IC卡原理

　　導讀：IC卡在身份證，銀行的電子錢(qián)包，電信的手機SIM卡，公共交通的公交卡等在人們的日常生活中扮演這重要角色，但你懂它嗎?知道它是如何工作的嗎?今天我們一起了解IC卡的原理。

IC卡原理——介紹

　　IC卡也稱(chēng)智能卡，是1970年由法國人Roland Moreno發(fā)明的, 有一次他將可編程設置的IC芯片放于卡片中，使卡片具有更便攜。國際上對它有多種叫法。英文名稱(chēng)有“Smart Card”、“IC Card”等;在亞洲特別是香港、臺灣地區，多稱(chēng)為“聰明卡”、“智慧卡”、“智能卡”等;在我國，一般簡(jiǎn)稱(chēng)為“I卡”

　　IC卡的表面是一塊塑料或PVC材料，印有各種圖案、文字和號碼，稱(chēng)為“卡基”;在“卡基”的固定位置上嵌裝一種特定的IC芯片就成為我們通常所說(shuō)的IC卡。根據嵌裝的芯片不同就產(chǎn)生了各種類(lèi)型的IC卡。

　　IC卡用在我們生活中的食、住、行等方方面面，使用越來(lái)越廣泛，并且有擴大的趨勢，因此掌握該方面的知識很有必要。

IC卡原理——種類(lèi)

　　IC卡按界面可分為接觸式和非接觸式:

　　接觸式IC卡”

　　該類(lèi)卡是通過(guò)IC卡讀寫(xiě)設備的觸點(diǎn)與IC卡的觸點(diǎn)接觸后進(jìn)行數據的讀寫(xiě)。國際標準ISO7816對此類(lèi)卡的機械特性、電器特性等進(jìn)行了嚴格的規定。

　　非接觸式IC卡:

　　該類(lèi)卡與IC卡設備無(wú)電路接觸，而是通過(guò)非接觸式的讀寫(xiě)技術(shù)進(jìn)行讀寫(xiě)(例如光或無(wú)線(xiàn)技術(shù))。其內嵌芯片除了CPU、邏輯單元、存儲單元外，增加了射頻收發(fā)電路。國際標準ISO10536系列闡述了對非接觸式IC卡的規定。該類(lèi)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(chǎng)合。

　　按內部結構可分為以下三種：

　　存儲器卡：

　　其內嵌芯片相當于普通串行EEPROM存儲器，這類(lèi)卡信息存儲方便，使用簡(jiǎn)單，價(jià) 格便宜，很多場(chǎng)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(chǎng)合。

　　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(fǎng)問(wèn)存儲區之前需要核對密碼，只有密碼正確，才能進(jìn)行存取操作，這類(lèi)信息保密性較好，使用與普通存儲器卡相類(lèi)似。

　　CPU卡:

　　CPU卡內嵌芯片相當于一個(gè)特殊類(lèi)型的單片機，內部除了帶有控制器、存儲器、時(shí)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(chǎng)合。

IC卡原理——原理

　　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，這樣在電磁波激勵下，LC諧振電路產(chǎn)生共振，從而使電容內有了電荷;在這個(gè)電容的另一端，接有一個(gè)單向導通的電子泵，將電容內的電荷送到另一個(gè)電容內存儲，當所積累的電荷達到2V時(shí)，此電容可作為電源為其它電路提供工作電壓，將卡內數據發(fā)射出去或接受讀寫(xiě)器的數據。

　　EEPROM技術(shù)

　　電擦除式可編程是IC卡技術(shù)的核心。該技術(shù)使晶體管密度增大，改善了性能，增加了容量，達到在同樣面積上存儲更大數據量的目的。作為數據或程序的存儲空間，EEPROM的數據可以至少保持 10年的時(shí)間，擦寫(xiě)次數達10萬(wàn)次以上。EEPROM技術(shù)還提供了很大的靈活性，通過(guò)設置不可修改的標志位，能夠將EEPROM單元轉變成可編程只讀存儲器、只讀存儲器或不可讀的保密存儲單元。

　　加密技術(shù)

　　IC卡中的CPU卡采用特殊的加密技術(shù)，不僅可以驗證信息的正確性，同時(shí)還能檢查通信雙方身份的合法性，從而保證信息傳送的安全性。這是通過(guò)IC卡中存儲的銀行密鑰與讀卡器兼黑盒子中存儲的銀行密鑰的相互校驗來(lái)實(shí)現的，從而保證了持卡者本身和讀卡器雙方都具有合法身份?？傊?，采用先進(jìn)的加密技術(shù)后，不僅具有高度安全性、嚴謹性，還具有靈活便捷、成本低等優(yōu)勢。

　　RFID技術(shù)

　　射頻識別RFID(Radio Frequency Identification)技術(shù)是一種利用電磁波進(jìn)行信號傳輸的識別方法，被識別的物體本身應具有電磁波的接收和發(fā)送裝置。RFID系統使用的通信頻段范圍為<135kHz或>300MHz～GHz級。

　　射頻識別IC卡是一種使用電磁波和非觸點(diǎn)來(lái)與終端通信的 IC卡。使用此卡時(shí)，不需要把卡片插入到特定讀寫(xiě)器插槽之中。一般來(lái)說(shuō)，通信距離在幾厘米至1米范圍內。射頻識別卡使用得較多，而且發(fā)展潛力較大。

IC卡原理——特點(diǎn)

　?、翊鎯θ萘看螅浩鋬炔坑蠷AM、ROM、EEPROM等存儲器，容量可以到幾兆字節，可存儲文字、聲音、圖形、圖象等信息。

　?、蝮w積小，重量輕，抗干擾能力強，便于攜帶，易于使用。

　?、蟀踩愿撸篒C卡從硬件和軟件等幾個(gè)方面實(shí)施其安全策略，可以控制卡內不同區域的存取特性。加密IC卡本身具有安全密碼，如果試圖非法對之進(jìn)行數據存取則卡片自毀，不可再進(jìn)行讀寫(xiě)。

　?、魧W(wǎng)絡(luò )要求不高：IC卡的安全可靠性使其在應用環(huán)境中對計算機網(wǎng)絡(luò )的實(shí)時(shí)性、敏感性要求降低，有利于在`網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量不高的環(huán)境中應用。

　　總結：IC卡有接觸類(lèi)和非接觸類(lèi)兩種，非接觸類(lèi)主要通過(guò)lc震蕩使得卡內有工作電壓，將卡內數據發(fā)射出去或接受讀寫(xiě)器的數據。接觸類(lèi)則是直接讀寫(xiě)卡。

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