ID卡工藝類型介紹及發(fā)展歷程

發(fā)布：卡立方小編瀏覽人數(shù)：0次0更新時(shí)間：2023-03-16 09:00:14

一、什么是ID卡？
　　ID卡（SmartCard）：嵌有微芯片的塑料卡（通常是信用卡的大小）的總稱。一些ID卡包含RFID芯片，因此它們可以識(shí)別持卡人，而無(wú)需與讀寫(xiě)器進(jìn)行任何物理接觸。
　　ID卡是一種IC卡（集成電路卡）。根據(jù)嵌入式芯片類型，IC卡可分為三類：1。存儲(chǔ)卡：卡中的集成電路是可編程的，只讀存儲(chǔ)EEPROM，只有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，沒(méi)有數(shù)據(jù)處理能力；存儲(chǔ)卡本身沒(méi)有硬件加密功能，只在文件上加密，容易破解。
　　ID卡配備CPU和RAM，可以在不干擾主機(jī)CPU工作的情況下處理大量數(shù)據(jù)。適用于端口數(shù)量大、通信速度快的場(chǎng)合。為了減輕主機(jī)CPU的負(fù)擔(dān)，ID卡還可以過(guò)濾錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)。　　
2.邏輯加密卡：卡中的集成電路包括加密邏輯電路和可編程只讀存儲(chǔ)器EEPROM。加密邏輯電路可以在一定程度上保護(hù)卡和卡中數(shù)據(jù)的安全，但只是低級(jí)保護(hù)，不能防止惡意攻擊。
　　3.ID卡(CPU卡)：卡中的數(shù)據(jù)分為外部讀取和內(nèi)部處理，以確保卡中的數(shù)據(jù)安全可靠。卡中的集成電路包括中央處理器CPU、可編程只讀存儲(chǔ)器EEPROMM、只讀存儲(chǔ)器ROM中固化的隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM和卡內(nèi)操作系統(tǒng)COS(ChipOperatingSystem)。
二、IC卡相關(guān)規(guī)范
　　IC卡是一種非常標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品，其外觀、內(nèi)部芯片的電氣特性，甚至其應(yīng)用方法都受到一些更嚴(yán)格的協(xié)議的控制。ISO/IEC7816協(xié)議是最基本、最重要的規(guī)范。該協(xié)議不僅規(guī)定了IC卡的機(jī)械和電氣特性，還規(guī)定了IC卡（特別是ID卡）的應(yīng)用方法（包括COS中的許多數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）。
　　除了7816協(xié)議外，還有一些更具體的協(xié)議可能應(yīng)用于IC卡的特定領(lǐng)域。例如，在中國(guó)，PBOC規(guī)范、交通管理體系和社會(huì)福利體系都有其特定的規(guī)范。這些協(xié)議規(guī)范是基于7816協(xié)議，并具體形成7816協(xié)議。
　　當(dāng)然，7816協(xié)議并非獨(dú)立存在(定義)，其中很多概念都來(lái)自于其他相關(guān)的協(xié)議規(guī)范。例如，在7816協(xié)議中使用了一些數(shù)據(jù)組織“BER-TLV”，而有關(guān)“BER-TLV”這個(gè)概念的詳細(xì)描述是IEC8825ASN.在協(xié)議中給出。由此可見(jiàn)，7816協(xié)議并非完全獨(dú)出心裁，能夠采用規(guī)范概念的場(chǎng)合不自作主張。這使得各種協(xié)議規(guī)范形成了嚴(yán)格的制度。
四、ID卡有什么用？
　　在功能方面，ID卡的使用可分為以下四點(diǎn)：
　　1、身份識(shí)別
　　2、支付工具
　　3、加密/解密
　　4、信息
三、ID卡的操作系統(tǒng)是什么？
　　ID卡操作系統(tǒng)通常被稱為芯片操作系統(tǒng)COS。COS通常有自己的安全系統(tǒng)，其安全性能通常是衡量COS的重要技術(shù)指標(biāo)。COS功能包括：傳輸管理、文件管理、安全系統(tǒng)、命令解釋。
ID卡的發(fā)展歷史
