數(shù)次非法訪問，將鎖死相應(yīng)的信息區(qū)（也可用高一級命令解鎖）。CPU卡的容量有大有小，價格比邏輯加密卡要高。但CPU卡的良好的處理能力和上佳的保密性能，使其成為IC卡發(fā)展的主要方向。CPU卡適用于保密性要求特別高的場合，如金融卡、軍事密令傳遞卡等。國際上比較著名的CPU卡提供商有Gemalto(金雅拓)、G&D、Schlumberger等。

4．超級智能卡：在CPU卡的基礎(chǔ)上增加鍵盤、液晶顯示器、電源，即成為一超級智能卡，有的卡上還具有指紋識別裝置。VISA國際信用卡組織試驗的一種超級卡即帶有20個健，可顯示16個字符，除有計時、計算機(jī)匯率換算功能外，還存儲有個人信息、醫(yī)療、旅行用數(shù)據(jù)和電話號碼等。

5．光卡：在1981年由美國一家公司提出光卡概念，從而豐碩了卡片式數(shù)據(jù)存儲方式。光卡（Optical Card）由半導(dǎo)體激光材料組成的，能夠儲存記實并再生大量信息。光卡紀(jì)錄格局形成了兩種格局：Canon型和Delta型。這兩種形式均已被國際標(biāo)準(zhǔn)化組織接收為國際標(biāo)準(zhǔn)。光卡具有體積小，便于隨身攜帶，數(shù)據(jù)安全可靠，容量大，抗干擾性強(qiáng)，不易更改，保密性好和相對價格便宜等長處。

智能卡交換界面

1．接觸式IC卡：該類卡是通過IC卡讀寫設(shè)備的觸點與IC卡的觸點接觸后進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫。國際標(biāo)準(zhǔn)ISO7816對此類卡的機(jī)械特性、電器特性等進(jìn)行了嚴(yán)格的規(guī)定。

2．非接觸式IC卡：該類卡與IC卡設(shè)備無電路接觸，而是通過非接觸式的讀寫技術(shù)進(jìn)行讀寫（如光或無線技術(shù)）。其內(nèi)嵌芯片除了CPU、邏輯單元、存儲單元外，增加了射頻收發(fā)電路。國際標(biāo)準(zhǔn)ISO10536系列闡述了對非接觸式IC卡的規(guī)定。該類卡一般用在使用頻繁、信息量相對較少、可靠性要求較高的場合。

3．雙界面卡：將接觸式IC卡與非接觸式IC卡組合到一張卡片中，操作獨立，但可以共用CPU和存儲空間。

4．混合卡：混合卡也存在多種形式，將IC芯片和磁卡同做在一張卡片上，將接觸式和非接觸式融為一體，一般都稱為“混合卡”。

智能卡數(shù)據(jù)傳輸方式

1． 串行IC卡：IC卡與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時，數(shù)據(jù)流按照串行方式輸入輸出，電極觸點較少，一般為6個或者8個。由于串行IC卡接口簡單、使用方便。國際標(biāo)準(zhǔn)ISO7816所定義的IC卡就是此種卡。

2． 并行IC卡：IC卡與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時以并行方式進(jìn)行，有較多的電極觸點，一般在28到68之間。主要具有兩方面的好處，一是數(shù)據(jù)交換速度提高，二是現(xiàn)有條件下存儲容量可以顯著增加。

智能卡應(yīng)用領(lǐng)域

1． 金融卡：也稱為銀行卡，又可以分為信用卡和現(xiàn)金卡兩種。前者用于消費支付時，可按預(yù)先設(shè)定額度透支資金；后者可作為電子錢包或者電子存折，但不能透支。

2． 非金融卡：也稱為非銀行卡，涉及范圍十分廣泛，實際包含金融卡之外的所有領(lǐng)域，諸如電信、旅游、教育和公交等等。

• 社保卡。

智能卡電源

主動卡 (Active card)-內(nèi)含供電設(shè)備（電池），甚至有屏幕、鍵盤。

被動卡 (Passive card)-由外部提供電源。

非接觸cpu卡卡內(nèi)集成電路中包括中央處理器（CPU）、只讀存儲器（ROM）、隨機(jī)存取存儲器(RAM)、電可擦除可編程只讀存儲器（EEPROM）以及片內(nèi)操作系統(tǒng)COS等主要部分，猶如一臺超小型電腦。具有信息量大、防偽安全性高、可脫機(jī)作業(yè)，可多功能開發(fā)等優(yōu)點。CPU卡采用強(qiáng)大而穩(wěn)定的安全控制器，增強(qiáng)了卡片的安全性。非接觸CPU卡采用了無線傳輸?shù)姆绞?，通過射頻方式獲取能量和數(shù)據(jù)信號，能滿足快速交易的要求（如公交的快速通過）。CPU卡采用了多種芯片級防攻擊手段，基本上不可偽造;CPU卡能夠在內(nèi)部進(jìn)行加解密運算，它所特有的內(nèi)外部認(rèn)證機(jī)制以及以金融IC卡規(guī)范為代表的專用認(rèn)證機(jī)制，能夠完全保證交易的合法性；在認(rèn)證和交易過程中，CPU密鑰不會泄露到卡外部，每次都是通過加密的隨機(jī)數(shù)來進(jìn)行，而且因為有隨機(jī)數(shù)的參加，確保每次傳輸?shù)膬?nèi)容不同，保證了交易的安全性。在認(rèn)證和交易過程中所使用的密鑰都是在安全的發(fā)卡環(huán)境中產(chǎn)生并密文安裝到SAM卡和用戶卡中，整個過程密鑰不外露。CPU卡的應(yīng)用防火墻功能可以保障同一張卡中不同應(yīng)用的安全獨立性。對安全性要求較高的金融行業(yè)都以CPU卡作為下一代銀行卡的標(biāo)準(zhǔn)。采用非接觸式CPU卡可以杜絕偽造卡、偽造終端、偽造交易，最終保證了系統(tǒng)的安全性。