IC卡为什么能在多个领域使用它的原理是什么？

　　什么能应用在这些领域呢？让我们从其内部原理来为您剖析

   卡又称集成电路卡，它是在大小和普通信用卡相同的塑料卡片上嵌置一个或多个集成电路构成的。集成电路芯片可以是存储器或向处理器。带有存储器的IC芯片卡又称为记忆卡或存储卡，带有微处理器的IC芯片卡又称为智能卡或智慧卡。记忆卡可以存储大量信息；智能卡则不仅具有记忆能力，而且还具有处理信息的功能。

　　一、工作原理

　　IC芯片卡工作的基本原理是：射频读写器向IC芯片卡发一组固定频率的电磁波，卡片内有一个IC串联协振电路，其频率与读写器发射的频率相同，这样在电磁波激励下，LC协振电路产生共振，从而使电容内有了电荷；在这个电荷的另一端，接有一个单向导通的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内存储，当所积累的电荷达到2V时，此电容可作为电源为其它电路提供工作电压，将卡内数据发射出去或接受读写器的数据。

1. 接触式IC芯片卡接口技术原理

   
   

   

　　IC芯片卡读写器要能读写符合ISO7816标准的IC芯片卡。IC芯片卡接口电路作为IC芯片卡与IFD内的CPU进行通信的唯一通道，为保证通信和数据交换的安全与可靠，其产生的电信号必须满足下面的特定要求。

　　2.完成IC芯片卡插入与退出的识别操作

　　IC芯片卡接口电路对IC芯片卡插入与退出的识别，即卡的激活和释放，有很严格的时序要求。如果不能满足相应的要求，IC芯片卡就不能正常进行操作；严重时将损坏IC芯片卡或IC芯片卡读写器。

　　3.通过触点向卡提供稳定的电源

　　IC芯片卡接口电路应能在表1规定的电压范围内，向IC芯片卡提供相应稳定的电流。

　　4.通过触点向卡提供稳定的时钟

　　IC芯片卡接口电路向卡提供时钟信号。时钟信号的实际频率范围在复位应答期间，应在以下范围内：A类卡，时钟应在1～5MHz；B类卡，时钟应在1～4MHz。

　　复位后，由收到的ATR(复位应答)信号中的F(时钟频率变换因子)和D(比特率调整因子)来确定。时钟信号的工作周期应为稳定操作期间周期的40%～60%。当频率从一个值转换到另一个值时，应注意保证没有比短周期的40%更短的脉冲。

　　二、IC芯片卡的分类

　　智能卡属于半导体卡。半导体卡片采用微电子技术进行信息的存储、处理。按照其组成结构，智能卡可以分为一般存储卡、加密存储卡、CPU卡和超级智能卡。

　　1.存储器卡：其内嵌芯片相当于普通串行E2PROM存储器，这类卡信息存储方便，使用简单，价格便宜，很多场合可替代磁卡，但由于其本身不具备信息保密功能，因此，只能用于保密性要求不高的应用场合。

　　2.逻辑加密卡：加密存储器卡内嵌芯片在存储区外增加了控制逻辑，在访问存储区之前需要核对密码，只有密码正确，才能进行存取操作，这类信息保密性较好，使用与普通存储器卡相类似。

　　3.CPU卡：CPU卡内嵌芯片相当于一个特殊类型的单片机，内部除了带有控制器、存储器、时序控制逻辑等外，还带有算法单元和操作系统。由于CPU卡有存储容量大、处理能力强、信息存储安全等特性。广泛用于信息安全性要求特别高的场合。

　　4.超级智能卡：在卡上具有MPU和存储器并装有健盘、液晶显示器和电源，有的卡上还具有指纹识别装置等。按照数据读写方式，智能卡又可分为接触式IC芯片卡和非接触式IC芯片卡两类：

　　（1）接触式IC芯片卡

　　接触式IC芯片卡由读写设备的触点和卡片上的触点相接触进行数据读写，国际标准ISO7816系列对此类IC芯片卡进行了规定。

　　（2）非接触式IC芯片卡

　　非接触式IC芯片卡与读写设备无电路接触、由非接触式的读写技术进行读写（例如光或无线电技术）。其内嵌芯片除了存储单元。控制逻辑外，增加了射频收发电路。这类卡一般用在存取频繁、使用环境恶劣的场合。国际标准也对非接触IC芯片卡技术作了规范。[1]?

