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接触式IC卡

IC卡种类

IC卡是集成电路卡（Integrated Circuit Card）的简称，是镶嵌集成电路芯片的塑料卡片，其外形和尺寸都遵循国际标准（ISO/IEC 7816，GB/T16649）。芯片一般采用非易失性的存储器（ROM、EEPROM）、保护逻辑电路、甚至带微处理器CPU。带有CPU的IC卡才是真正的智能卡。

分类
接触式IC卡分三种类型：存储卡或记忆卡（Memory　Card）；带有CPU的智能卡（Smart　Card）；带有显示器及键盘、CPU的超级智能卡。优点是存储容量大，安全保密性强，携带方便。
例如：
我们正在使用的手机的SIM卡、UIM卡、USIM卡，银行正在推广的金融IC卡，都属于CPU卡，属于具备运算能力的智能卡。
宾馆房门的房卡，早期的医保卡，会员卡，属于数据存储卡，这类卡片部分带有逻辑保护，部分不带有。但是都不具备数据处理能力。
国际标准
物理特性
符合ISO7816：1987中规定的各类识别卡的物理特性和ISO7813中规定的金融交易卡的全部尺寸要求，此外还应符合国际标准ISO7816- 1：1987规定的附加特性、机械强度和静电测试方法。
触点尺寸与位置
应符合国际标准ISO7816-2：1988中的规定。
电信号与传输协议
IC卡与接口设备之间电源及信息交换应符合ISO/IEC7816- 3：1989的规定。
行业间交换用命令
有相应的国际标准ISO/IEC7816-4：1994。但该版本尚未正式通过。
应用标识符的编号系统和注册过程应符合国际标准ISO/IEC7816- 5：1994中的规定。
感应式智能卡的国际标准有：ISOIEC10536-1:1992、ISOIEC10536-2:1995、ISOIECDIS10536-3:1995、ISO14443-2等。
接口技术
IC卡读写器要能读写符合ISO7816标准的IC卡。IC卡接口电路作为IC卡与IFD内的CPU进行通信的唯一通道，为保证通信和数据交换的安全与可靠，其产生的电信号必须满足下面的特定要求。
1.1 完成IC卡插入与退出的识别操作
IC卡接口电路对IC卡插入与退出的识别，即卡的激活和释放，有很严格的时序要求。如果不能满足相应的要求，IC卡就不能正常进行操作;严重时将损坏IC卡或IC卡读写器。
(1)激活过程
为启动对卡的操作，接口电路应按图1所示顺序激活电路：
◇RST处于L状态；
◇根据所选择卡的类型，对VCC加电A类或B类；
◇VPP上升为空闲状态；
◇接口电路的I/O应置于接收状态；
◇向IC卡的CLK提供时钟信号(A类卡1～5MHz，B类卡1～4MHz)。
在t’a时间对IC卡的CLK加时钟信号。I/O线路应在时钟信号加于CLK的200个时钟周期(ta)内被置于高阻状态Z(ta 时间在t’a之后)。时钟加于CLK后，保持RST为状态L至少400周期(tb)使卡复位(tb在t’a之后)。在时间t’b，RST被置于状态H。I/O上的应答应在RST上信号上升沿之后的400~40 000个时钟周期(tc)内开始(tc在t’b之后)。
在RST处于状态H的情况下，如果应答信号在40 000个时钟周期内仍未开始，RST上的信号将返回到状态L，且IC卡接口电路按照图2所示对IC卡产生释放。
(2)释放过程
当信息交换结束或失败时(例如，无卡响应或卡被移出)，接口电路应按图2所示时序释放电路：
◇RST应置为状态L；
◇CLK应置为状态L(除非时钟已在状态L上停止)；
◇VPP应释放(如果它已被激活)；
◇I/O应置为状态A(在td时间内没有具体定义)；
◇VCC应释放。
1.2 通过触点向卡提供稳定的电源
IC卡接口电路应能在表1规定的电压范围内，向IC卡提供相应稳定的电流。
