非接觸式IC卡射頻卡——飛利浦Philips Mifare one卡(M1卡)S50 S70介紹 　　

一、概述
飛利浦PHILIPS的Mifare One非接觸式IC卡又稱射頻IC卡、M1卡，它成功地將射頻識別技術(shù)和IC卡技術(shù)結(jié)合起來，解決了無源(卡中無電源)和免接觸這一難題，是電子器件領(lǐng)域的一大突破。
1、 可靠性高
非接觸式IC卡與讀寫器之間無機(jī)械接觸，避免了由于接觸讀寫而產(chǎn)生的各種故障。此外，非接觸式卡表面無裸露的芯片，無須擔(dān)心芯片脫落、靜電擊穿、彎曲損壞等問題，既便于卡片的印刷，又提高了卡片的使用可靠性。
2、 操作方便，快捷
由于非接觸通訊，讀寫器在15cm范圍內(nèi)就可以對卡片操作，所以不必插拔卡，非常方便用戶使用。
非接觸式卡使用時(shí)沒有方向性，卡片可以任意方向掠讀寫器表面，即可完成操作，這大大提高了每次使用的速度。
3、 防沖突
非接觸式卡中有快速防沖突機(jī)制，能防止卡片之間出現(xiàn)數(shù)據(jù)干擾，因此，讀寫器可以“同時(shí)”處理多張非接觸式IC卡。這提高了應(yīng)用的并行性，無形中提高了系統(tǒng)工作速度。
4、 可以適合于多種應(yīng)用
非接觸式卡的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使它一卡多用，能應(yīng)用于不同的系統(tǒng)，用戶可根據(jù)不同的應(yīng)用設(shè)定不同的密碼和訪問條件。
5、 加密性能好
非接觸式卡的序列號是的，制造廠家在產(chǎn)品出廠前已將此序列號固化，不可再更改。非接觸式卡與讀寫器之間采用雙向驗(yàn)證機(jī)制，即讀寫器驗(yàn)證IC卡的合法性，同時(shí)IC卡也驗(yàn)證讀寫器的合法性。
非接觸式卡在處理前要與讀寫器進(jìn)行三次相互認(rèn)證，而且在通訊過程中所有的數(shù)據(jù)都加密。此外，卡中各個(gè)扇區(qū)都有自已的操作密碼的訪問條件。

二、M1系統(tǒng)參數(shù)
非接觸式IC卡M1卡數(shù)據(jù)保存期為10年，可改寫10萬次，讀無限次。M1卡不帶電源，自帶天線，內(nèi)含加密控制邏輯電路和通訊邏輯電路，卡與讀寫器之間的通訊采用國際通用的DES和RES保密交叉算法，具有*的保密性能。
◇ 每張卡有序列號，為32位
◇ 工作頻率：13.56HMZ
◇ 通信速率：106KB波特率
◇ 防沖突：同一時(shí)間可處理多張卡
◇ 讀寫距離：在150MM內(nèi)能方便、快速地傳遞數(shù)據(jù)
◇ 半雙工通訊方式
◇ 在無線通訊過程中通過以下機(jī)制來保證數(shù)據(jù)完整
◇ 支持多卡操作
◇ 規(guī)　　格: 0.87×85.5×54/ 非標(biāo)卡/ 鑰匙扣卡/ 水晶異形卡/ 錢幣卡
◇ 封裝材料: PVC、PET、0.13銅錢
◇ 封裝工藝: 超聲波自動(dòng)植線/自動(dòng)碰焊
◇ 尺寸：符合ISO10536標(biāo)準(zhǔn)
◇ 無電池：無線方式傳遞數(shù)據(jù)和能量
◇ 芯片加工技術(shù)：采用高速的CMOS EEPROM工藝
◇ 組成部分：一個(gè)芯片和一個(gè)簡單的線圈
◇ 安全性：三次相互認(rèn)證(ISO/IEC DIS9798-2)
通訊中所有數(shù)據(jù)加密以防止信號截取
每一扇區(qū)有相互獨(dú)立的密碼
每張卡的序列號是的有32位。
◇支持一卡多用的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)
◇典型處理時(shí)間
識別一張卡 8ms
讀一個(gè)塊 2.5ms
寫一個(gè)塊+讀控制12ms
典型交易過程100ms
◇ S50容量8K位EEPROM
分16個(gè)扇區(qū)，每扇區(qū)4塊，每塊16字節(jié)，以塊為存取單位
◇ S70容量為32K位EEPROM 　　
分為40個(gè)扇區(qū)，其中32個(gè)扇區(qū)中每個(gè)扇區(qū)存儲(chǔ)容量為64個(gè)字節(jié)，分為4塊，每塊16個(gè)字節(jié)　　
最后8扇區(qū)中每扇區(qū)存儲(chǔ)容量為256個(gè)字節(jié)，分為16塊，每塊16個(gè)字節(jié)；以塊為存取單位 　　