　　IC卡是集成電路卡（IntegratedCircuitCard）在一些國(guó)家，它也被稱為ID卡、ID卡、微芯片卡等。在符合ISO7816標(biāo)準(zhǔn)的PVC(或ABS等)塑料基板中鑲嵌一個(gè)特殊的集成電路芯片，包裝成形狀與磁卡相似的卡片形式，即制成IC卡。當(dāng)然也可以包裝成紐扣、鑰匙、飾品等特殊形狀。
　　日本人提出了IC卡的最初想法。1969年12月，日本有村國(guó)孝（KunitakaArimura）提出了一種安全可靠的信用卡制造方法，并于1970年獲得專利，當(dāng)時(shí)被稱為ID卡（IdentificationCard）。1974年，法國(guó)羅蘭·莫雷諾（RolandMoreno）發(fā)明了帶集成電路芯片的塑料卡，并獲得了專利權(quán)，即早期IC卡。1976年法國(guó)布爾（Bull）該公司開(kāi)發(fā)了世界上第一張IC卡。1984年，法國(guó)PTT（Posts,TelegraphsandTelephones）由于IC卡具有良好的安全性和可靠性，將IC卡用于電話卡，取得了意想不到的成功。隨后，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO，InternationalStandardizationOrganization）與國(guó)際電工委員會(huì)合作（IEC，InternationalElectrotechnicalCommission）聯(lián)合技術(shù)委員會(huì)制定了一系列國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，極大地促進(jìn)了IC卡的研究和發(fā)展。
　　與以往的識(shí)別卡相比，IC卡具有以下特點(diǎn)：一是可靠性高──IC卡具有防磁、防靜電、防機(jī)械損壞、防化學(xué)損壞的能力。信息可保存100年以上，讀寫(xiě)次數(shù)10萬(wàn)次以上，至少10年；第二，安全性好；第三，存儲(chǔ)容量大；第四，有很多類型。從全球角度來(lái)看，IC卡的應(yīng)用范圍不再局限于早期通信領(lǐng)域，而是廣泛應(yīng)用于金融、社會(huì)保險(xiǎn)、交通旅游、醫(yī)療衛(wèi)生、政府行政、商品零售、休閑娛樂(lè)、學(xué)校管理等領(lǐng)域。
　　目前，隨著金卡工程建設(shè)的不斷深入發(fā)展，IC卡已廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域，并取得了初步的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。2000年，全國(guó)IC卡發(fā)行量約為2.3億張，其中電信占據(jù)了大部分市場(chǎng)份額。公共電話IC卡超過(guò)1.2億張，移動(dòng)電話SIM卡超過(guò)4200萬(wàn)張，其他類型的IC卡約6000萬(wàn)張。2001年IC卡總出貨量約3.8億張，較去年增長(zhǎng)26%；與去年相比，發(fā)行量約3.2億張，增長(zhǎng)40%。從應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)看，公共電話IC卡發(fā)行超過(guò)1.7億張，SIM卡發(fā)行5500萬(wàn)張，公交IC卡發(fā)行320萬(wàn)張，社保發(fā)行1400萬(wàn)張，其他發(fā)行8000萬(wàn)張。
　　雖然IC卡的發(fā)行量保持了較高的增長(zhǎng)率，但I(xiàn)T市場(chǎng)的市場(chǎng)銷售比例仍然很小。據(jù)CCID統(tǒng)計(jì)，2001年中國(guó)計(jì)算機(jī)市場(chǎng)銷售額約為2502億元，而IC卡市場(chǎng)銷售額不足21億元。IC卡市場(chǎng)還不是中國(guó)IT行業(yè)的亮點(diǎn)，對(duì)IT市場(chǎng)的拉動(dòng)作用也不明顯。一方面，它限制了IT企業(yè)對(duì)IC卡技術(shù)的投資，另一方面，它也預(yù)示著中國(guó)IC卡市場(chǎng)的巨大發(fā)展空間。隨著政府管理和支持的增加和技術(shù)研發(fā)水平的提高，IC卡市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)格局將發(fā)生深刻的變化。