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IC卡

IC卡 (Integrated Circuit Card,集成電路卡),也稱智能卡(Smart card)、智慧卡(Intelligent card)、微電路卡(Microcircuit card)或微芯片卡等。它是將一個(gè)微電子芯片嵌入符合ISO 7816標(biāo)準(zhǔn)的卡基中,做成卡片形式。IC卡與讀寫(xiě)器之間的通訊方式可以是接觸式,也可以是非接觸式。根據(jù)通訊接口把IC卡分成接觸式IC卡、非接觸式IC和雙界面卡(同時(shí)具備接觸式與非接觸式通訊接口)。

  IC卡 (Integrated Circuit Card,集成電路卡),也稱智能卡(Smart card)、智慧卡(Intelligent card)、微電路卡(Microcircuit card)或微芯片卡等。它是將一個(gè)微電子芯片嵌入符合ISO 7816標(biāo)準(zhǔn)的卡基中,做成卡片形式。IC卡與讀寫(xiě)器之間的通訊方式可以是接觸式,也可以是非接觸式。根據(jù)通訊接口把IC卡分成接觸式IC卡、非接觸式IC和雙界面卡(同時(shí)具備接觸式與非接觸式通訊接口)。

  IC卡由于其固有的信息安全、便于攜帶、比較完善的標(biāo)準(zhǔn)化等優(yōu)點(diǎn),在身份認(rèn)證、銀行、電信、公共交通、車場(chǎng)管理等領(lǐng)域正得到越來(lái)越多的應(yīng)用,例如二代身份證,銀行的電子錢(qián)包,電信的手機(jī)SIM卡,公共交通的公交卡、地鐵卡,用于收取停車費(fèi)的停車卡等,都在人們?nèi)粘I钪邪缪葜匾巧?/p>

1、基本簡(jiǎn)介

  編輯IC卡是繼磁卡之后出現(xiàn)的又一種信息載體。IC卡是指集成電路卡,一般用的公交車卡就是IC卡的一種,一般常見(jiàn)的IC卡采用射頻技術(shù)與支持IC卡的讀卡器進(jìn)行通訊。IC卡與磁卡是有區(qū)別的,IC卡是通過(guò)卡里的集成電路存儲(chǔ)信息,而磁卡是通過(guò)卡內(nèi)的磁力記錄信息。IC卡的成本一般比磁卡高,但保密性更好。

  非接觸式IC卡又稱射頻卡,成功地解決了無(wú)源(卡中無(wú)電源)和免接觸這一難題,是電子器件領(lǐng)域的一大突破。主要用于公交、電信、銀行、車場(chǎng)管理等領(lǐng)域。主要的功能包括安全認(rèn)證,電子錢(qián)包,數(shù)據(jù)儲(chǔ)存等。常用的門(mén)禁卡、二代身份證屬于安全認(rèn)證的應(yīng)用,而銀行卡、地鐵卡等則是利用電子錢(qián)包功能。

2、產(chǎn)品原理

  編輯IC卡工作的基本原理是:射頻讀寫(xiě)器向IC卡發(fā)一組固定頻率的電磁波,卡片內(nèi)有一個(gè)LC串聯(lián)諧振電路,其頻率與讀寫(xiě)器發(fā)射的頻率相同,這樣在電磁波激勵(lì)下,LC諧振電路產(chǎn)生共振,從而使電容內(nèi)有了電荷;在這個(gè)電容的另一端,接有一個(gè)單向?qū)ǖ碾娮颖?,將電容?nèi)的電荷送到另一個(gè)電容內(nèi)存儲(chǔ),當(dāng)所積累的電荷達(dá)到2V時(shí),此電容可作為電源為其它電路提供工作電壓,將卡內(nèi)數(shù)據(jù)發(fā)射出去或接受讀寫(xiě)器的數(shù)據(jù)。

3、制作流程

  編輯IC卡制作流程分為:IC卡從設(shè)計(jì)到發(fā)行,可歸納成以下幾個(gè)步驟:

  系統(tǒng)設(shè)計(jì)

  根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)卡的功能和安全的要求設(shè)計(jì)卡內(nèi)芯片(或考慮設(shè)計(jì)通用芯片),并根據(jù)工藝水平和成本對(duì)智能卡的MPU、存儲(chǔ)器容量和COS提出具體要求,或?qū)壿嫾用芸ǖ倪壿嫻δ芎痛鎯?chǔ)區(qū)的分配提出具體要求。