三、工作原理
卡片的電氣部分只由一個(gè)天線和ASIC組成，沒有其它外部器件。
天線：卡片的天線是幾組繞線的線圈，很適于封裝到ISO卡片中。
ASIC：卡片的ASIC由一個(gè)高速(106KB波特率)的接口，一個(gè)控制單元和一個(gè)8K位EEPROM組成。
M1射頻卡的工作原理是：讀寫器向M1卡發(fā)一組固定頻率的電磁波，卡片內(nèi)有一個(gè)LC串聯(lián)諧振電路，其頻率與讀寫器發(fā)射的頻率相同，在電磁波的激勵(lì)下，LC諧振電路產(chǎn)生共振，從而使電容內(nèi)有了電荷，在這個(gè)電容的另一端，接有一個(gè)單向?qū)ǖ碾娮颖茫瑢㈦娙輧?nèi)的電荷送到另一個(gè)電容內(nèi)儲(chǔ)存，當(dāng)所積累的電荷達(dá)到2V時(shí)，此電容可做為電源為其它電路提供工作電壓，將卡內(nèi)數(shù)據(jù)發(fā)射出去或接取讀寫器的數(shù)據(jù)。

四、保密性
M1射頻卡的保密性能很好是由于：讀寫前的三次確認(rèn)、無二的卡片序列號、傳遞數(shù)據(jù)加密、傳輸密碼和訪問密碼的保護(hù)。
卡片中的密碼是受保護(hù)、不可讀的，只有知道密碼的用戶才能修改它?？ㄖ械腅EPROM存儲(chǔ)區(qū)分為16個(gè)扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)都有自已的訪問密碼，用戶可根據(jù)扇區(qū)的不同應(yīng)用設(shè)定不同的密碼(一卡多用)。扇區(qū)的訪問密碼分為KEY A和KEY B兩組不同密碼，根據(jù)訪問條件，在校驗(yàn)KEY A或KEY B之后才可以對存儲(chǔ)器進(jìn)行訪問。
雖然現(xiàn)在已有破解Mifare One的技術(shù)，但是只要從系統(tǒng)設(shè)計(jì)上做到一鑰一密，還是能夠從根本上保證系統(tǒng)的安全性的。

