產(chǎn)品原理

IC卡是集成電路卡，IC卡芯片具有寫(xiě)入數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的能力，可對(duì)IC卡存儲(chǔ)器中的內(nèi)容進(jìn)行判定。在卡上封裝有符合ISO標(biāo)準(zhǔn)的芯片，有6~8個(gè)觸點(diǎn)和外部設(shè)備進(jìn)行通信，在IC卡上可以有彩色圖案和說(shuō)明性文字按ISO標(biāo)準(zhǔn)，IC卡的部分觸點(diǎn)及其定義為：VCC：IC卡工作電源；GND：接地；VPP：存儲(chǔ)器編程電源；CLK：有關(guān)信號(hào)的定時(shí)與同步；I/O：卡中串行數(shù)據(jù)的輸入與輸出；RST：復(fù)位信號(hào)。當(dāng)IC卡插入IC卡讀卡器后，各接點(diǎn)對(duì)應(yīng)接通，IC卡上的超大規(guī)模集成電路就開(kāi)始工作。

IC卡種類(lèi)

根據(jù)卡中所鑲嵌集成電路的不同，IC卡可分為存儲(chǔ)卡、非接觸式IC卡、光卡、非接觸式智能IC卡、智能卡。

存儲(chǔ)卡

存儲(chǔ)卡，也稱(chēng)記憶卡(Memory Card)，卡內(nèi)有具有存儲(chǔ)功能的集成電路存儲(chǔ)器，還有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(EEPROM)、工作存儲(chǔ)器(RAM)或程序存儲(chǔ)器(EPROM)。存儲(chǔ)卡使用半導(dǎo)體存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器中所有存儲(chǔ)單元的總和稱(chēng)為存儲(chǔ)容量，存儲(chǔ)卡的最大容量目前為512 KB。存儲(chǔ)卡讀出/寫(xiě)入一個(gè)字的時(shí)間稱(chēng)作讀/寫(xiě)時(shí)間，讀寫(xiě)器在接收地址和讀命令時(shí)，即可將卡中的內(nèi)容讀出，讀出時(shí)間約為幾微秒，讀寫(xiě)器在送來(lái)地址、要寫(xiě)數(shù)據(jù)和寫(xiě)命令時(shí)，即可進(jìn)行寫(xiě)入，寫(xiě)入一個(gè)數(shù)據(jù)的時(shí)間比讀出一個(gè)數(shù)據(jù)的時(shí)間長(zhǎng)得多，一般需要5～10 ms。

非接觸式IC卡

非接觸式IC卡又稱(chēng)射頻卡，是近幾年發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù)，它將射頻識(shí)別技術(shù)和IC卡技術(shù)結(jié)合在一起，解決了無(wú)源（卡中無(wú)電源）和免接觸的技術(shù)問(wèn)題。

非接觸式IC卡與接觸式IC卡相比有以下特點(diǎn)：

(1)可靠性高。由于讀寫(xiě)之間無(wú)機(jī)械接觸，避免了由于接觸讀寫(xiě)而產(chǎn)生的各種故障；且非接觸式IC卡表面無(wú)裸露的芯片，無(wú)芯片脫落、靜電擊穿、彎曲損害等后顧之憂(yōu)。

(2)操作方便。無(wú)接觸通信使讀寫(xiě)器在10 cm的范圍內(nèi)就可以對(duì)卡片進(jìn)行操作，且非接觸式IC卡在使用時(shí)無(wú)方向性，卡片可以以任意方向掠過(guò)讀寫(xiě)器表面完成操作，既方便又提高了速度。

(3)防沖突。非接觸式IC卡中有快速防沖突機(jī)制，能防止卡片之間出現(xiàn)數(shù)據(jù)干擾，讀寫(xiě)器可以“同時(shí)”處理多張非接觸式IC卡。

(4)可以適應(yīng)多種應(yīng)用。非接觸式Ic卡存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)使其適于一卡多用，可以根據(jù)不同的應(yīng)用設(shè)定不同的密碼和訪(fǎng)問(wèn)條件。

(5)加密性能好。非接觸式IC卡的序號(hào)是唯一的，在出廠(chǎng)前已固化，其與讀寫(xiě)器之間有雙向驗(yàn)證機(jī)制；非接觸式IC卡在處理前要與讀寫(xiě)器進(jìn)行3次相互認(rèn)證。