由于國(guó)外企業(yè)掌握了高端芯片、核心模塊、金融POS機(jī)、生產(chǎn)設(shè)備等，國(guó)外品牌對(duì)部分細(xì)分市場(chǎng)相對(duì)壟斷。隨著政府ID卡項(xiàng)目的啟動(dòng)，移動(dòng)通信市場(chǎng)的逐步開(kāi)放，國(guó)內(nèi)企業(yè)技術(shù)實(shí)力和技術(shù)流程的優(yōu)化，國(guó)外品牌的市場(chǎng)份額受到很大限制，國(guó)內(nèi)品牌發(fā)展迅速。一些從電信市場(chǎng)成長(zhǎng)起來(lái)的國(guó)內(nèi)IC卡企業(yè)將繼續(xù)在身份證、金融、社會(huì)保障、交通等領(lǐng)域拓展業(yè)務(wù)，直接參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，資金和技術(shù)實(shí)力雄厚。
　　2002年甚至接下來(lái)的五年，是我國(guó)IC卡應(yīng)用向縱深發(fā)展的時(shí)期。中國(guó)IC卡市場(chǎng)格局將從無(wú)序走向有序，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)將從有限走向無(wú)限，IC卡市場(chǎng)將逐步走向成熟，進(jìn)入微利時(shí)代。在這種情況下，簡(jiǎn)單的發(fā)卡量和新產(chǎn)品的數(shù)量不能衡量IC卡行業(yè)和市場(chǎng)的發(fā)展水平。市場(chǎng)發(fā)展的程度最終取決于IC卡的應(yīng)用水平及其社會(huì)效益。從可持續(xù)發(fā)展的角度來(lái)看，加強(qiáng)行業(yè)規(guī)范，將IC卡企業(yè)從產(chǎn)品和技術(shù)轉(zhuǎn)向應(yīng)用和服務(wù)，將成為我國(guó)IC卡市場(chǎng)發(fā)展的重要趨勢(shì)。
　　1970年，法國(guó)羅蘭德·莫瑞諾（RolandMoreno）可編程設(shè)置的IC將首次設(shè)置（IntegratedCircuit）將芯片放入卡片中，使卡片具有更多的功能。當(dāng)時(shí)，他對(duì)該技術(shù)的描述是：鑲嵌有自我保護(hù)存儲(chǔ)器的卡片。就這樣，世界上第一張IC卡誕生了。
　　在接下來(lái)的30年里，隨著超大規(guī)模集成電路技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息安全技術(shù)的發(fā)展，IC卡種類更加豐富，技術(shù)更加成熟，在國(guó)內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)用。以下將從不同的角度對(duì)IC卡進(jìn)行詳細(xì)的分類和簡(jiǎn)單的分析。
一、根據(jù)鑲嵌芯片的不同劃分為：
　　(1)超級(jí)ID卡:在CPU卡的基礎(chǔ)上增加鍵盤(pán)、液晶顯示器和電源，即成為超級(jí)ID卡，有的卡還有指紋識(shí)別裝置。VISA國(guó)際信用卡組織測(cè)試的超級(jí)卡有20張健康卡，可顯示16個(gè)字符。除了計(jì)時(shí)和計(jì)算機(jī)匯率轉(zhuǎn)換功能外，還存儲(chǔ)個(gè)人信息、醫(yī)療、旅游數(shù)據(jù)和電話號(hào)碼。
　　(2)CPU卡：該芯片內(nèi)部包含微處理器單元（CPU）、存儲(chǔ)單元（RAM、ROM和EEPROM）、以及輸入/輸出接口單元。RAM用于存儲(chǔ)操作過(guò)程中的中間數(shù)據(jù)，并在ROM中固化COS操作系統(tǒng)（CardOperatingSystem），EEPROM用于存儲(chǔ)持卡人的個(gè)人信息和發(fā)行人的相關(guān)信息。CPU管理信息的添加/解密和傳輸嚴(yán)格防止非法訪問(wèn)卡中的信息。如果發(fā)現(xiàn)多次非法訪問(wèn)，將鎖定相應(yīng)的信息區(qū)域（也可以通過(guò)高級(jí)命令解鎖）。CPU卡的容量有大有小，價(jià)格高于邏輯加密卡。然而，CPU卡的良好處理能力和良好的保密性能使其成為IC卡發(fā)展的主要方向。CPU卡適用于金融卡、軍事密令傳遞卡等保密要求特別高的場(chǎng)合。Gemplus是世界上著名的CPU卡提供商、G&D、Schlumberger等。