五、存儲(chǔ)區(qū)
M1射頻卡的8K位EEPROM分為16個(gè)扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)由4塊組成，每塊有16個(gè)字節(jié)。
每個(gè)扇區(qū)的塊3(即第四塊)包含了該扇區(qū)的密碼A(6個(gè)字節(jié))、存取控制(4字節(jié))和密碼B(6個(gè)字節(jié))，是一個(gè)特殊的塊，其余三塊是一般的數(shù)據(jù)塊。但是，扇區(qū)0的塊0是特殊的，它用于存放廠商的代碼，已經(jīng)固化，不可更改，被稱為“塊0”。
1、 接觸式IC卡是繼磁卡之后，近十年出現(xiàn)的一種卡。它將全部信息處理部件，包括密碼校驗(yàn)及存貯等功能集成在一張很小的硅片上，鑲在磁卡大小的卡片中，通過數(shù)個(gè)接觸卡與讀寫器的電路交換信息。
接觸式IC卡克服了磁卡可靠性和安全性差等缺點(diǎn)。但仍有其不足之處：
1） IC卡的接觸卡，裸露在IC卡的表面，在某些情況下（如彎曲、污損等）使IC卡損壞或發(fā)生讀寫錯(cuò)誤。
2） 讀寫器的卡座由于塵污、粗暴插卡、非卡外物插入等原因，使讀寫器損壞或不能正常工作，需要經(jīng)常維護(hù)。
3） 由于在使用時(shí)，卡與卡座的配合是有方向性的，在使用時(shí)，由于卡座狹小而難以把IC卡插入。接觸式IC卡的使用是相當(dāng)不方便的。
4） 盡管IC卡上有一定的保密措施，由于讀寫器的通用性使IC卡的保密安全性降低。
5） 即使接觸式IC卡在正常使用的情況下，其交易過程的時(shí)間長，延長了乘客出行時(shí)間及車輛周轉(zhuǎn)，促使公司投入更大的運(yùn)力，增加了運(yùn)行成本。

六、非接觸IC卡主要特性：
1) 卡與讀寫器之間非機(jī)械接觸。
2) 卡表面沒有裸露器件，不會(huì)因?yàn)槲蹞p、彎曲而損壞IC卡?？ū旧硎菬o源件，體積小，耐用可靠。
3) 讀寫器不需要卡座，可以*密封盒子內(nèi)。
4) 使用時(shí)無方向性，卡可以以任意方向掠過讀寫器表面，即可完成
讀寫工作。
5) 讀寫器與IC卡以天線通訊聯(lián)系。
6) 讀寫器與IC卡實(shí)施雙向密碼鑒別制。讀寫器能識別IC卡的合法
性，IC卡能識別它的“主人”(讀寫器)，判別“主人”的讀寫權(quán)限。
7) 非接觸式IC卡的發(fā)行依據(jù)一套嚴(yán)格的規(guī)則—因化不可改變的標(biāo)記(標(biāo)明生產(chǎn)廠家、使用許可者編號)，明確的管理層別。并用所有的讀寫器與IC卡必須通過只有發(fā)行者擁有的MASTER卡來初始化和定義存取權(quán)限。
8)MIFARE 1型非接觸式IC卡容量為8K位，設(shè)有16個(gè)分區(qū)，可支持多種應(yīng)用，數(shù)據(jù)保存為期100年，可改寫10萬次，讀無限次，卡不帶電源，自帶天線，內(nèi)含加密控制邏輯電路，卡與讀寫器之間的通訊采用國際通用的DES或RES保密交叉算法，有著*的保密性能。

七、應(yīng)用場合： 　
會(huì)員卡、公交IC卡、社保卡、醫(yī)療卡、醫(yī)保卡、校園卡、消費(fèi)卡、一卡通、員工卡、考勤卡、充值卡、儲(chǔ)值卡、預(yù)付費(fèi)卡、加油卡、貴賓卡、金卡銀卡VIP卡、卡、收費(fèi)卡、停車卡、就餐卡、積分卡、打折卡、優(yōu)惠卡、仿偽卡、學(xué)生卡、證件卡、門診卡、繳費(fèi)卡、宣傳卡、工號卡、優(yōu)惠卡、門鎖卡、門禁卡、紀(jì)念卡、證券卡、景區(qū)門票卡、展覽門票卡、用戶代碼卡、身份識別卡、數(shù)據(jù)記錄卡

八、IC卡制卡應(yīng)用行業(yè)：　
酒店賓館、餐飲飯店、桑拿KTV影院、醫(yī)院藥房門診所、連鎖藥店、商場超市零售、量販店、銀行證券金融、市政工商稅務(wù)、旅游景區(qū)展覽館、電信通訊、美容健身會(huì)所、文體娛樂演出報(bào)告演講演唱會(huì)