光卡

光卡(Optical Card)技術(shù)是計(jì)算機(jī)光盤(pán)存儲(chǔ)技術(shù)的孿生兄弟，出現(xiàn)于20世紀(jì)80年代中期。光卡的記錄介質(zhì)由半導(dǎo)體激光材料組成，基板材料采用聚碳酸酩（用于高速?lài)姎馐斤w機(jī)窗戶(hù)的有機(jī)材料）。該材料在耐用性方面是普通IC卡所采用的聚氯乙烯(PVC)的100倍，光卡的大小與IC卡一樣（長(zhǎng)85.6mm、寬54mm、厚0.76mm）。光卡利用半導(dǎo)體激光照射來(lái)記錄和提取信息，是能夠存儲(chǔ)并再生信息的大容量卡式媒體。光卡的特點(diǎn)如下：

(1)容量大，能存儲(chǔ)4.2MB的信息，能保存文字、數(shù)據(jù)資料、照片、圖片、圖像資料；安全性好，不怕強(qiáng)電、強(qiáng)磁干擾；可靠性好，擁有獨(dú)特的信息保密手段，可以做到一卡一碼，密碼無(wú)法用常規(guī)方法讀??；讀寫(xiě)信息速度快，數(shù)據(jù)讀取速度為26 KB/s，數(shù)據(jù)寫(xiě)入速度為10KB/s；用專(zhuān)利技術(shù)制造，可以防止偽造，且運(yùn)用了多種加密技術(shù)；使用簡(jiǎn)便；價(jià)格相對(duì)便宜。

美國(guó)國(guó)會(huì)于1996年認(rèn)定光卡記錄的信息具有法律效應(yīng)，選定光卡作為綠卡工程用卡，此外，在汽車(chē)管理、醫(yī)療保健等方面也大量使用光卡。加拿大提供光卡給旅游者使用。光卡在我國(guó)的醫(yī)療保健上也有使用，如北京有些醫(yī)院就使用了光卡。

非接觸式智能IC卡

非接觸式智能IC卡的ISO標(biāo)準(zhǔn)14443包含A類(lèi)和B類(lèi)。B類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)的性能為：芯片在工作時(shí)，電壓供應(yīng)和時(shí)鐘永不間斷；能夠提供更高的數(shù)據(jù)傳送速率。其特點(diǎn)為：適合用于使用量巨大、小金額的消費(fèi)；系統(tǒng)維護(hù)簡(jiǎn)便；可以減小人為破壞；質(zhì)量輕、體積小，可靠性好；可以有多種多樣的數(shù)據(jù)載體；可以應(yīng)付各種環(huán)境；讀寫(xiě)更加小巧。

智能卡

智能卡是20世紀(jì)80年代初推出的，它是在塑料卡片中嵌人含有微處理器、存儲(chǔ)器和輸入/輸出接口的lC卡芯片而制成的，芯片具備存儲(chǔ)功能和信息處理功能，相當(dāng)于一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)。智能卡具備普通lC卡所有的功能和特點(diǎn)，它的硬件組成有CPU或MPU、EEP-ROM、EPROM、RAM、ROM等。另外，智能卡內(nèi)可存儲(chǔ)安全控制軟件，本身具有檢驗(yàn)個(gè)人身份證號(hào)、確定持卡人合法性的功能。其存儲(chǔ)容量可達(dá)到64～512KB，拓寬了普通IC卡的應(yīng)用范圍。

IC卡的特點(diǎn)

IC卡具有如下特點(diǎn)：

體積小而且輕，非常便于攜帶；存儲(chǔ)容量大，CPU卡含微處理器，存儲(chǔ)器可分成若干應(yīng)用區(qū)，便于一卡多用，方便保管；可靠性高，IC卡防磁、防靜電、抗干擾能力強(qiáng)，可靠性比磁卡高；使用壽命長(zhǎng)，信息可讀寫(xiě)十萬(wàn)次，使用壽命長(zhǎng)；保密性強(qiáng)、安全性高，IC卡本身具有硬件安全設(shè)置，可以控制IC卡內(nèi)某些區(qū)的讀寫(xiě)特性，如果試圖解密則這些區(qū)自鎖，即不可進(jìn)行讀寫(xiě)操作。IC卡內(nèi)的信息加密后不可復(fù)制，密碼核對(duì)錯(cuò)誤，卡本身有自毀功能，所以IC卡中的數(shù)據(jù)安全可靠；網(wǎng)絡(luò)要求不高，IC卡的安全可靠性使其在應(yīng)用中對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性、敏感性要求低，可以在網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量不高的環(huán)境中或在不聯(lián)機(jī)的情況下應(yīng)用；IC卡的讀寫(xiě)機(jī)構(gòu)比磁卡的讀寫(xiě)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠，造價(jià)便宜，容易推廣，維護(hù)簡(jiǎn)單。