　　(3)存儲(chǔ)卡:卡內(nèi)芯片可以電動(dòng)擦除可編程，只讀存儲(chǔ)器EEPROM（ElectricallyErasableProgrammableRead-onlyMemory），以及地址譯碼電路和指令譯碼電路。將其包裝在0.76mm的塑料卡基中，特制成0.3mm的薄結(jié)構(gòu)。存儲(chǔ)卡屬于被動(dòng)卡，通常采用同步通信。該卡存儲(chǔ)方便，使用簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，在許多情況下可以替代磁卡。然而，這種IC卡沒(méi)有保密功能，因此通常用于存儲(chǔ)不需要保密的信息。比如醫(yī)療急救卡，餐飲行業(yè)客戶菜單卡。ATMELAT24C16的常見(jiàn)存儲(chǔ)卡、AT24C64等。
　　(4)邏輯加密卡:這種卡除了存儲(chǔ)卡的EEPROM外，還有加密邏輯，每次讀/寫(xiě)卡前都要驗(yàn)證密碼。若連續(xù)幾次密碼驗(yàn)證錯(cuò)誤，卡片將自鎖，成為死卡。邏輯加密卡在數(shù)據(jù)管理、密碼驗(yàn)證和識(shí)別方面也是一種同步通信的被動(dòng)卡。這種卡存儲(chǔ)量相對(duì)較小，價(jià)格相對(duì)便宜，適用于食堂餐卡、電話卡、公用事業(yè)收費(fèi)卡等有一定保密要求的場(chǎng)合。SIEMENS公司的SLE442常見(jiàn)邏輯加密卡、ATMELAT88SC1608等SLE4428。
二、根據(jù)卡與外界交換時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸方式不同，分為：
　　(1)串行IC卡:IC卡與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)，數(shù)據(jù)流按串行輸入輸出，電極接觸少，一般6或8。由于串行IC卡接口簡(jiǎn)單，使用方便，目前使用量最大。這種卡是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO7816定義的IC卡。
　　(2)并行IC卡:IC卡與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)，電極觸點(diǎn)較多，一般在28-68之間。主要有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn):一是數(shù)據(jù)交換速度提高，二是存儲(chǔ)容量在現(xiàn)有條件下可以顯著增加。
三、根據(jù)卡與外部數(shù)據(jù)交換的界面不同分為：
　　(1)雙界面卡：將接觸式IC卡與非接觸式IC卡相結(jié)合，操作獨(dú)立，但可共享CPU和存儲(chǔ)空間。
　　(2)接觸式IC卡:這種卡是通過(guò)IC卡讀寫(xiě)設(shè)備的接觸點(diǎn)與IC卡接觸后讀寫(xiě)數(shù)據(jù)。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO7816嚴(yán)格規(guī)定了此類卡的機(jī)械和電氣特性。
　　(3)非接觸式IC卡:該卡與IC卡設(shè)備無(wú)電路接觸，而是通過(guò)非接觸式讀寫(xiě)技術(shù)(如光或無(wú)線技術(shù))進(jìn)行讀寫(xiě)。除CPUU外，內(nèi)嵌芯片還包括CPU、除了邏輯單元和存儲(chǔ)單元外，還增加了射頻收發(fā)電路。ISO10536系列國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)闡述了非接觸式IC卡的規(guī)定。這種卡一般用于使用頻繁、信息量相對(duì)較少、可靠性要求較高的場(chǎng)合。
四、根據(jù)卡的不同應(yīng)用領(lǐng)域可分為：
　　(1)金融卡:又稱銀行卡，可分為信用卡和現(xiàn)金卡。前者用于消費(fèi)支付時(shí)，可以提前設(shè)定透支金額；后者可以用作電子錢(qián)包或電子存折，但不能透支。
　　(2)非金融卡:又稱非銀行卡，涉及范圍廣，實(shí)際上包括電信、旅游、教育、公交等金融卡以外的所有領(lǐng)域。標(biāo)簽:什么是ID卡？ID卡制作常識(shí)

ID卡工藝類型介紹及發(fā)展歷程