雙界面智能卡技術(shù)與發(fā)展

文章出處：http://xianjuhong.com 作者：握奇數(shù)據(jù)   人氣： 發(fā)表時間：2011年09月17日

業(yè)界對雙界面智能卡開始給予越來越多的關(guān)注，關(guān)注的同時，不免褒貶之詞，有感于此，淺談幾點看法。 

一、雙界面智能卡問世的意義 
　　IC卡是通過在一塊與信用卡同樣大小的塑料基片中嵌入具有存儲、加密和數(shù)據(jù)處理能力的集成電路芯片而制成的智能卡片，從一般意義上可以將其分為接觸型和非接觸型兩類。IC卡在使用時需要將其插入讀卡機中，通過表面上的電極觸點的物理接觸來實現(xiàn)命令、數(shù)據(jù)和卡片狀態(tài)的傳遞。非接觸型IC卡在使用時只要靠近讀卡機即可，卡片和讀卡機通過無線電波或電磁場感應(yīng)的方式進行信息傳遞。大多數(shù)非接觸型IC卡的電力也是通過這種方式獲得的。一般要求卡片與外部接口之間的距離再2到3英寸之內(nèi)。 

　　接觸式和非接觸式卡因其使用環(huán)境、信息交換量的不同而各有利弊。所以隨著信息時代的發(fā)展，能夠滿足廣泛使用要求的雙界面智能卡（即支持接觸式通訊，又支持非接觸式通訊）成為當前國際上追求的熱點。目前，雙界面卡有三種解決方案：一種是接觸與非接觸完全獨立，僅在物理上復(fù)合在一張卡片上；第二種是接觸與非接觸彼此獨立但共享某些存儲空間；最后一種是接觸與非接觸運行狀態(tài)相同，由同一個處理器控制。我們可以肯定地講，只有第三種雙界面卡是真正意義上的雙界面卡，如：TimeCOS/DI。 

　　智能卡的起源地在歐洲，從1972年智能化IC卡概念的提出，到1978年布爾公司制成首張單晶片智能卡，發(fā)展到今天，人們已經(jīng)對智能卡不再陌生，智能卡已應(yīng)用于眾多領(lǐng)域。 
　　智能卡在國內(nèi)的發(fā)展，更是日新月異，芯片的設(shè)計、生產(chǎn)正逐步進入國產(chǎn)化，封裝工藝也越來越成熟，但是最值得一提的是國內(nèi)自主版權(quán)的操作系統(tǒng)在短短幾年內(nèi)已經(jīng)達到了國際水平，而北京握奇數(shù)據(jù)系統(tǒng)有限公司在1999年12月21日發(fā)布的世界上首張問世的雙界面智能卡TimeCOS/DI ,標志著國內(nèi)的產(chǎn)品已經(jīng)同步于世界，這雖然代表著握奇的成功，但更代表了國內(nèi)智能卡行業(yè)的成功?？v觀國內(nèi)智能卡技術(shù)和市場的發(fā)展，從國外廠商壟斷，走向國內(nèi)、國外廠商平分秋色，我們應(yīng)該倍感欣慰與自豪！ 

二、雙界面智能卡的應(yīng)用優(yōu)勢 
　　代表世界智能卡發(fā)展最新技術(shù)的雙界面智能卡, 無論從技術(shù)的先進性, 產(chǎn)品使用的適用性,方便性,合理性, 還是從其綜合性能價格比, 及發(fā)行讀寫設(shè)備投資比較而言, 雙界面智能卡較目前較為廣泛使用的Mifare One, Combi等卡都有著極大的優(yōu)勢.這些優(yōu)勢體現(xiàn)在應(yīng)用中的許多方面, 如安全性, 可靠性, 支持一卡多用的多功能性等.因此, 由于這些強大的優(yōu)勢, 使雙界面智能卡在問世之前, 已經(jīng)被國際上的智能卡專家們預(yù)言為將成為智能卡發(fā)展的主流產(chǎn)品,事實上,在雙界面智能卡問世以來的短短幾個月時間里, 她確實正在成為智能卡界的明日之星,多少個智能卡應(yīng)用行業(yè)中存在的這樣或那樣的問題, 由于雙界面智能卡的出現(xiàn)都將迎韌而解。 
　　雙界面智能卡包括一個微處理器芯片和一個與微處理器相連的天線線圈，由讀寫設(shè)備產(chǎn)生的電磁場提供能量，卡片本身不需要電池，讀寫設(shè)備能激活卡片，傳輸指令、接受卡片信號并加以運算處理。如果不考慮其非接觸的功能，它又是一張符合傳統(tǒng)標準和應(yīng)用習(xí)慣的普通CPU卡，符合ISO7816和PBOC對卡片的要求，完全兼容接觸式卡片應(yīng)用系統(tǒng)和讀寫機具，而且接觸方式與非接觸方式受同一個CPU的控制，共享卡片所有資源（存儲空間、電子錢包、安全機制等）。 

