前言

    ic卡按結(jié)構(gòu)劃分，可分為存儲(chǔ)器卡和微處理器卡（cpu card）兩大類(lèi)。邏輯加密卡與普通存儲(chǔ)卡相比，內(nèi)部結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，其存儲(chǔ)區(qū)可以分成卡片設(shè)置區(qū)和應(yīng)用區(qū)�？ㄆO(shè)置區(qū)內(nèi)存放與卡片廠商及發(fā)卡者相關(guān)代碼和卡片密碼；應(yīng)用區(qū)又可以根據(jù)需要分為不同的分區(qū)。邏輯加密卡的安全性相對(duì)較高，體現(xiàn)在：卡片設(shè)立主密碼、每個(gè)應(yīng)用分區(qū)具有各自獨(dú)立的操作密碼。邏輯加密卡主要控制作用是：對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)開(kāi)放/關(guān)閉的控制；對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)讀/寫(xiě)的控制；對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)擦除操作的控制以及對(duì)密碼校驗(yàn)和錯(cuò)誤次數(shù)計(jì)數(shù)及鎖閉功能控制。

    at88sc1604卡的工作原理

    at88sc1604是由美國(guó)atmel公司設(shè)計(jì)的邏輯加密存儲(chǔ)卡芯片。它具有15704位的存儲(chǔ)容量，是目前邏輯加密存儲(chǔ)卡中容量較大的一種產(chǎn)品芯片。

    芯片特點(diǎn)

    (1) at88sc1604芯片屬于單存儲(chǔ)器多邏輯分區(qū)結(jié)構(gòu)。主存儲(chǔ)器除劃分了特定的標(biāo)志數(shù)據(jù)區(qū)和控制數(shù)據(jù)區(qū)之外，還將應(yīng)用數(shù)據(jù)區(qū)分成四個(gè)完全隔離的子區(qū)，并在每個(gè)子區(qū)中配備了各自的讀、寫(xiě)控制標(biāo)志和寫(xiě)入/擦除密碼以及密碼輸入錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器等邏輯控制。

    (2) 芯片為串行傳輸方式，并滿足iso7816-3同步傳輸協(xié)議。

    (3)芯片采用低功耗的cmos工藝制造，每字位的讀取時(shí)間為 s，寫(xiě)周期為5ms。

    (4) 芯片內(nèi)部的存儲(chǔ)單元具有至少10000次的擦除/改寫(xiě)循環(huán)次數(shù)。數(shù)據(jù)保存期為10年。

    芯片引腳及功能

    芯片存儲(chǔ)分區(qū)結(jié)構(gòu)及定義

    at88sc1604芯片分為制造商代碼區(qū)、發(fā)行商代碼區(qū)、用戶安全密碼區(qū)、用戶密碼比較計(jì)數(shù)區(qū)、個(gè)人代碼區(qū)以及四個(gè)應(yīng)用區(qū)。每個(gè)應(yīng)用區(qū)都由密碼區(qū)，密碼比較計(jì)數(shù)區(qū)，擦除密碼區(qū)和擦除密碼比較計(jì)數(shù)區(qū)、應(yīng)用數(shù)據(jù)區(qū)和存儲(chǔ)器測(cè)試區(qū)組成。

    (1) 制造商代碼區(qū)(fz)

    該區(qū)里記錄的卡芯片生產(chǎn)商的特定信息(例如:生產(chǎn)批號(hào)、日期、以及特別制定的特征代碼)，由制造商在芯片出廠前寫(xiě)入。在控制本區(qū)的熔絲(fushl)沒(méi)有熔斷時(shí)，該區(qū)的存儲(chǔ)單元可以象普通的eeprom存儲(chǔ)單元一樣進(jìn)行擦除和改寫(xiě)。一旦熔絲熔斷，所寫(xiě)入的"制造商代碼"就不可再更改。

    (2) 發(fā)行商代碼區(qū)(iz)

    該區(qū)用于記錄卡片發(fā)行商的特定信息(例如:發(fā)行批號(hào)、日期、地區(qū)范圍編號(hào)以及特定用戶編號(hào)等特征代碼)。當(dāng)控制本區(qū)的熔絲沒(méi)有熔斷時(shí)，該區(qū)的存儲(chǔ)單元內(nèi)容可以自由的擦除或改寫(xiě)。在個(gè)人化處理過(guò)程完成之后，控制該區(qū)的熔絲(fush2)熔斷，即可將注入的“發(fā)行商代碼”完全固化。這一代碼也是識(shí)別卡片的真?zhèn)危瑓^(qū)分卡片應(yīng)用類(lèi)別的重要標(biāo)識(shí)。

    (3) 個(gè)人代碼區(qū)(cpz)

    該區(qū)用于存放個(gè)人身份標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)。該區(qū)使用上受芯片的“用戶密碼”的保護(hù)。當(dāng)“用戶密碼”比較成功，該區(qū)可讀可寫(xiě)可擦除�！坝脩裘艽a”比較不成功，該區(qū)只能讀而不能寫(xiě)入和擦除。

    (4) 用戶密碼區(qū)(sc)

    這個(gè)密碼區(qū)是整個(gè)存儲(chǔ)器的“總控制開(kāi)關(guān)”。使用前，由授權(quán)持卡人預(yù)先輸入的一個(gè)安全代碼作為“參照字”儲(chǔ)存在這個(gè)存儲(chǔ)區(qū)里。使用時(shí)，必須輸入一個(gè)“校驗(yàn)密碼”。芯片將輸入的“校驗(yàn)密碼”與內(nèi)部存儲(chǔ)器的“參照字”一一比較。如果比較結(jié)果一致，ic卡將開(kāi)放整個(gè)芯片儲(chǔ)存器(包括各分區(qū)的控制密碼和各應(yīng)用數(shù)據(jù)區(qū))。各區(qū)的“安全密碼”區(qū)scn(n=l，2，3，4)與sc的作用是完全類(lèi)似的。

    對(duì)于各分區(qū)的密碼區(qū)scn (n＝1，2，3，4)來(lái)說(shuō)，其比較操作要受到對(duì)應(yīng)“應(yīng)用區(qū)密碼”比較計(jì)數(shù)器(snac)的計(jì)數(shù)控制。當(dāng)連續(xù)8次輸入密碼錯(cuò)誤，scn將被鎖死。

    (5) 密碼比較計(jì)數(shù)區(qū)(scac)

    該區(qū)對(duì)連續(xù)輸入的錯(cuò)誤密碼的次數(shù)進(jìn)行累計(jì)。當(dāng)連續(xù)8次不正確的比較操作之后，芯片將被鎖死。芯片被鎖死之后，將拒絕任何的擦除、寫(xiě)入和比較的操作命令。 該區(qū)是8位長(zhǎng)，按位寫(xiě)入方式操作。在芯片初始化時(shí)是全“1”狀態(tài)，即讀出值為“ffh”。在每次比較輸入的密碼時(shí)，先按從高位到低位的順序找第一個(gè)為“1”的位，將此位寫(xiě)“0”，然后將新輸入的“校驗(yàn)密碼”與原存儲(chǔ)在sc區(qū)的“參照字”進(jìn)行比較。比較操作本身由芯片內(nèi)部自行完成，而比較結(jié)果則通過(guò)置sv標(biāo)志來(lái)判別，即比較成功時(shí)sv被置“1”。比較不成功，sv保持原來(lái)的“