Обзор технологии смарт-карт

CarderPlanet

Professional
Messages
2,556
Reputation
7
Reaction score
586
Points
83

Технология смарт-карт​

Технология смарт-карт часто основана на гибких пластиковых чип-картах размером с кредитную карту. Корпус карты из ПВХ содержит встроенный микромодуль - единственную кремниевую интегральную микросхему с памятью и микропроцессором.

Микромодуль​

Микромодуль имеет восемь металлических контактных площадок на своей поверхности, каждая из которых разработана в соответствии с международными стандартами для VCC (напряжение источника питания), RST (используется для сброса микропроцессора смарт-карты), CLK (тактовый сигнал), GND (земля), VPP (программирование). или напряжение записи) и ввода / вывода (линия последовательного ввода / вывода). Две контактные площадки зарезервированы для будущего использования (RFU). Только контакты I / O и GND являются обязательными на карте в соответствии с международными стандартами; остальные не обязательны.
Когда смарт-карта вставляется в устройство приема карт (CAD), например, в кассовый терминал, металлические площадки соприкасаются с соответствующими металлическими контактами CAD, что позволяет карте и CAD взаимодействовать. Смарт-карты всегда сбрасываются, когда они вставляются в САПР. Это действие заставляет смарт-карту отвечать, отправляя сообщение «Ответ на сброс» (ATR), которое информирует CAD о том, какие правила регулируют связь с картой и обработку транзакции.

Компоненты микромодуля​

Микромодуль на смарт-карте состоит из определенных ключевых компонентов, которые позволяют ему выполнять инструкции, поддерживающие функциональность карты. Микропроцессорный блок (MPU) выполняет запрограммированные инструкции. Обычно смарт-карты более старых версий основаны на относительно медленных 8-битных встроенных микроконтроллерах. Тенденция заключалась в использовании настраиваемых контроллеров с 32-разрядным процессором вычислений с сокращенным набором команд (RISC), работающим на частоте от 25 до 32 МГц. Контроллер ввода-вывода управляет потоком данных между устройством приема карт (CAD) и микропроцессором.
Память только для чтения (ROM) или память программ - это место, где инструкции постоянно записываются в память производителем кремния. Эти инструкции (например, когда источник питания активирован и программа, которая управляет паролем) являются основами операционной системы чипа (COS), также известной как «маска».
Оперативная память (RAM) или рабочая память служит временным хранилищем результатов вычислений или обмена данными ввода / вывода. RAM является энергозависимой памятью и теряет информацию сразу после отключения питания.
Память приложений, которая сегодня почти всегда представляет собой двойной E-PROM (электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство), может быть стерта электронным способом и перезаписана. По международным стандартам эта память должна хранить данные до 10 лет без электроэнергии и должна поддерживать не менее 10 000 операций чтения-записи в течение срока службы карты. Память приложения используется выполняющимся приложением для хранения информации на карте.

Стандарты​

Стандарты ISO 7816 - Стандарты являются ключом к обеспечению взаимодействия и совместимости в среде множества поставщиков карт и терминалов. Стандарты карт на интегральных схемах разрабатывались с начала 1980-х годов как на национальном, так и на международном уровне. Основные мировые стандарты для смарт-карт были и продолжают устанавливаться Международной организацией по стандартизации, в которой представлены представители более 70 стран. Серия ISO 7816 - это международный стандарт для карт на интегральных схемах.
Стандарты COS. Хотя смарт-карты соответствуют набору международных стандартов, в настоящее время не существует стандартной операционной системы для микросхем (COS) или чего-либо более распространенного, чем Microsoft Windows или UNIX. Каждый поставщик смарт-карт предоставляет рынку уникальный продукт. Ключевым отличительным признаком продуктов со смарт-картами является патентованная операционная система, которую каждая из них предлагает покупателю.

Основные характеристики и характеристики смарт-карт​

Стоимость: Типичные затраты варьируются от 2 до 10 долларов. Стоимость каждой карты увеличивается за счет микросхем, обеспечивающих более высокую емкость и более сложные возможности; Стоимость одной карты уменьшается по мере того, как заказывается большее количество карт.

Надежность: поставщики гарантируют 10 000 циклов чтения / записи. Карты, претендующие на соответствие спецификациям Международной организации по стандартизации (ISO), должны достичь установленных результатов испытаний, охватывающих испытания на падение, изгиб, истирание, сосредоточенную нагрузку, температуру, влажность, статическое электричество, химическое воздействие, ультрафиолетовое излучение, рентгеновское излучение и магнитное поле.

Исправление ошибок: текущие операционные системы чипов (COS) выполняют собственную проверку ошибок. Операционная система терминала должна проверять двухбайтовые коды состояния, возвращаемые COS (как определено как в ISO 7816, часть 4, так и в собственных командах) после команды, выданной терминалом карте. Затем терминал предпримет все необходимые корректирующие действия.

Емкость запоминающего устройства: EEPROM: 8K - 128K бит. (Обратите внимание, что в терминологии смарт-карт 1K означает тысячу битов, а не одну тысячу 8-битных символов. Одна тысяча битов обычно хранит 128 символов - приблизительный эквивалент одного предложения текста. Однако с современными технологиями сжатия данных количество данных, хранящихся на смарт-карте, может быть значительно расширен за пределы этого преобразования базовых данных.)

Простота использования. Смарт-карты удобны в использовании и позволяют легко взаимодействовать с предполагаемым приложением. С ними обращаются как с привычной банковской картой с магнитной полосой, но они намного более универсальны.

Восприимчивость:смарт-карты чувствительны к повреждению микросхемы в результате физического злоупотребления, но их сложнее сломать или повредить, чем карту с магнитной полосой.

Безопасность:Смарт-карты очень безопасны. Информацию, хранящуюся на чипе, трудно скопировать или разрушить, в отличие от внешнего хранилища, используемого на картах с магнитной полосой, которое можно легко скопировать. Микропроцессор и сопроцессор на микросхеме поддерживают стандарты DES, 3-DES, RSA или ECC для шифрования, аутентификации и цифровой подписи для предотвращения отказа от авторства.

Скорость первого чтения: ISO 7816 ограничивает скорость передачи контактных карт до 9600 бод; некоторые операционные системы для микросхем позволяют изменять скорость передачи данных после включения питания микросхемы; Хорошо разработанное приложение часто может завершить транзакцию по карте за одну или две секунды. Скорость распознавания Смарт-карты работают быстро. Скорость ограничена только текущими стандартами скорости ввода / вывода ISO.

Собственные функции: к ним относятся операционная система для микросхем (COS) и комплекты для разработки системы.

Мощность процессора: карты старых версий используют 8-битный микроконтроллер с тактовой частотой до 16 МГц с сопроцессором или без него для высокоскоростного шифрования. Текущая тенденция заключается в использовании настраиваемых контроллеров с 32-разрядным процессором RISC, работающим на частоте от 25 до 32 МГц.

Источник питания: источники питания постоянного тока на 1,8, 3 и 5 вольт.

Поддерживающее оборудование, необходимое для большинства операций на хосте: требуется только простое устройство для приема карт (то есть терминал для чтения / записи карт) с асинхронными часами, последовательным интерфейсом и источником питания на 5 В. При небольших объемах заказов стоимость единицы таких терминалов составляет около 150 долларов США. Стоимость значительно снижается с увеличением объемов. Более дорогостоящими устройствами для приема карт являются портативные терминалы с батарейным питанием и настольные терминалы EFT / POS.
 
Top