非接触式IC卡分类及特点分析
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2007-06-07 00:00
前言:
非接触式IC卡(CICC—Contactless Integrated Circuit Card)又称无触点集成电路卡、射频卡(RFC—Radio Frequency Card)、非接触智能卡(CSC—Contanctless Smart Card),是世界近年来迅速发展的一项新技术,它是射频识别技术和 IC 卡技术有机结合的产物,它解决了无源——卡中无电源和免接触这一难题,是电子技术应用领域的一大突破。
接触式 IC 卡已经历10余年发展,并得以广泛应用。但是,随着应用范围的拓展和规模的扩大,其借助机械触点进行信息传输所致的弱点也日益明显,成为进一步发展的绊脚石。二十世纪90年代问世,可用、可靠、可维护性更佳的非接触 IC 卡,则大量替代接触式卡,成为 IC 卡市场的主流。下面将根据非接触 IC 卡的不同分类、技术特点和应用范围进行总结分析。
非接触式 IC 卡有多种分类方法: 按卡内集成电路的不同可分为:存储卡、内含加密逻辑 E2PROM 的逻辑加密卡以及 CPU 卡。
● 存储卡
卡片中的集成电路为 E2PROM(电擦除可编程只读存储器),它仅有数据存储能力,没有数据处理能力。从这个意义上讲,这种存储器卡的功能和磁卡差不多,惟一的区别是存储容量更大,一般在 1KB~6KB,但是也存在着类似磁卡一样的安全缺陷,对片内信息可以不受限制的任意存取,这样安全性就没有保障。因此,一般在内部信息无需保密或不允许加密场合(如急救卡)有较多应用。其逻辑结构如图 1 所示:
● 逻辑加密卡
也称智能存储器卡,由加密控制逻辑和非易失性存储器构成。卡中的集成电路具有加密逻辑和 E2PROM,保持着存储器卡的价格优势。具有安全控制逻辑,有互相认证安全模块,因此安全性能较好。一般用在需要保密但要求不甚高的场合,逻辑加密卡已大量使用,成为目前 IC 卡应用尤其是非金融领域的最主要应用形式。其逻辑结构如图2 所示:
● CPU 卡
CPU 卡也称智能卡、保密微控制器卡、加密微控制器卡(片内带加密协处理器),在 IC 卡家族中出现最晚、也最具生命力。由于其具有很高的数据处理和计算能力以及较大的存储容量,因此应用的灵活性和适应性较强。而在硬件结构、操作系统、制作工艺上所取之多层次安全措施,则保证了其极强的安全防伪能力。它不仅可验证卡和持卡人的合法性,而且可鉴别读写终端,已成为一卡多用及对数据安全保密性特别敏感场合的最佳选择,如金融信用卡、手机 SIM 卡等。其逻辑结构如图 3 所示。
非接触式 IC 卡在保留接触式智能卡原有优点的同时,又具备如下诸多长处。
● 操作快捷、便利
由于非接触通信,读写器在 10cm 范围内就可以对卡片操作。另外,非接触式 IC 卡使用时无需插拔卡,且没有方向性,卡片可以从任意方向掠过读卡器表面都可完成操作,因此大大提高了每次使用的速度,使用也极为方便。
● 可靠性高、寿命长
非接触式 IC 卡与读卡器之间无任何机械接触,避免了由于接触而产生的各种机械故障。此外,非接触式 IC 卡表面无裸露触点,无需担心触点损坏或脱落所致的卡片失效。卡和读写器均为全封闭防水、防尘结构,既避免了静电、尘污对卡的影响,也可防止粗暴插卡、异物插入读写器插槽。
● 防伪性、安全性高
非接触式 IC 卡的序列号是惟一的,制造厂商在产品出厂前已将此序列号固化,不可再更改。非接触式 IC 卡与读写器之间采用3次相互确认的双向验证机制——在读写器验证卡的合法性的同时,卡也对读写器合法性进行检验。而且在通信过程中所有数据均加密,以防止信号截取。此外,卡内各个扇区均有自己的操作密码和访问条件,因此安全性大大提高。
● 防冲突、抗干扰能力强
非接触式 IC 卡有快速防冲突机制,能防止卡片之间出现数据干扰。因此读写器可以在同一时间“同时”处理多张卡,而不至于出现相互间的数据干扰,这样可以提高应用的并行性,无形中提高了系统的工作速度。
用户可以根据需要,灵活定义各存储扇区的密码和访问条件,以便互不影响地分别满足不同场合、不同用途的要求。例如校园“一卡通”,可用作学生证、借书证、消费卡、门禁“钥匙”等。
非接触式 IC 卡与条码卡、磁卡、接触式 IC 卡相比,更加安全可靠,除了存储容量大,还可一卡多用,同时可靠性比条码卡、磁卡高,寿命长;读写机构比条码卡、磁卡读写机构简单可靠,而且造价便宜,维护方便,易于推广。正由于以上优点,使得非接触式 IC 卡市场遍布世界各地。
结语
非接触式 IC 卡作为21世纪最具发展潜力的10大技术之一,将为电子信息产业带来极大的市场机遇,将在身份识别、金融、电子货币、公共交通、智能楼宇、小区物业、社会保障等诸多领域独领风骚。