FM1208非接触CPU卡读写系统的研制

文章摘要： ③兼容性。由于有中国人民银行的统一规范及严格检测，CPU卡具有很好的兼容性、安全性。芯片和COS的安全技术为CPU卡提供了双重的安全保证；支持DES、TripleDES等加密算法，支持线路加密、线路保密功能，防止通信数据被非法窃取或篡改，使用过程密钥实现加密、解密。 ④可扩展性。卡片支持多种容量选择，如2 KB、4 KB、8 KB、16KB、32KB的EEPROM空间。CPU卡从卡结构到卡容量可以很容易扩展到多种应用，可以与银行联合，实现真正意义上的一卡多用。 ⑤安全性。与逻辑加密卡相比，由于智能卡内部具有CPU芯片，在具有数据判断能力的同时，也具备了数据分析处理能力，因此

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    ③兼容性。由于有中国人民银行的统一规范及严格检测，CPU卡具有很好的兼容性、安全性。芯片和COS的安全技术为CPU卡提供了双重的安全保证；支持DES、TripleDES等加密算法，支持线路加密、线路保密功能，防止通信数据被非法窃取或篡改，使用过程密钥实现加密、解密。
    ④可扩展性。卡片支持多种容量选择，如2 KB、4 KB、8 KB、16KB、32KB的EEPROM空间。CPU卡从卡结构到卡容量可以很容易扩展到多种应用，可以与银行联合，实现真正意义上的一卡多用。
    ⑤安全性。与逻辑加密卡相比，由于智能卡内部具有CPU芯片，在具有数据判断能力的同时，也具备了数据分析处理能力，因此智能卡可以随时区分合法和非法读写设备，并且由于有了CPU芯片，具备数据运算能力，还可以对数据进行加密解密处理，因此具有非常高的安全性。CPU卡是在将EEPROM芯片封装在卡片上的同时，将微处理器芯片(CPU)也封装在里面。这样，EEPROM的数据接口在任何情况下都不会与IC卡的对外数据线相连接。外部读写设备只能通过CPU与IC卡内的EEP-ROM进行数据交换，在任何情况下都不能再访问到EEP-ROM中的任何一个单元。
    外部读写设备在与智能卡进行数据交换时，首先必须发指令给CPU，由CPU根据其内部的ROM中存储的卡片操作系统(COS)对指令进行解释，并进行分析判断。在确认读写设备的合法性后，允许外部读写设备与智能卡建立连接，之后的数据操作仍然要由外部读写设备发出相应的指令，并用CPU对指令进行正确解释，允许外部读写设备和智能卡中的数据存储区(RAM)进行数据交换。数据交换成功后，在CPU的控制下，利用智能卡中的内部数据总线，再将内部RAM中的数据与EEPROM中的数据进行交换。这样就实现了对智能卡EEPROM中数据的安全保护，因此具有非常高的安全性。

3 非接触CPU卡FM1208的特点与性能
    FM1208是复旦微电子股份有限公司设计的单界面非接触CPU卡芯片，产品支持。ISO14443-A协议，硬件DES协处理器，内置8 KB的EEPROM。FM1208的特色是能够兼容现有广泛使用的非接触逻辑加密卡，将非接触逻辑加密卡(Mirare算法)和符合银行标准的接触式CPU卡的功能合二为一。
    特点：通信协议为ISO14443-A；MCU指令兼容8051；支持106 kbps数据传输速率；Triple-DES协处理器；程序存储器32K×8位ROM；数据存储器8K×8位EEPROM；256×8位iRAM；384×8位xRAM；低压检测复位；高低频检测复位；EEPROM满足10万次擦写指标和10年数据保存指标。
    FM1208典型处理时间：
    ◆识别一张卡时间为3 ms(包括复位应答和防冲突)；
    ◆EEPROM擦写时间为2．4 ms；
    ◆典型交易过程<350 ms。
    FM1208的安全机制：
    ◆有反电源分析模块；
    ◆有高低频检测复位模块，芯片工作频率超出检测范围自动复位；
    ◆ROM反逆向提取，存储器数据加密。

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    FM1208功能框图如图1所示。

4 非接触CPU卡FM1208的COS
    由于CPU卡具有很高的安全性及一张卡支持多种应用的特点，所以IC卡家族中CPU卡的使用范围正日益扩大。类似一台计算机，CPU卡内也有CPU、存储器和输入输出接口，所以在应用中CPU卡也必然需要操作系统。上海复旦微电子股份有限公司成功地开发了自主版权的CPU卡操作系统——FMCOS(FMSH Card Operating System)。该操作系统符合ISO7816系列标准及《中国金融集成电路(IC)卡规范》，适用于保险、医疗保健、社会保障、公共事业收费、安全控制、证件、交通运输等诸多应用领域，特别是在金融领域。
    FMCOS详细规定了电子钱包、电子存折和磁条卡功能(Easy Entry)3种基本应用。

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