IC卡功能

密碼管理

IC卡有設(shè)置密碼、修改密碼、密碼解鎖等功能。為確保您的IC卡安全，可根據(jù)個(gè)人需要，為IC卡設(shè)置密碼。

儲(chǔ)值、圈存

用戶(hù)根據(jù)本人或本單位的需要，可到公司指定的發(fā)卡儲(chǔ)值點(diǎn)辦理繳款儲(chǔ)值業(yè)務(wù)，以備日后車(chē)輛加油使用，也可持卡到各圈存機(jī)辦理圈存業(yè)務(wù)。

掛失、補(bǔ)卡、換卡

用戶(hù)的加油卡不慎遺失或被盜，可到發(fā)卡儲(chǔ)值點(diǎn)辦理掛失、補(bǔ)卡手續(xù)；加油卡使用期以卡片背面打印的有效期為準(zhǔn)，到期的加油卡應(yīng)辦理延期或換卡手續(xù)，以便繼續(xù)持卡加油。

開(kāi)票、查詢(xún)

用戶(hù)在辦理lC卡儲(chǔ)值時(shí)，發(fā)卡儲(chǔ)值點(diǎn)為其開(kāi)具普通發(fā)票；用戶(hù)可隨時(shí)在任意一臺(tái)IC卡加油機(jī)上了解加油卡資金余額，也可到發(fā)卡儲(chǔ)值點(diǎn)查詢(xún)，打印對(duì)賬單。單位司機(jī)卡用戶(hù)可憑單位管理卡查詢(xún)附屬司機(jī)卡的全部信息。

黑卡

黑卡是指當(dāng)持卡人使用的加油卡丟失后，進(jìn)行掛失且掛失生效的卡片。當(dāng)其他人使用黑卡時(shí)，加油機(jī)自動(dòng)將此卡鎖住，該卡將不能繼續(xù)加油。

灰卡

灰卡是指加油卡在加油過(guò)程中，將卡錯(cuò)誤拔出，卡中未扣除本次加油的金額，加油機(jī)就會(huì)將此卡標(biāo)記為灰卡。此卡在下次加油時(shí)加油機(jī)將會(huì)自動(dòng)扣除上次本應(yīng)扣除的金額，然后才能繼續(xù)本次加油。

lC卡的應(yīng)用

IC卡的應(yīng)用過(guò)程

IC卡的應(yīng)用過(guò)程主要分制造、發(fā)行、使用、回收四個(gè)階段。

(1)IC卡的制造。IC卡的制造商從lC卡芯片制造商處購(gòu)入lC卡芯片卡，按照IC卡發(fā)行機(jī)構(gòu)的委托要求，經(jīng)過(guò)印刷、打碼、燙金、封裝、過(guò)膠、測(cè)試等流程，生產(chǎn)出所需的IC卡。如德國(guó)的SIEMENS公司就是一家IC卡芯片制造商，SIEMENS提供芯片，公司根據(jù)客戶(hù)（如電信公司）的要求生產(chǎn)成IC卡，供應(yīng)給社會(huì)。

(2)lC卡的發(fā)行。IC卡的發(fā)行通常由應(yīng)用部門(mén)或特定的機(jī)構(gòu)來(lái)完成，他們收到制造商提供的IC卡后按自己的一套規(guī)則處理，發(fā)放給合格的申請(qǐng)者。如電信公司就是IC卡發(fā)行機(jī)構(gòu)，他們委托生產(chǎn)公司生產(chǎn)lC電話(huà)卡，然后購(gòu)買(mǎi)并按地區(qū)規(guī)劃、發(fā)行。IC卡的發(fā)卡可分為IC卡的初始化和IC卡的首次充值兩個(gè)過(guò)程。IC卡的初始化，是指由空白卡（只封裝芯片）變成個(gè)人卡的全過(guò)程，包括設(shè)定某種應(yīng)用項(xiàng)目的專(zhuān)利編號(hào)、發(fā)行者編號(hào)，認(rèn)定讀寫(xiě)器密碼、存取權(quán)限等；IC卡的首次充值，是在lC卡充值點(diǎn)由IC卡應(yīng)用系統(tǒng)人員完成的，記錄內(nèi)容有卡號(hào)、卡類(lèi)、金額、日期、操作員、機(jī)號(hào)等。IC卡充值后即可發(fā)行。

(3)IC卡的使用。IC卡的持有人憑合法的IC卡向應(yīng)用部門(mén)要求履行授予的權(quán)利。如一個(gè)購(gòu)買(mǎi)了電話(huà)卡的用戶(hù)打IC卡電話(huà)等。