  卡內(nèi)集成電路設(shè)計(jì)

  其設(shè)計(jì)過(guò)程與ASIC(專用集成電路)的設(shè)計(jì)類似,包括邏輯設(shè)計(jì)、邏輯模擬、電路設(shè)計(jì)、電路模擬、版圖設(shè)計(jì)和正確性驗(yàn)證等,可借助于Workview、Mentor或Cadence等計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工具來(lái)完成。

  對(duì)于智能卡,在國(guó)外經(jīng)常采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)微處理器作為核心,調(diào)整存儲(chǔ)器的種類和容量,而不必重新設(shè)計(jì)。比較可行的辦法是,由國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)COS,由國(guó)外半導(dǎo)體廠家生產(chǎn)芯片,Motorola、日立等公司都提供這種業(yè)務(wù)。為可靠起見(jiàn),這些芯片應(yīng)該有自保護(hù)能力。

  軟件設(shè)計(jì)(僅適于智能卡)

  包括COS和應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì),有相應(yīng)的開(kāi)發(fā)工具可供選用。由于智能卡的安全性與COS有關(guān),因此在國(guó)家重要經(jīng)濟(jì)部門(mén)和機(jī)密部門(mén)使用的智能卡,應(yīng)寫(xiě)入中國(guó)自行設(shè)計(jì)的COS。

  芯片制造

  在單晶硅圓片上制作電路

  設(shè)計(jì)者將設(shè)計(jì)好的版圖或COS代碼提交給芯片制造廠。制造廠根據(jù)設(shè)計(jì)與工藝過(guò)程的要求,產(chǎn)生多層掩膜版。在一個(gè)圓片上可制作幾百~幾千個(gè)相互獨(dú)立的電路,每個(gè)電路即為一個(gè)小芯片。小片上除有按IC卡標(biāo)準(zhǔn)(8個(gè)觸點(diǎn))設(shè)計(jì)的壓焊塊外,還應(yīng)有專供測(cè)試用的探針壓塊,但要注意這些壓塊是否會(huì)給攻擊者以可乘之機(jī)。

  測(cè)試并在E2PROM中寫(xiě)入信息

  利用帶測(cè)試程序的計(jì)算機(jī)控制探頭測(cè)試圓片上的每個(gè)芯片。在有缺陷的芯片上做標(biāo)記,在測(cè)試合格的芯片中寫(xiě)入制造廠代號(hào)等信息。如用戶需要制造廠在E2PROM中寫(xiě)入內(nèi)容,也可在此時(shí)進(jìn)行。

  運(yùn)輸碼也可在此時(shí)寫(xiě)入。運(yùn)輸碼是為了防止卡片在從制造廠運(yùn)輸?shù)桨l(fā)行商的途中被竊而采取的防衛(wèi)措施,是僅為制造廠和發(fā)行商知道的密碼。發(fā)行商接收到卡片后要首先核對(duì)運(yùn)輸碼,如核對(duì)不正確,卡將自鎖,燒斷熔絲。

  磨割圓片

  厚度要符合IC卡的規(guī)定,研磨后將圓片切割成眾多小芯片。

  造微模塊

  將制造好的芯片安裝在有8個(gè)觸點(diǎn)的印制電路薄片上,稱作微模塊。

  卡片制造

  將微模塊嵌入卡片中,并完成卡片表面的印刷工作。

  卡初始化

  先核對(duì)運(yùn)輸碼。如為邏輯加密卡,運(yùn)輸碼可由制造廠寫(xiě)入用戶密碼區(qū),發(fā)行商核對(duì)正確后改寫(xiě)成用戶密碼對(duì)于智能卡,在此時(shí)可進(jìn)行寫(xiě)入密碼、密鑰、建立文件等操作。

  操作完畢,將熔絲燒斷。此后該卡片進(jìn)入用戶方式,而且永遠(yuǎn)也不能回到以前的工作方式,這樣做也是為了保證卡的安全。

  處理發(fā)行

  發(fā)行商通過(guò)讀寫(xiě)設(shè)備對(duì)卡進(jìn)行個(gè)人化處理,根據(jù)應(yīng)用要求寫(xiě)入一些信息。完成以上這些過(guò)程的卡,就成為一張能唯一標(biāo)識(shí)用戶的卡,即可交給用戶使用。


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