“一卡通”的技术与应用

减小字体

增大字体作者：佚名来源：本站整理发布时间：2009-01-11 13:48:53

【本文由PB创新网为您整理】

摘要：随着微电子技术的不断发展，特别是1μm以下的存储器芯片制造工艺的突破和成熟，使得整个IC卡技术呈现出越来越强大的生命力。

关键词：一卡通磁卡存储

“一卡通”的技术与应用
陈　越　韩　宁邹岩松
1　IC卡的技术特点
随着微电子技术的不断发展，特别是1μm以下的存储器芯片制造工艺的突破和成熟，使得整个IC卡技术呈现出越来越强大的生命力。
1.1 简单、稳定的读写性能
对于磁卡、条形卡、光卡来说，其信息在介质中的分布是平面型的。因此，以读写卡上信息时，卡机中的磁头和光电头都必须相对卡片进行往复运动。满足这一传动要求的机械结构无疑比较复杂，因而大大增加了卡机的故障率。另外，由于磁卡、条形卡或光卡并不是直接进行数据存取，而是需要通过磁电变换或光电变换，将磁信号或光信号转换成逻辑电平信号。因此信号转换部分将进一步增加了卡机电气部分的复杂性。对于IC卡来说，其信息卡来说，其信息存储是基于半导体电路。信息在介质中的分布可理解为立体型的。使用中卡机与卡片直接接触，并保持两者相对静止，因而无需复杂的机械传动结构。另一方面IC卡片与卡机之间直接进行逻辑电平信号通信，无需进行信号类型变换。这使得卡机的机械结构和电路组成相对其他卡种的卡机大为简化，这将直接使机器成本下降，维护费用减少，机具的使用更加稳定可靠。
1.2 数据存储的稳定性
一般磁卡的信号存储时间约为1～2年，并需要不断重复刷新，以保持数据不会衰变。卡片的读写次数也限于数千次之内，更多的使用将不能保证数据的稳定性和可靠性。目前用于IC卡的半导体存储器能够保证数据的保持时间在10年以上，甚至能达到100年之久。这使得卡片能在脱网的情况下使用，也能保证数据的真实性和可靠性。同时也减少了担心数据可能变化或丢失而进行刷新和备份工作。另一方面，IC卡的存储单元可重复擦出写入次数一般达1万次，甚至达10万次以上。这不仅直接增加了卡片的重复使用能力，而且大大减少像磁卡那样的多次发卡所带来的发行成本。
1.3 大容量的数据存储能力
磁卡的数据能力一般最多只有300多位(光卡虽然存储量可以很大，但由于是只读型，因而其应用受到限制)。然而，目前的商品IC卡的存储容量：存储卡，可达4M位，逻辑加密卡，可达16M位，而对于带CPU型的智能卡，存储容量已达64K字节，且可以肯定，随着半导体技术的发展，其容量每年还将成位增长。这不仅使IC卡能够应用于存储照片、指纹、声波、视网纹等一些需要大容量信息的生物特征识别项目之中，还为“一卡多用”提供了更大的扩展余地。
1.4 多种加密技术措施
尽管磁卡、条码卡或光卡上的信息需要进行一定的转换才能识别，但它们面对复制伪造和恶意篡改的攻击却缺乏足够的抵御能力。对于IC卡，可以采用多种加密技术措施： (1)硬件逻辑加密方式：即采用不可读取的半导体密码存储，使得密码比较操作只能在芯片内部自行完成。 (2)一般的软件逻辑加密方式：即采用特征字混合编码或采用明码加检测字校验的处理方法或直接采用密文编码，都可以比较方便地使卡片中存储的信息达到较好的加密性能。 (3)严密的软件加密方式：通过选择带CPU的智能型IC卡，利用卡片内CPU的运算能力和监控程序，将国际通用的各种加密算法(如DES、RSA等)应用于卡片的加密处理，使IC卡的安全性能达到相当高的水平。
1.5 智能化的处理和鉴别能力
光论是磁卡、光卡还是条码卡，都是无智能的被动操作方式的。而智能型IC卡，不仅能够主动向接口设备发出命令请求，鉴别接口设备的合法性，以及区分接口设备的功能和权限，而且具有自行运算和处理能力。
1.6 各种兼容功能
由于IC卡本身的基片外形是符合国际标准ID－1型尺寸，且卡基材料于磁卡一样，因此，在IC卡基片上附加上磁卡或增印条码，就可以满足磁卡应用和条码卡应用。
1.7 良好的综合成本效益
目前，IC卡的平均单片成本比磁卡约贵3～5倍。但全面分析IC卡系统的综合成本效益，不难看出其具有较强的竞争能力，这主要表现在：
(1)接口设备简单，成本低廉(一般比磁卡设备的成本低50％)。同时，接口设备的维护和维修费用相应降低。
(2)系统不需要庞大的实时网络作为支撑。不仅减少了用于网络设备和工程的投资，同时也减少了系统运行的维护费用和通信业务费用。
(3)良好的系统安全性，减少了由于伪造和欺诈所造成的业务损失。
(4)“一卡多用”减少了多部门发卡的发行成本，提高了卡片的应用效率。
(5)稳定而长久的数据存储时间和反复多次的擦除/写入次数，增加了卡片的复用能力。
(6)卡片使用持久，减少多次发卡的发行成本和管理费用。综上所述，IC卡这种新生产品与其他卡基产品相比，具有无可质疑的技术优势。随着技术的发展，这种优势还将进一步发展和扩大。因此在今后卡基产品应用中，用IC卡取代其他卡已成为今后发展的主要特点和必然趋势。