　　特點： 
　　·適用于交易量大，交易時間短，交易過程無需等候； 
　　·一卡多用，一張卡片實現(xiàn)多個行業(yè)應(yīng)用； 
　　·自助消費場所，機具全封閉； 
　　·機具工作環(huán)境適應(yīng)惡劣，抗破壞和抗干擾能力強； 
　　·系統(tǒng)安全性要求高； 
　　·卡片防沖突機制，允許多張卡片同時進入交易區(qū)； 
　　·應(yīng)用靈活、方便，根據(jù)不同應(yīng)用條件和要求，可任選采用接觸或非接觸交易方式； 
　　·與傳統(tǒng)接觸式設(shè)備完全兼容；可在其上直接使用； 
　　·節(jié)約時間、提高效率、降低系統(tǒng)運行和維護費用。 

　　可應(yīng)用領(lǐng)域: 
　　·城市一卡通應(yīng)用； 
　　·加油站自動加油系統(tǒng)； 
　　·公路橋梁聯(lián)網(wǎng)自動收費系統(tǒng)； 
　　·校園卡（學(xué)籍管理、校園消費和食堂就餐等）； 
　　·居民小區(qū)物業(yè)管理及消費卡； 
　　·企業(yè)管理卡； 
　　·安全控制和身份識別領(lǐng)域； 
　　·其他適合接觸式IC卡和非接觸式IC卡應(yīng)用的領(lǐng)域等，尤其接觸和非接觸混合應(yīng)用的領(lǐng)域。 

三、雙界面智能卡的技術(shù) 
　　新技術(shù)是否一定意味著不成熟？新產(chǎn)品是否一定意味著不可靠？絕對而言，是不客觀的。 
　　就握奇公司的TimeCOS/DI而言，其支持TAPE A的產(chǎn)品是基于Philips的Mifare技術(shù)。采用Philips Mifare技術(shù)的產(chǎn)品，其發(fā)卡量已超過千萬，成熟與否、可靠與否，在此不敢斷言，龐大的持卡人群體才有發(fā)言權(quán)。 
　　雙界面智能卡的技術(shù)發(fā)展，在經(jīng)歷了由普通芯片與一個RF接口結(jié)合的階段后，由于網(wǎng)絡(luò)時代沒有商量的發(fā)展速度，雙界面智能卡的發(fā)展也必須順應(yīng)電子商務(wù)時代發(fā)展的要求，握奇公司即將推出的雙界面智能卡新產(chǎn)品，保留現(xiàn)有功能之外，芯片具有Crpto-engine（協(xié)處理器），可支持卡內(nèi)完成RSA密鑰對生成、加密解密、數(shù)字簽名及認證。 
　　隨著應(yīng)用的靈活性、方便性、多功能性等需求的提出，對雙界面智能卡的技術(shù)發(fā)展有了更高的要求：硬件方面，16/32 bit-CPU、大容量的ROM、RAM、EEPROM; 性能方面，能靈活地下裝JAVA應(yīng)用程序等, 功能方面，能實現(xiàn)移動電子商務(wù)等。 

四、關(guān)注雙界面智能卡 
　　關(guān)注雙界面智能卡，支持雙界面智能卡！ 
　　雙界面智能卡問世以來，已經(jīng)得到眾多行業(yè)的支持，許多行業(yè)主管部門結(jié)合本行業(yè)的應(yīng)用要求，在制定的規(guī)范或標準中，明確提出推薦使用雙界面智能卡，在推動雙界面智能卡技術(shù)與應(yīng)用發(fā)展的同時，也滿足了行業(yè)應(yīng)用特點的要求，另一方面，行業(yè)主管部門在制定本行業(yè)規(guī)范與標準的同時，也充分考慮到了與國際標準、國內(nèi)相關(guān)行業(yè)標準的接軌。使雙界面智能卡的應(yīng)用具有開放性、靈活性和適應(yīng)性，給雙界面智能卡的應(yīng)用注入了生命力。 
　　支持由中國率先推出的、讓中國智能卡業(yè)界驕傲的雙界面智能卡產(chǎn)品，是我們寄予廣大用戶的厚望，在此，萬分感謝關(guān)注雙界面智能卡、支持雙界面智能卡的行業(yè)主管部門和廣大用戶，特別感謝大連市的各位領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)人員，是他們率先選擇了雙界面智能卡！ 

