IC卡(intergrated Circuit Card,集成電路卡),又稱為智能卡,智慧卡,微電路卡,微芯片卡 等等。
它是將一個微電子芯片嵌入符合ISO 7816標準的卡基中,做成卡片形狀。
IC卡與讀寫器之間的通訊可以是接觸式的,也可是是非接觸式的。
根據通訊接口把IC卡分成接觸式IC卡、非接觸式IC卡、雙界面卡(同時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、比較完善的標準化等優點,在身份認證、銀行、電信、公共交通、車場管理等領域正得到越來越多的應用,例如二代身份證,銀行的電子錢包,電信的手機SIM卡,公共交通的公交卡、地鐵卡,用于收取停車費的停車卡等,都在人們日常生活中扮演重要角色。
IC卡是繼磁卡之后出現的又一種信息載體。IC卡是指集成電路卡,一般用的公交車卡就是IC卡的一種,一般常見的IC卡采用射頻技術與支持IC卡的讀卡器進行通訊。IC卡與磁卡是有區別的,IC卡是通過卡里的集成電路存儲信息,而磁卡是通過卡內的磁力記錄信息。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,成功地解決了無源(卡中無電源)和免接觸這一難題,是電子器件領域的一大突破。主要用于公交、電信、銀行、車場管理等領域。主要的功能包括安全認證,電子錢包,數據儲存等。常用的門禁卡、二代身份證屬于安全認證的應用,而銀行卡、地鐵卡等則是利用電子錢包功能。
產品原理
IC卡工作的基本原理是:射頻讀寫器向IC卡發一組固定頻率的電磁波,卡片內有一個LC串聯諧振電路,其頻率與讀寫器發射的頻率相同,這樣在電磁波激勵下,LC諧振電路產生共振,從而使電容內有了電荷;在這個電容的另一端,接有一個單向導通的電子泵,將電容內的電荷送到另一個電容內存儲,當所積累的電荷達到2V時,此電容可作為電源為其它電路提供工作電壓,將卡內數據發射出去或接受讀寫器的數據。
產品分類
按結構分
存儲器卡
其內嵌芯片相當于普通串行EEPROM存儲器,這類卡信息存儲方便,使用簡單,價 格便宜,很多場合可替代磁卡,但由于其本身不具備信息保密功能,因此,只能用于保密性要求不高的應用場合。
IC卡
邏輯加密卡
加密存儲器卡內嵌芯片在存儲區外增加了控制邏輯,在訪問存儲區之前需要核對密碼,只有密碼正確,才能進行存取操作,這類信息保密性較好,使用與普通存儲器卡相類似。
CPU卡
CPU卡內嵌芯片相當于一個特殊類型的單片機,內部除了帶有控制器、存儲器、時序控制邏輯等外,還帶有算法單元和操作系統。由于CPU卡有存儲容量大、處理能力強、信息存儲安全等特性。廣泛用于信息安全性要求特別高的場合。
超級智能卡
在卡上具有MPU和存儲器并裝有鍵盤、液晶顯示器和電源,有的卡上還具有指紋識別裝置等。
按界面分
接觸式IC卡
該類卡是通過IC卡讀寫設備的觸點與IC卡的觸點接觸后進行數據的讀寫。國際標準ISO7816對此類卡的機械特性、電器特性等進行了嚴格的規定。
非接觸式IC卡
該類卡與IC卡設備無電路接觸,而是通過非接觸式的讀寫技術進行讀寫(例如光或無線技術)。其內嵌芯片除了CPU、邏輯單元、存儲單元外,增加了射頻收發電路。國際標準ISO10536系列闡述了對非接觸式IC卡的規定。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。
技術參數
雙界面卡
具有接觸和非接觸兩種通訊界面的卡片,一般非接觸部分處理電子錢包的消費,而接觸部分處理圈存等安全性要求較高的交易。
ID卡
ID卡全稱為身份識別卡(Identification Card),是一種不可寫入的感應卡,含固定的編號,主要有臺灣SYRIS的EM格式、美國HIDMOTOROLA等各類ID卡。ID卡與磁卡一樣,都僅僅使用了“卡的號碼”而已,卡內除了卡號外,無任何保密功能,其“卡號”是公開、裸露的。所以說ID卡就是“感應式磁卡”。 ISO標準ID卡的規格為:85.5x54x0.80±0.04mm(高/寬/厚),市場上也存在一些厚、薄卡或異型卡。
