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智能卡

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发表于 2024-1-24 12:41:26 | 显示全部楼层 |阅读模式

智能卡(Smart Card)是一种内嵌有微芯片的塑料卡,通常与信用卡大小相同。这种卡配备了 CPU、RAM 和 I/O,能够自行处理数量较多的数据而不会干扰到主机 CPU 的工作。此外,智能卡还可以过滤错误的数据,以减轻主机 CPU 的负担。它适应于端口数目较多且通信速度需求较快的场合。

智能卡的标准主要包括 ISO7816 系列。这些标准详细规定了智能卡的物理特性、触点尺寸和位置、电信号和传输协议等关键方面。例如,ISO7816-1 规定了带触点集成电路卡的物理特性,如触点的电阻、机械强度、热耗、电磁场、静电等;ISO7816-2 则规定了 ID-1 型 IC 卡上每个触点的尺寸、位置和任务分配。

类别

除了 PSAM(销售点安全模块)和 ESAM(嵌入式安全模块)之外,智能卡还包括其他多种类型。根据应用领域和功能,智能卡主要可以划分为以下几种:

  1. 金融卡:也称为银行卡,包括信用卡和现金卡两种。信用卡可以在消费支付时按预先设定额度透支资金,而现金卡则作为电子钱包或电子存折,但不能透支。
  2. 非金融卡:也称为非银行卡,涉及范围十分广泛,实际包含金融卡之外的所有领域,诸如电信、旅游、教育和公交等等。
  3. 交通卡:这种卡主要应用于公共交通领域,如地铁、公交等。
  4. 政府应用卡:如社保卡等,现在应用较广泛。

另外,根据镶嵌芯片的不同,智能卡还可以分为存储器卡、逻辑加密卡和 CPU 卡。存储器卡功能简单,没有(或很少有)安全保护逻辑,但价格低廉,开发使用简便,存储容量增长迅猛,因此多用于某些内部信息无需保密或不允许加密的场合。逻辑加密卡有一定的安全保证,多用于有一定安全要求的场合。而 CPU 卡则具有很高的数据处理和计算能力以及较大的存储容量,同时采取了多层次的安全措施,因此应用的灵活性、适应性较强,已成为一卡多用及对数据安全保密性特别敏感场合的最佳选择。

形态

标准卡、SIM卡、双列直插(ESAM)等

通信接口

ISO7816-3 标准的智能卡接口是需要外部提供时钟(也有内部时钟的)和采用单线半双工串行通信的接口。

加密算法

通常广泛支持 3DES 算法,也有内嵌国密 SM1 算法的(如电力上用的 ESAM 芯片、CPU 卡等)。

功能

信息存储(内置EEPROM)、秘钥管理、权限认证等。

驱动电路

可以直接使用带有智能卡模式的 USART 通信,USART_CK 接 CLK,USART_TX(智能卡模式收发在内部通过SW_RX连接)接 IO。

如果要适应更多卡,比如不同的电压,或为电路提供更多的安全保障(短路等),通常会选择专用的接口芯片装在卡与 MCU 之间,比如使用 ST8024,更具体的可以研究一下 8024 的手册看看。


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