smart card

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一、磁卡

磁卡是在一张塑料片上均匀地涂布上一层磁性微粒材料制成的。刚生

产出来的磁卡上面的磁性微粒是不显磁性的，这样的磁卡就象一张白纸，

人们通过控制设备让磁卡穿过纪录磁头，磁卡上的磁性微粒就被磁化。磁

卡被磁化之后，卡片上就留下和电流变化规律相同的磁性，此时的磁卡也

就纪录下了电流送来的信息，从而有了它自己的身份。我们用银行卡消费

的过程就是刷卡机的纪录磁头读取和重新磁化卡片的过程。

二、IC卡

IC卡(IntegratedCircuitCard)/(SmartCard)。IC卡的主体是一块

塑料片，通常还印有各种图案、文字和号码，称为“基片”，在“基片”的

固定位置上嵌装一种特定的IC芯片，这个芯片就是从外形上区分磁卡和

IC卡的最好方法，根据嵌装的芯片不同就产生了各种类型的IC卡。目前

主要有PHILIPS的Mifare系列卡。

IC卡按使用方法又可分为接触式IC卡和非接触式IC卡（射频卡）。接

触式IC卡是将卡插入卡座后，卡片通过留在在塑料卡外面的一块含有电路

腿的接触片与外界交换信息。我们平时使用的电话卡就属于这种类型。非

接触式IC卡是通过电磁波与外界交换信息，它工作的基本原理是：外界设

备向IC卡发一组电磁波，卡片内有一个LC协振电路，其频率与发射的频

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，当所积累的电荷达到2V时，此电容就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。公交车上使用的月票

就是这种卡。

磁卡、IC卡、ID卡、CPU卡

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我国第二代身份证采用的是最新的IC卡技术，它不仅可以非接触使用，还

可以接触式机读，成功的把接触式的安全性、保密性和非接触式的方便、

快捷结合在了一起。

相对于磁卡，IC卡的信息是储存在芯片内的，这样使它不容易受到干

扰和损毁，使用寿命更长；同时芯片的信息容量也大大高于磁卡，在储存

个人资料上更有优势。但是它的缺点也很明显，造价较高，另外，相对磁

卡来说损坏或丢失后补办不易。

2008年，德国研究员亨里克〃普洛茨和美国弗吉尼亚大学计算机科学

在读博士卡尔斯滕〃诺尔就享受到了成功的喜悦：他们最先利用电脑成功

破解了恩智浦半导体的Mifare经典芯片(简称MI芯片)的安全算法。

IC卡政府推广CPU卡

“有效防范Mifare算法破解的根本解决方案就是升级改造现有IC卡系

统，并逐步将逻辑加密卡替换为CPU卡。”据潘教授介绍。相比逻辑加密卡，

虽然CPU卡出现的时间较晚，但因为CPU卡拥有独立的CPU处理器和芯片

操作系统，优势主要体现在几个方面：数据安全性更高、应用更加灵活、

应用能力更多。”“目前，欧洲各国的银行卡都是采用CPU技术，至今未出

现被破解和攻击等恶性事件，充分说明了CPU卡的优势所在。”

IC卡通常可分为存储卡、加密卡和智能卡三类，存储卡是可以直接对

其进行读、写操作的存储器，加密卡是在存储卡的基础上增加了读、写加

密功能，对加密卡进行操作时，必须首先核对卡中的密码，密码正确才能

进行正常操作;智能卡则带有微处理器(CPU)，同时也称作CPU卡。

CPU卡又叫智能卡，卡内具有中央处理器（CPU）、随机存储器（RAM）、

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程序存储器（ROM）、数据存储器（EEPROM）以及片内操作系统（COS）。

ID卡全称身份识别卡（IdentificationCard），是一种不可写入的感应卡，

含固定的编号，主要有台湾SYRIS的EM格式、美国HID、TI、MOTOROLA

等各类ID卡。

二、为什么IC卡要做初始化（即加密）工作，而ID卡不用？

1、IC卡在使用时，必须要先通过IC卡与读写设备间特有的双向密钥认证

后，才能进行相关工作，从而使整个系统具有极高的安全保障。所以，就

必须对出厂的IC卡进行初始化（即加密），目的是在出厂后的IC卡内生成

不可破解的一卡通系统密钥，以保证一卡通系统的安全发放机制。

2、IC卡初始化加密后，交给用户使用时，客户通过IC卡发行系统，又将

各用户卡生成自己系统的专用密钥。

这样，就保证了在其它用户系统发行的用户卡不能在该系统使用，保证了

系统的专一性，从而保证了系统的安全使用机制。

3、ID卡与磁卡一样，都仅仅使用了“卡的号码”而已，卡内除了卡号外，

无任何保密功能，其“卡号”是公开、裸露的。所以说ID卡就是“感应式磁

卡”，也就根本谈不上需要还是不需要初始化的问题。