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非接触式IC卡

2014/10/14 13:07:54点击:

非接触式卡可用以存储数字、字母编码信息,具有智能读写和加密通信的功能,卡中存储需要

识别、交互的数据可以随时写入、更改或擦除。它通过无线电波与读写设备进行数据交换,不需要电气触点,读写频率高。非接触式IC卡的功能组成如图1所示。整个卡片包含了两个部分,射频接口电路和数字电路部分:

1)射频接口电路

在射频接口电路中,波形转换模块接收读卡器上的13.56 MHz的无线电调制频率,一方面送

调制解调模块,另一方面进行波形转换,将正弦波转换为方波,然后对其整流滤波,由电压调节模块对电压进行进一步的处理,包括稳压等,最终输出供给卡片上的各电路。EEPROM存储器及接口电路单元主要用于存储数据。EEPROM中的数据在卡片失掉电源后(卡片离开读卡器天线的有效工作范围内)仍将被保持。用户所要存储的数据被存放在该单元中。卡片中这一单元容量为1k字节,分为16个扇区[2]

2)数字电路部分

数字电路部分包括:ATR请求模块、Anti-Collision防重叠模块、选择模块、认证模块、控制

及算术运算单元、RAMROM单元。在确认已经选择了一张卡片时,程序员对卡片进行读写操作之前,必须对卡片上已经设置的密码进行认证,如果匹配,则允许进一步的读、写操作。卡片上有16个扇区,每个扇区都可分别设置各自的密码,互不干涉。因此每个扇区可独立地应用于一个应用场合。整个卡片可以设计成一卡通形式来应用。

图中的A环表示由卡片向读卡器发送一个随机数据RB;B环表示由读卡器收到RB后向卡片发送一个令牌数据TOKEN AB,其中包含了读卡器发出的一个随机数据RA;C环表示卡片收到TOKEN AB,TOKEN AB的加密的部分进行解密,并校验第一次由A环中卡片发出去的随机数RB是否与B环中接收到的TOKENAB中的RB相一致;D环表示如果C环校验是正确的,则卡片向读卡器发送令牌TOKEN BA给读卡器;E环表示读卡器收到令牌TOKEN BA,读卡器将对令牌TOKEN BA中的RB(随机数)进行解密,并校验第一次由B环中读卡器发出去的随机数RA是否与D环中接收到的TO-KEN BA中的RA相一致。如果上述的每一个环都为”,都能正确通过验证,则整个的认证过程将成功,读卡器将能对刚刚认证通过的卡片上的这个扇区进行下一步的操作。卡片中的其他扇区由于有其各自的密码,因此不能对其进行进一步的操作。如想对其他扇区进行操作,必须完成上述的认证过程。认证过程中的任何一环出现差错,整个认证将告失败,必须从新开始。上述的叙述已经可以充分地说明了Mifare卡片的高度安全性,保密性,及卡片的应用场合多样性,一卡多用[3]