五、握奇公司雙界面智能卡TimeCOS/DI特點 
1.握奇公司雙界面智能卡TimeCOS/DI的主要特點 
　　·符合建設(shè)部城市建設(shè)一卡通管理規(guī)范對卡片的要求 
　　·支持非接觸通訊功能 
　　·符合ISO14443 TypeB標準或者TypeA標準 
　　·完全符合中國金融集成電路技術(shù)規(guī)范 
　　·支持非對稱FAC密碼算法及FAC密鑰卡內(nèi)生成 
　　·滿足個別需求 
　　·該版本的TimeCOS具有根據(jù)用戶的特定要求刪除、修改、增加某些功能 
　　·支持一張卡上實現(xiàn)多個不同應(yīng)用 
　　·可建立最多達三級目錄 
　　·具有防插拔功能 
　　·支持多種文件類型 
　　·支持高速Single DES、Triple DES算法 
　　·Triple DES 運算時間0.2ms，電子錢包圈存交易時間49ms，消費交易時間35ms 
　　·支持電子錢包功能 
　　·支持ISO7816-3 T=0（字符傳送）和T=1（塊傳送）通訊協(xié)議 
　　·支持多種速率選擇（接觸） 
　　·可支持9600bps、19200bps、38400bps、76800bps 
　　·支持多種容量選擇：可選擇4K、8K和16K字節(jié)的EEPROM空間 
　　·具有True Random Number Generator，防止DPA攻擊 

2.TimeCOS/DI成本分析 
　　在性能、功能、使用上如此占盡優(yōu)勢的TimeCOS/DI的價格，卻低于一張容量為8K字節(jié)的符合PBOC規(guī)范的接觸式CPU卡與一張Mifare One 卡片的價格之和，更不要忽視后者這種結(jié)合方式在發(fā)行設(shè)備與讀寫設(shè)備方面的雙重投資，所謂雙界面卡價格太高，需要有據(jù)可依。 
　　但是也不能不正視雙界面智能卡目前價格相對過高。所謂相對過高，是因為她還存在降價的空間、降價的趨勢。 
　　集成電路產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，以及大量的應(yīng)用通常會影響芯片的價格，使之呈降價趨勢。 
　　另一方面，目前TimeCOS/DI的封裝工藝有兩種：注塑和層壓，注塑工藝是近期在國外發(fā)展起來的新工藝，而雖然作為傳統(tǒng)工藝的層壓方式，在封裝雙界面智能卡也需要改進生產(chǎn)線，因此目前TimeCOS/DI的封裝主要依賴于境外封裝，加工成本、關(guān)稅等都會影響其卡片價格。待境內(nèi)封裝工藝逐步成熟后，卡片價格應(yīng)有降價的空間。 

五、結(jié)束語 
　　有感于握奇公司自1994年開始在國內(nèi)推進數(shù)字簽名技術(shù)，而為了安全地存放、使用密鑰，開始致力于開發(fā)智能卡操作系統(tǒng)，希望安全地有效地實現(xiàn)數(shù)字簽名技術(shù)的應(yīng)用，超前的理念，讓握奇人飽嘗了創(chuàng)業(yè)的艱辛、但也帶給握奇巨大的發(fā)展機會，回顧昨天走過的難忘的歷程，它包含了握奇人的辛勤耕耘、契而不舍；也包含了握奇人希望為民族產(chǎn)業(yè)發(fā)展盡一份力的愿望；同時也磨練了握奇人在遭遇曲折時的那份堅強，在獲得成功后的那份坦然；今天，握奇人要感謝廣大的用戶，是他們給予握奇信任與支持；而面對明天，握奇人深深感到的是那份責任感、使命感和技術(shù)飛速發(fā)展留下的那份危機感！