ic卡制作流程分為:ic卡從設計到發行,可歸納成以下幾個步驟:根據應用系統對卡的功能和安全的要求設計卡內芯片(或考慮設計通用芯片),并根據工藝水平和成本對智能卡的MPU、存儲器容量和COS提出具體要求,或對邏輯加密卡的邏輯功能和存儲區的分配提出具體要求??▋燃呻娐吩O計其設計過程與ASIC(專用集成電路)的設計類似,包括邏輯設計、邏輯模擬、電路設計、電路模擬、版圖設計和正確性驗證等,可借助于Workview、Mentor或Cadence等計算機輔助設計工具來完成。
對于智能卡,在國外經常采用工業標準微處理器作為核心,調整存儲器的種類和容量,而不必重新設計。比較可行的辦法是,由國內設計COS,由國外半導體廠家生產芯片,為可靠起見,這些芯片應該有自保護能力。軟件設計(僅適于智能卡)包括COS和應用軟件的設計,有相應的開發工具可供選用。由于智能卡的安全性與COS有關,因此在國家重要經濟部門和機密部門使用的智能卡,應寫入中國自行設計的COS。在單晶硅圓片上制作電路設計者將設計好的版圖或COS代碼提交給芯片制造廠。制造廠根據設計與工藝過程的要求,產生多層掩膜版。在一個圓片上可制作幾百~幾千個相互獨立的電路,每個電路即為一個小芯片。
小片上除有按IC卡標準(8個觸點)設計的壓焊塊外,還應有專供測試用的探針壓塊,但要注意這些壓塊是否會給攻擊者以可乘之機。測試并在E2PROM中寫入信息利用帶測試程序的計算機控制探頭測試圓片上的每個芯片。在有缺陷的芯片上做標記,在測試合格的芯片中寫入制造廠代號等信息。如用戶需要制造廠在E2PROM中寫入內容,也可在此時進行。運輸碼也可在此時寫入。運輸碼是為了防止卡片在從制造廠運輸到發行商的途中被竊而采取的防衛措施,是僅為制造廠和發行商知道的密碼。發行商接收到卡片后要首先核對運輸碼,如核對不正確,卡將自鎖,燒斷熔絲。先核對運輸碼。如為邏輯加密卡,運輸碼可由制造廠寫入用戶密碼區,發行商核對正確后改寫成用戶密碼對于智能卡,在此時可進行寫入密碼、密鑰、建立文件等操作。操作完畢,將熔絲燒斷。此后該卡片進入用戶方式,而且永遠也不能回到以前的工作方式,這樣做也是為了保證卡的安全。電擦除式可編程只讀存儲器(ElectricallyErasableProgrammableReadOnlyMemory)是IC卡技術的核心。
該技術使晶體管密度增大,改善了性能,增加了容量,達到在同樣面積上存儲更大數據量的目的。作為數據或程序的存儲空間,EEPROM的數據可以至少保持10年的時間,擦寫次數達10萬次以上。EEPROM技術還提供了很大的靈活性,通過設置不可修改的標志位,能夠將EEPROM單元轉變成可編程只讀存儲器、只讀存儲器或不可讀的保密存儲單元。該技術的先進性使得帶有保密存儲器的IC卡得到快速發展和應用。例如,在各種收費系統(公用電話、電表、公路收費等等)及訪問控制等領域獲得了廣泛的應用。以EEPROM為核心的CPU卡也廣泛應用于移動電話、銀行部門、多應用卡及要求有公共密鑰算法的高安全性應用領域。射頻識別RFID(RadioFrequencyIdentification)技術是一種利用電磁波進行信號傳輸的識別方法,被識別的物體本身應具有電磁波的接收和發送裝置。RFID系統使用的通信頻段范圍為<135kHz或>300MHz~GHz級。
射頻識別IC卡是一種使用電磁波和非觸點來與終端通信的IC卡。使用此卡時,不需要把卡片插入到特定讀寫器插槽之中。一般來說,通信距離在幾厘米至1米范圍內。射頻識別卡使用得較多,而且發展潛力較大。射頻識別IC卡有主動式和被動式之分。主動式卡是指卡片需要主動靠近讀卡器,用戶需要將卡在讀卡器上讀卡區內讀取卡上信息才完成交易;被動式卡不用出示卡片,只要走過讀卡器的范圍,即可讀取卡上的信息,完成交易。
