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智能卡:分类以及性能特点

2019-01-24 09:31:09    1115次浏览

智能卡又名IC卡、智慧卡、聪明卡,英文名称为smart card 或“Integrated Circuit Card”,是法国人Roland Moreno于1970年发明的,同年日本发明家Kunitaka Arimura取得首项智能卡的专利,距今已有近30年的历史。随着超大规模集成电路技术、计算机技术和信息安全技术等的发展,智能卡技术也更成熟,并获得更为广泛的应用。

我们日常所说的智能卡按存储介质分为两种: 存储卡(Memory Card)和智能卡(Smart Card)。

智能卡(Smart Card)又名CPU卡,定义是由一个或多个集成电路芯片组成,并封装成便于人们携带的卡片,在集成电路中具有微电脑CPU和存储器,智能卡具有暂时或永久的数据存储能力,其内容可供外部读取或供内部处理和判断之用,同时还具有逻辑处理功能,用于识别和响应外部提供的信息和芯片本身判定路线和指令执行的逻辑功能。CPU卡按使用方法分为:接触式CPU卡和非接触式CPU卡两种。

存储卡(Memory Card)的定义是由一个或多个集成电路芯片组成,并封装成便于人们携带的卡片,具有记忆存储功能,不带CPU。存储卡按使用方法分为:接触式存储卡和非接触式存储卡两种。

由于接触式存储卡成本低廉,社会使用量极大。

智能卡将具有存储、加密及数据处理能力的集成电路芯片镶嵌于塑料基片中,涉及到微电子技术、计算机技术和信息安全技术等,作为一种成熟的高技术产品,智能卡提高了人们生活和工作的现代化程度,已成为一个国家科技发展水平的标志之一。这种既具有智能性又便于携带的卡片,为现代信息处理、传递提供了一种全新的手段,一开始就引起了人们的重视,有关厂商为这项技术的完善做了大量的工作。为了进一步促进智能卡在全世界范围内的推广和使用,国际标准化组织于1987年专门为智能卡制定了国际标准 -ISO/IEC 7816-1、2、3,对接触型智能卡的物理特性、结构尺寸及通讯协议作了详细规定。

根据卡中所做的集成电路不同,智能卡主要有以下四大类:

(1) 非加密存储器卡,卡中的集成电路为标准的串行E2PROM。

(2) 加密存储器卡,卡中集成电路为带有加密逻辑的串行E2PROM。

(3) CPU卡,卡中的集成电路除了带加密逻辑、串行E2PROM外,还带有微处理器(CPU)。

(4) 射频卡,卡中的集成电路除了带加密逻辑、串行E2PROM、微处理器外,还带有射频收发及相关电路。

智能卡特点及与磁卡等其它卡的性能比较

除了智能卡外,目前使用较多的标识卡还有:磁卡、条码卡和凸字卡。凸字卡、条码卡存储的信息单一且不能修改,又没有加密性,因此,一般只用在一些特定的场合,如简单信息查询、商品标识等,相对来说,磁卡的灵活性、保密性、信息容量要大一些,因此磁卡的应用较为广泛,磁卡的制作、开发及相关设备比较齐全、技术规范也比较成熟,下面将智能卡与磁卡作一比较,从中更能体会到智能卡的优越性。

抗破坏性和耐用性,磁卡是靠其面上的磁条来存储信息的,磁条在遇到磁场、静电、扭弯、刮伤等情况下,存储在里面的信息容易丢失,尽管制造商采用了很多手段来提高其使用寿命,但先天的缺陷总是难以彻底排除,再者,磁条上的信息存放时间有读写次数较少、修改不方便的缺陷。智能卡是由硅片来存储信息的,先进的硅片制作工艺完全可以保证卡的抗磁性、静电及各种射线能力,而且由于硅片的体积很小,里面有环氧层的保护,外面有PCB板及基片的保护,因此,抗机械、化学破坏能力很强。这些在ISO 7816-1中都有详细的规定,现在智能卡已做得十分精致、耐用。信息保存期都在100年以上,而且读写方便,读写次数高达100,000次以上,即使考虑到多种影响因素,一张智能卡也至少可以使用十年以上。

存储容量和灵活性,磁卡的存储容量只有几百个字节,一般磁条只有几十个字节,磁条只能作为一种被动的存储中介。智能卡的容量可以做到几千个字节(现已有2M位的智能卡问世),而且智能卡上存储区可以分割,可以有不同的访问级别,这就为信息处理及一卡多用提供了方便。

加密性。

由于磁卡的存储容量有限,又是静态的,即内部没有对数据内容的安全控制或对读出、修改内容进行控制的逻辑电路。读取技术是顺序和机械的,所以,一般卡的加密性较差,很容易被复制,就是金融业用的磁卡系统,防伪性也很有限。美国每年由于信用卡被仿造和非法使用造成的损失达数亿美元。智能卡系统具有很强的加密性,首先体现在芯片的结构和读取方式上,智能卡容量比较大,而且存储器的读取和写入区域可任意选择,因此,灵活性较大,即使一般的存储器卡,采用特定的技术,也具备较强的保密性。对于加密存储器卡,存储区的访问受逻辑电路控制,只有各种密码核对正确后,才能进行读写操作。而且密码核对有次数限制,超过规定的次数,卡将被锁死。CPU卡的加密性更高,除了密码控制外,还具备信息处理功能,进一步提高系统的加密性。智能卡的加密性,还体现在系统设计上,由于智能卡属于可以随身携带的数字电路,而数字电路的各种硬件加密手段都可用来提高系统的加密性。另外,在软件设计上,可采用各种加密算法,大大增强了系统的安全性。

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