id卡在弱點系統中一般作為門禁或者停車場系統的使用者身份識別,由于其無須內置電源,使用時無接觸且壽命長,因此在弱點系統中有廣泛的應用。ID卡的出現基本淘汰了早起的磁卡或接觸式IC卡,但由于ID卡不可寫入用戶數據,其記錄內容僅限卡號只可由芯片廠一次性寫入,開發商只可讀出卡號加以利用,無法根據系統的實際需要定制新的號碼管理制度。同時由于ID卡卡內無內容,故其卡片持有者的權限、系統功能操作要完全依賴于計算機網絡平臺數據庫的支持。另外,現在行業內基本共識是ID卡不適合做成一卡通,也不適合做消費系統。ID卡不能做消費的最大原因是“信用問題”,因此ID卡無密鑰安全機制,且不能寫卡,所以消費數據和金額只能全部存在電腦的數據庫內,而電腦是靠管人員來管理的,從道德上及機制上完全存在作弊空間,另外,萬一電腦問題而導致消費數據丟失,則將出現災難性后果,因此,要使消費者認同小區管理的ID卡的權威性是不可能的,太多的金錢糾紛只能使ID卡消費系統無法使用。
IC卡與ID卡定義
IC卡全稱集成電路卡(Integrated Circuit Card),又稱智能卡(Smart Card)。可讀寫,容量大,有加密功能,數據記錄可靠,使用更方便,如一卡通系統,消費系統等,目前主要有PHILIPS的Mifare系列卡。 ID卡全稱身份識別卡(Identification Card),是一種不可寫入的感應卡,含固定的編號,主要有臺灣SYRIS的EM格式、美國HID、TI、MOTOROLA等各類ID卡。
IC卡初始化加密
1.IC卡在使用時,必須要先通過IC卡與讀寫設備間特有的雙向密鑰認證后,才能進行相關工作,從而使整個系統具有極高的安全保障。所以,就必須對出廠的IC卡進行初始化(即加密),目的是在出廠后的IC卡內生成不可破解的一卡通系統密鑰,以保證一卡通系統的安全發放機制。而ID卡不用。
2.IC卡初始化加密后,交給用戶使用時,客戶通過IC卡發行系統,又將各用戶卡生成自己系統的專用密鑰。這樣,就保證了在其它用戶系統發行的用戶卡不能在該系統使用,保證了系統的專一性,從而保證了系統的安全使用機制。
3,ID卡與磁卡一樣,都僅僅使用了“卡的號碼”而已,卡內除了卡號外,無任何保密功能,其“卡號”是公開,裸露的。所以說ID卡就是“感應式磁卡”,也就根本談不上需要還是不需要初始化的問題。
4.初始化過程為什么不交由用戶自己做呢?這是因為:
1)如果由用戶自己初始化,就不能防范用戶內部人員作弊。因為用戶在使用一卡通系統時,若有員工用社會上買來的卡隨意初始化,便可隨意發行成住戶才能使用的住戶卡,甚至可隨意給卡充值消費,這不僅將造成嚴重作弊后果,也將導致一卡通系統的安全出現使用機制上的嚴重漏洞。
2)另外,若用戶買到劣質出廠卡自己初始化,而在系統上不能使用,則會使系統使用性能不良或癱瘓,這將造成事故責任不清。
3)初始化過程在廠家執行,主要是IC卡安全密鑰認證機制的基本需要,也是IC卡系統集成商的行規。就像城市公共交通IC卡一樣,這些卡在交給公交系統使用前,每張卡的密鑰都要進行出廠加密控制。
4)如果因用戶缺乏專業性管理而萬一丟失了初始化授權用的密鑰卡,用戶和廠家將無法補用該卡。所以,初始化工作由廠家做,才有安全保障。
系統比較
1.安全性:
IC卡的安全性遠大于ID卡.ID卡內的卡號讀取無任何權限,易于仿制.IC卡內所記錄數據的讀取,寫入均需相應的密碼認證,甚至卡片內每個區均有不同的密碼保護,全面保護數據安全,IC卡寫數據的密碼與讀出數據的密碼可設為不同,提供了良好分級管理方式,確保系統安全。
2.可記錄性:
ID卡不可寫入數據,其記錄內容(卡號)只可由芯片生產廠一次性寫入,開發商只可讀出卡號加以利用,無法根據系統的實際需要制訂新的號碼管理制度。
IC卡不僅可由授權用戶讀出大量數據,而且亦可由授權用戶寫入大量數據(如新的卡號,用戶的權限,用戶資料等),IC卡所記錄內容可反復擦寫。
3.存儲容量:
ID卡僅僅記錄卡號;而IC卡(比如Philips mifare1卡)可以記錄約1000個字符的內容。
4.脫機與聯網運行:
由于ID卡卡內無內容,故其卡片持有者的權限,系統功能操作要完全依賴于計算機網絡平臺數據庫的支持。