IC卡中的CPU卡采用特殊的加密技術,不僅可以驗證信息的正確性,同時還能檢查通信雙方身份的合法性,從而保證信息傳送的安全性。這是通過IC卡中存儲的銀行密鑰與讀卡器兼黑盒子中存儲的銀行密鑰的相互校驗來實現的,從而保證了持卡者本身和讀卡器雙方都具有合法身份??傊?,采用先進的加密技術后,不僅具有高度安全性、嚴謹性,還具有靈活便捷、成本低等優勢。除上述技術之外,還有Java卡技術、IC卡ISO標準化技術、IC卡生物認證技術及數據壓縮技術等軟、硬件新技術。IC卡讀寫器要能讀寫符合ISO7816標準的IC卡。
IC卡接口電路作為IC卡與IFD內的CPU進行通信的唯一通道,為保證通信和數據交換的安全與可靠,其產生的電信號必須滿足嚴格的時序要求。時序要求IC卡接口電路對IC卡插入與退出的識別,即卡的激活和釋放,有很嚴格的時序要求。如果不能滿足相應的要求,IC卡就不能正常進行操作;嚴重時將損壞IC卡或IC卡讀寫器。(1)激活過程為啟動對卡的操作,接口電路應按圖1所示順序激活電路:◇RST處于L狀態;◇根據所選擇卡的類型,對VCC加電A類或B類,◇VPP上升為空閑狀態;◇接口電路的I/O應置于接收狀態;◇向IC卡的CLK提供時鐘信號(A類卡1~5MHz,B類卡1~4MHz)。在t’a時間對IC卡的CLK加時鐘信號。I/O線路應在時鐘信號加于CLK的200個時鐘周期(ta)內被置于高阻狀態Z(ta時間在t’a之后)。
時鐘加于CLK后,保持RST為狀態L至少400周期(tb)使卡復位(tb在t’a之后)。在時間t’b,RST被置于狀態H。I/O上的應答應在RST上信號上升沿之后的400~40000個時鐘周期(tc)內開始(tc在t’b之后)。在RST處于狀態H的情況下,如果應答信號在40000個時鐘周期內仍未開始,RST上的信號將返回到狀態L,且IC卡接口電路對IC卡產生釋放。(2)釋放過程當信息交換結束或失敗時(例如,無卡響應或卡被移出),接口電路應按圖2所示時序釋放電路:◇RST應置為狀態L;◇CLK應置為狀態L(除非時鐘已在狀態L上停止);◇VPP應釋放(如果它已被激活);◇I/O應置為狀態A(在td時間內沒有具體定義);◇VCC應釋放。電源電壓IC卡接口電路應能在表1規定的電壓范圍內,向IC卡提供相應穩定的電流。
時鐘信號IC卡接口電路向卡提供時鐘信號。時鐘信號的實際頻率范圍在復位應答期間,應在以下范圍內:A類卡,時鐘應在1~5MHz;B類卡,時鐘應在1~4MHz。復位后,由收到的ATR(復位應答)信號中的F(時鐘頻率變換因子)和D(比特率調整因子)來確定。時鐘信號的工作周期應為穩定操作期間周期的40%~60%。當頻率從一個值轉換到另一個值時,應注意保證沒有比短周期的40%更短的脈沖。
驅動模塊
?。?)數據結構的確定編輯頭文件ICDATA.H,確定在驅動模塊程序中應用的公用數據結構。驅動模塊的最終目的是讀取和寫入卡數據處理,所以規范整齊的數據結構是必須的??梢远x一個數據結構體來實現卡數據的存儲區域、數據地址索引、控制標志位等,如右圖圖示:這樣在驅動模塊中,只需要STructICDATAiccdata;一條語句便可定義全部的卡處理數據結構定義;而Ic_fops則定義了設備操作映射函數結構。從這個數據結構看,我們實現了IC卡設備的打開、讀、寫和監控函數。
?。?)硬件接口控制線控制子函數以開發的硬件系統平臺為例的硬件控制接口操作函數之一,用于控制IC卡的復位信號置。針對不同硬件平臺,函數內部操作方法不盡相同。類似的其它操作函數還有:模塊初始化函數是模塊開發過程中必不可少的處理函數,用于實現設備的初始化、中斷初始化及處理、設備注冊等。在上面函數中,首先應用Initicdata實現了卡數據的初始化,然后定義了隊列數據。再進行了中斷處理函數的綁定、中斷申請以及中斷初始化。最后實現了IC卡字符設備的申請,設備名為IC。
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