IC卡原理

2021-11-21 14:20:06|

來源：電子產(chǎn)品世界作者：

導(dǎo)讀：IC卡在身份證，銀行的電子錢包，電信的手機(jī)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。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/277565.htm

IC卡原理——介紹

IC卡也稱智能卡，是1970年由法國人Roland Moreno發(fā)明的, 有一次他將可編程設(shè)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。英文名稱有“Smart Card”、“IC Card”等;在亞洲特別是香港、臺灣地區(qū)，多稱為“聰明卡”、“智慧卡”、“智能卡”等;在我國，一般簡稱為“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的IC卡。根據(jù)嵌裝的芯片不同就產(chǎn)生了各種類型的IC卡。

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

IC卡原理——種類

IC卡按界面可分為接觸式和非接觸式:

接觸式IC卡”

該類卡是通過IC卡讀寫設(shè)備的觸點(diǎn)與IC卡的觸點(diǎn)接觸后進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫。國際標(biāo)準(zhǔn)ISO7816對此類卡的機(jī)械特性、電器特性等進(jìn)行了嚴(yán)格的規(guī)定。

非接觸式IC卡:

該類卡與IC卡設(shè)備無電路接觸，而是通過非接觸式的讀寫技術(shù)進(jìn)行讀寫(例如光或無線技術(shù))。其內(nèi)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(biāo)準(zhǔn)ISO10536系列闡述了對非接觸式IC卡的規(guī)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。

按內(nèi)部結(jié)構(gòu)可分為以下三種：

存儲器卡：

其內(nèi)嵌芯片相當(dāng)于普通串行EEPROM存儲器，這類卡信息存儲方便，使用簡單，價(jià) 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(yīng)用場合。

邏輯加密卡:

加密存儲器卡內(nèi)嵌芯片在存儲區(qū)外增加了控制邏輯，在訪問存儲區(qū)之前需要核對密碼，只有密碼正確，才能進(jìn)行存取操作，這類信息保密性較好，使用與普通存儲器卡相類似。

CPU卡:

CPU卡內(nèi)嵌芯片相當(dāng)于一個(gè)特殊類型的單片機(jī)，內(nèi)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(tǒng)。由于CPU卡有存儲容量大、處理能力強(qiáng)、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。

IC卡原理——原理

IC卡工作的基本原理是：射頻讀寫器向IC卡發(fā)一組固定頻率的電磁波，卡片內(nèi)有一個(gè)LC串聯(lián)諧振電路，其頻率與讀寫器發(fā)射的頻率相同，這樣在電磁波激勵(lì)下，LC諧振電路產(chǎn)生共振，從而使電容內(nèi)有了電荷;在這個(gè)電容的另一端，接有一個(gè)單向?qū)ǖ碾娮颖茫瑢㈦娙輧?nèi)的電荷送到另一個(gè)電容內(nèi)存儲，當(dāng)所積累的電荷達(dá)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(nèi)數(shù)據(jù)發(fā)射出去或接受讀寫器的數(shù)據(jù)。

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(dá)到在同樣面積上存儲更大數(shù)據(jù)量的目的。作為數(shù)據(jù)或程序的存儲空間，EEPROM的數(shù)據(jù)可以至少保持 10年的時(shí)間，擦寫次數(shù)達(dá)10萬次以上。EEPROM技術(shù)還提供了很大的靈活性，通過設(shè)置不可修改的標(biāo)志位，能夠?qū)EPROM單元轉(zhuǎn)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(yàn)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(yàn)來實(shí)現(xiàn)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(yán)謹(jǐn)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?shù)淖R別方法，被識別的物體本身應(yīng)具有電磁波的接收和發(fā)送裝置。RFID系統(tǒng)使用的通信頻段范圍為<135kHz或>300MHz～GHz級。