而IC卡本身已記錄了大量用戶相關內容(卡號,用戶資料,權限,消費余額等大量信息),完全可以脫離計算機平臺運行,實現聯網與脫機自動轉換的運行方式,能夠達到大范圍使用,少布線的需求。
5.一卡通擴展應用:
ID卡由于無記錄,無分區,只能依賴網絡軟件來處理各子系統的信息,這就大大增加對網絡的依賴;如果在ID卡系統完成后,用戶欲增加功能點,則需要另外布線,這不僅增加了工程施工難度,而且增加了不必要的投資。所以說,使用ID卡來做系統,難以進行系統擴展,難以實現真正的一卡通。
而IC卡存儲區自身分為16個分區,每個分區有不同的密碼,具有多個子系統獨立管理功能,如第一分區實現門禁,第二分區實現消費,第三分區實現員工考勤等等。充分實現一卡通的目的,并且可以做到完全模塊化設計,用戶即使要增加功能點,也無需再布線,只需增加硬件和軟件模塊,這便于IC卡系統以后的隨時升級擴展,實現平穩升級,減少重復投資。
比如:某小區曾建立了ID卡一卡通系統,但由于ID卡系統的上述弊端,系統無法投入日常使用,因而只能將該系統完全作廢,后改采用IC卡一卡通系統。
6、智能化系統的維護和運行:
比如:電腦發行了一張新的用戶ID卡,就必須通過ID卡系統的網絡,用人工方式將所有ID卡號一個個下載到各ID卡讀卡控制器中,否則ID卡被作為無效卡而不能使用;若要更改用戶權限,則需在每個ID卡控制器上輸入有權限的ID卡號。又比如:在系統投入使用后經常要新增ID卡,則每新增一張卡或修改了某一張卡片的權限,就必需在該卡可用的所有控制器上輸入該卡片號碼,這就大大增加了人工操作和維護的工作量和時間。另外,如果多幾個一卡通子系統,或子系統稍大一點時,系統維護管理的復雜程度將是呈幾何級數增,將直接導致系統不能正常運行。
而采用IC卡的一卡通系統,IC卡發行后,卡本身就是一個數據信息載體,即使通訊網絡不通,讀寫控制器照常實現脫機讀寫卡運行。若更改用戶權限,可將用戶的權限直接寫在IC卡內,新增用戶更改權限只需修改卡片即可,完全不必對各個控制器進行修改,從技術機制上避免了管理者到處更改控制器卡片使用權限的問題,達到了提高管理效率、實現智能化管理的目地。
7、性價比:
雖然ID卡片及ID卡讀卡器較IC卡卡片及讀卡器便宜,但從整個一卡通系統的構成(布線成本、結構組成)上看,兩個系統的價格相當,而只有IC卡系統運行才能穩定、可靠,因而IC卡系統的性價比要遠高于ID卡系統。
另外,考慮到當今各實施單位硬件環境不很成熟,系統維護人員對電腦知識不很熟悉的現實情況,不可能建立或維護一套完備的網絡系統,來支持ID卡一卡通系統的24小時不斷網運轉。所以,滿足聯網和脫機運行互相適應的智能IC卡一卡通系統,是當今用戶的唯一選擇。
8、一卡通行業有兩個定論:
ID卡不可能做成一卡通(如上所述),ID卡不可能做消費,除非能接受其不足之處(如上下所述):
ID卡不能做消費的最大原因是“信用”問題。因ID卡無密鑰安全認證機制,且不能寫卡,所以消費數據和金額只能全部存在電腦的數據庫內,而電腦是靠物管人員來管理的,從道理上及機制上完全存在作弊空間,另外,萬一因電腦問題而導致消費數據崩潰,則將出現災難性后果。
因此,要使消費者認同管理中的ID卡的權威性(即信用)是不可能的,太多的金錢糾紛只能使ID卡消費系統無法使用,尤其是公用系統中,如小區管理系統。
而IC卡消費系統,因為它的高可靠性、不可被破解的符合ISO9001國際安全認證機制,更主要因為 “電子錢包”即IC卡就在用戶手中,每筆消費金額都由用戶自已“掌握”在手中,所以說IC卡消費系統是極有“信用”的消費系統。當然,聯網狀態下,電腦內還存有與用戶IC卡內一致的數據,對系統而言,這也是實現了雙安全數據備份。
9、IC卡當成ID卡用的“奇怪”現象:
有些ID卡設備、系統廠商,迫于IC卡的強大優勢,對外也宣稱它的系統可用IC卡,但其實與使用ID卡一樣,僅用了IC卡公共區的卡號,并無更改其ID卡的系統結構,更不具有IC卡所擁有的密鑰認證、讀寫的安全機制。所以從實質上推斷出其仍是ID卡一卡通系統,與傳統的ID卡系統相比只是更浪費資源,更具有欺騙性而已,同樣無法具有IC卡一卡通系統的優勢[1] 。
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