(4)IC卡的回收。IC卡的回收是指已發(fā)行的IC卡因?yàn)閱适Я耸褂脙r(jià)值或其他原因由發(fā)行機(jī)構(gòu)收回處理。一般都省略了該環(huán)節(jié)，用完的IC卡由用戶(hù)自己處理。

IC卡的應(yīng)用系統(tǒng)

IC卡的正常使用需要以IC卡為基本手段的信息管理系統(tǒng)支撐，即IC卡應(yīng)用系統(tǒng)。通過(guò)這個(gè)系統(tǒng)，卡能為用戶(hù)提供信息，向用戶(hù)提供服務(wù)，保證用戶(hù)用卡的安全。一般認(rèn)為IC卡應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)包括以下三方面的內(nèi)容：

(1)硬件技術(shù)。硬件技術(shù)包括IC卡芯片技術(shù)、IC卡模塊技術(shù)、IC卡裝配技術(shù)、IC卡測(cè)試技術(shù)、IC卡卡基技術(shù)、IC卡讀寫(xiě)機(jī)具研制技術(shù)等。

(2)軟件技術(shù)。軟件技術(shù)包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。系統(tǒng)軟件包括計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)，以及卡內(nèi)操作系統(tǒng)(Chip Operating System，簡(jiǎn)稱(chēng)COS)的開(kāi)發(fā)、IC卡讀寫(xiě)機(jī)具與各種高級(jí)語(yǔ)言接口函數(shù)的開(kāi)發(fā)、存儲(chǔ)管理、密碼技術(shù)、安全方案等；應(yīng)用軟件包括COS的發(fā)卡界面和與應(yīng)用管理信息系統(tǒng)有關(guān)的應(yīng)用軟件。

(3)IC卡應(yīng)用領(lǐng)域的業(yè)務(wù)分析。IC卡應(yīng)用領(lǐng)域的業(yè)務(wù)分析應(yīng)該且必須由開(kāi)發(fā)lC卡應(yīng)用系統(tǒng)的有關(guān)業(yè)務(wù)部門(mén)提供。與管理信息系統(tǒng)的業(yè)務(wù)分析一樣，它的深度和廣度直接影響IC卡應(yīng)用系統(tǒng)的成敗。

(4)銷(xiāo)售終端設(shè)備。銷(xiāo)售終端(Point of Sale，POS)是由銀行設(shè)置在商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)或特約商戶(hù)處的信用卡授權(quán)終端機(jī)。在實(shí)際運(yùn)用中，一般利用現(xiàn)金收款機(jī)作為終端機(jī)與主計(jì)算機(jī)相連，并借助于光電識(shí)讀設(shè)備為計(jì)算機(jī)錄入商品信息。當(dāng)帶有條碼的商品通過(guò)結(jié)算臺(tái)掃描時(shí)，商品條碼所表示的信息被讀取到計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)從數(shù)據(jù)庫(kù)文件中查詢(xún)到該商品的名稱(chēng)、價(jià)格等，并經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理打印出收據(jù)。POS系統(tǒng)最早應(yīng)用于零售業(yè)，以后逐漸擴(kuò)展至其他如金融、旅館等服務(wù)行業(yè)，利用POS系統(tǒng)的范圍也從企業(yè)內(nèi)部擴(kuò)展到整個(gè)供應(yīng)鏈。

lC卡選型標(biāo)準(zhǔn)

加油站IC卡是現(xiàn)金儲(chǔ)值卡，對(duì)卡上數(shù)據(jù)的安全性和保密性有極高的要求，本系統(tǒng)在IC卡選型上采用以下標(biāo)準(zhǔn)：

(1)識(shí)別卡集成電路卡標(biāo)準(zhǔn)《ISO/IEC7816-1/2/3/4》。

(2)《中國(guó)金融集成電路(lC)卡規(guī)范》V2.0的第1、2、9部分。

(3)人民銀行制定的金融lC卡標(biāo)準(zhǔn)(PBOCI.O)。

根據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)我們選用射頻CPU卡，卡上存有用戶(hù)的基本信息、余額、交易的必要條件、最近交易的歷史明細(xì)，同時(shí)還存有各種數(shù)據(jù)讀寫(xiě)的權(quán)限和認(rèn)證密碼。所有和卡進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的操作，必須經(jīng)過(guò)卡內(nèi)的CPU；所有操作的數(shù)據(jù)都是加密的；加密的操作是由卡終端內(nèi)的安全模塊完成的。錯(cuò)誤的操作次數(shù)將被IC卡記錄，當(dāng)操作次數(shù)大于規(guī)定的數(shù)值時(shí)，lC卡將自鎖、甚至毀掉自身的數(shù)據(jù)，以保證對(duì)全局的安全。