1.3 通过触点向卡提供稳定的时钟
IC卡接口电路向卡提供时钟信号。时钟信号的实际频率范围在复位应答期间，应在以下范围内:A类卡，时钟应在1～5MHz;B类卡，时钟应在1～4MHz。
复位后，由收到的ATR(复位应答)信号中的F(时钟频率变换因子)和D(比特率调整因子)来确定。
时钟信号的工作周期应为稳定操作期间周期的40%～60%。当频率从一个值转换到另一个值时，应注意保证没有比短周期的40%更短的脉冲。
其他信息
IC卡的分类及芯片型号
非加密存储器卡：卡内的集成电路芯片主要是EEPROM，具有数据存储功能，不具有数据处理功能和硬件加密功能。
逻辑加密存储器卡：在非加密存储器卡的基础上增加了加密逻辑电路，加密逻辑电路通过校验密码方式来保护卡内的数据对于外部访问是否开放，但只是低层次的安全保护，无法防范恶意性的攻击。
CPU卡：也称智能卡，卡内的集成电路中带有微处理器CPU、存储单元（包括随机存储器RAM、程序存储器ROM（FLASH）、用户数据存储器EEPROM）以及芯片操作系统COS。装有COS的CPU卡相当于一台微型计算机，不仅具有数据存储功能，同时具有命令处理和数据安全保护等功能。
IC卡芯片型号：
Siemens芯片型号
简 述
SLE4406
104位加密卡，存在读数据、写数据、密码、个人化及借位擦除操作。
SLE4442
256字节加密卡，存在读数据、写数据、保护数据以及密码操作。
SLE4428
1024字节加密卡，存在读数据、写数据、保护数据以及密码操作。
SLE4404
416bit,两级加密。
SLE4418
1kbyte,带写保护。
SLE4432
256byte,带写保护。
Atmel芯片型号
简 述
AT24C01A
128字节非加密卡，只存在读、写两种操作。
AT24C64
8192字节非加密卡，只存在读、写两种操作。
AT88SC102
1024位逻辑加密卡，存在读写操作、擦除操作、密码操作、控制位操作。
AT88SC1604
16K位逻辑加密卡，存在读写操作、密码操作、擦除操作及熔断操作。
AT45D041
540,672字节非加密卡，只存在读、写两种操作。
AM4442
256字节加密卡，存在读数据、写数据、保护数据以及密码操作。
BL7430E
存储卡芯片容于SLE4405E（SIEMENS）104位EEPROM智能计数器。
PHILIP芯片型号
简 述
Mifare One
1K字节、16个扇 区、每个扇区4个块、由2个密钥控制读写、每个块16个字节。
Mifare light
容量为384位，分为12页，每页为4个字节，128位的数据区。
复旦芯片型号
简 述
FM4442
存储卡芯片，采用0.6微米CMOS EEPROM工艺，容量为256×8BitEEPROM，带写保护功能及编程安全码认证功能。外围接口遵循ISO7816协议标准（同步传输），可广泛应用于各类IC存储卡。
FM4428
存储卡芯片，采用0.6微米CMOS EEPROM工艺，容量为1K×8BitEEPROM，带写保护功能及编程安全码认证功能。外围接口遵循ISO7816协议标准（同步传输），可广泛应用于各类IC存储卡。
贝岭芯片型号
简 述
BL7442
存储卡芯片兼容于SLE4442（SIEMENS）2K位EEPROM加密存储器。广泛用于各类电子消费卡、电话卡、出租车卡等消费领域。适用于商业电子消费卡、校园卡、就餐卡、考勤卡、查询卡、门锁卡、管理卡等。
BL7448
存储卡芯片兼容于SLE4428（SIEMENS）8K位EEPROM加密存储器。广泛用于各类电子消费卡、电话卡、出租车卡等消费领域。适用于交通管理卡、税务管理卡、医疗保健卡、公用事业管理卡等。
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