　　三、IC芯片卡的优点

　　IC芯片卡的外形与磁卡相似，它与磁卡的区别在于数据存储的媒体不同。磁卡是通过卡上磁条的磁场变化来存储信息的，而IC芯片卡是通过嵌入卡中的电擦除式可编程只读存储器集成电路芯片(EEPROM)来存储数据信息的。因此，与磁卡相比较，IC芯片卡具有以下优点：．①存储容量大。磁卡的存储容量大约在200个数字字符；IC芯片卡的存储容量根据型号不同，小的几百个字符，大的上百万个字符。

　　②安全保密性好。IC芯片卡上的信息能够随意读取、修改、擦除，但都需要密码。

　　③CPU卡具有数据处理能力。在与读卡器进行数据交换时，可对数据进行加密、解密，以确保交换数据的准确可靠；而磁卡则无此功能。

　　④使用寿命长。

　　四、主要技术

　　IC芯片卡核心是集成电路芯片，是利用现代先进的微电子技术，将大规模集成电路芯片嵌在一块小小的塑料卡片之中。其开发与制造技术比磁卡复杂得多。IC芯片卡主要技术包括硬件技术、软件技术及相关业务技术等。硬件技术一般包含半导体技术、基板技术、封装技术、终端技术及其他零部件技术等；而软件技术一般包括应用软件技术、通信技术、安全技术及系统控制技术等。

　　1.EEPROM技术：作为数据或程序的存储空间，EEPROM的数据可以至少保持 10年的时间，擦写次数达10万次以上。EEPROM技术还提供了很大的灵活性，通过设置不可修改的标志位，能够将EEPROM单元转变成可编程只读存储器、只读存储器或不可读的保密存储单元。

　　该技术的先进性使得带有保密存储器的IC芯片卡得到快速发展和应用。例如，在各种收费系统(公用电话、电表、公路收费等等)及访问控制等领域获得了广泛的应用。以EEPROM为核心的 CPU卡也广泛应用于移动电话、银行部门、多应用卡及要求有公共密钥算法的高安全性应用领域。

　　2.RFID技术：射频识别RFID(Radio Frequency Identification)技术是一种利用电磁波进行信号传输的识别方法，被识别的物体本身应具有电磁波的接收和发送装置。RFID系统使用的通信频段范围为＜135kHz或＞300MHz～GHz级。

　　射频识别IC芯片卡是一种使用电磁波和非触点来与终端通信的 IC芯片卡。使用此卡时，不需要把卡片插入到特定读写器插槽之中。一般来说，通信距离在几厘米至1米范围内。射频识别卡使用得较多，而且发展潜力较大。

　　射频识别IC芯片卡有主动式和被动式之分。主动式卡是指卡片需要主动靠近读卡器，用户需要将卡在读卡器上晃过才完成交易；被动式卡不用出示卡片，只要走过读卡器的范围，即可完成交易。

　　目前世界上最先进的非接触IC芯片卡就采用了独特的RFID技术。预计此种技术将有很大的市场潜力。

　　3.加密技术：IC芯片卡中的CPU卡采用特殊的加密技术，不仅可以验证信息的正确性，同时还能检查通信双方身份的合法性，从而保证信息传送的安全性。这是通过IC芯片卡中存储的银行密钥与读卡器兼黑盒子中存储的银行密钥的相互校验来实现的，从而保证了持卡者本身和读卡器双方都具有合法身份。总之，采用先进的加密技术后，不仅具有高度安全性、严谨性，还具有灵活便捷、成本低等优势。

　　除上述技术之外，还有Java卡技术、IC芯片卡ISO标准化技术、IC芯片卡生物认证技术及数据压缩技术等软、硬件新技术。由于IC芯片卡技术含量越来越高，功能越来越强，使得IC芯片卡的应用领域不断向纵深方向拓展。

知识链接：金融IC卡“一卡通”是一种趋势未来将不需要现金

文章编辑：深圳市建和诚达科技有限公司