智能卡數(shù)據(jù)傳輸T=1傳輸協(xié)議
發(fā)布時間:2008/11/22 0:00:00 訪問次數(shù):1222
t=1傳輸協(xié)議是智能卡的異步半雙工通信協(xié)議。它立足于國際標準iso/iec 7816-3。emv規(guī)范也和此協(xié)議 有關。t=1協(xié)議是面向字組的協(xié)議,這就是說一個字組是卡和終端之間可以傳輸?shù)淖钚?shù)據(jù)單元。
這項協(xié)議以嚴格的層次劃分為特點,可作為數(shù)據(jù)鏈路層歸入osi參考模型中。在這種意義上,層次劃分也 就意味著數(shù)據(jù)指向較高的層次,諸如應用層,并可完全由數(shù)據(jù)鏈路層透明地處理。除了這一層直接和所傳輸 的數(shù)據(jù)的內(nèi)容的解釋與修改有關之外,不再需要別的層次。
特別是報文的安全性需要嚴格地遵守層次劃分,只有這樣才能使用戶加密的數(shù)據(jù)通過接口而不必求助于復 雜的方法或技巧。目前,t=1是惟一的國際智能卡協(xié)議可以使安全數(shù)據(jù)得以在其所有變型的情況下傳輸而沒 有任何問題或危及其安全性。
傳輸?shù)倪^程開始于卡送出atr之后,或在成功執(zhí)行了pts之后。第1個字組由終端發(fā)送,下一個則由卡發(fā)送 。于是,通信按此方式繼續(xù),發(fā)送權在終端與卡之間輪換。
順便提及,t=1協(xié)議的應用不限于智能卡/終端的通信,它被用于多種終端和它們與之相連的計算機間交 換有用的數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)傳輸率對任何協(xié)議自然都是一個最令人感興趣的方面,表1列出了t=1協(xié)議傳輸某些典型命令的時間。
表1 t=1傳輸協(xié)議對某些典型命令的數(shù)據(jù)傳輸時間
(時鐘頻率為3.5712mhz,分頻值為372,x0r差錯檢測碼,每條命令有2位停止位和8位數(shù)據(jù)字節(jié),c=命令 ,r=應答)
1,字組結(jié)構
所傳送的字組實質(zhì)上用于兩種不同的目的,其中之一是透明傳輸?shù)膽脤S脭?shù)據(jù),另一個則是傳輸協(xié)議控 制數(shù)據(jù)或?qū)鬏敳铄e的處理。
傳輸?shù)淖纸M由開始的組頭字段,信息字段和最后的組尾字段組成,組頭和組尾字段是強制性的,必須總是 發(fā)送的。相反,信息字段是可選的,它含有應用層的數(shù)據(jù),它可能是發(fā)送給智能卡的命令apdu或是來自卡的 應答apdu。傳輸字組的結(jié)構如圖1所示。
圖1 t=1傳輸字組的結(jié)構
在t=1中有三種基本的不同類型的字組:信息字組、接收確認字組和系統(tǒng)字組。信息字組(i字組)用于透 明地交換應用層的數(shù)據(jù)。接收確認字組(r字組),它不含有任何數(shù)據(jù)字段,被用于對接收的認可或否認。 系統(tǒng)字組(s字組)用于和協(xié)議本身有聯(lián)系的控制信息,取決于特定的控制信息,它們可能有一個信息字段 。
2.組頭字段
組頭字段含有三個子段:結(jié)點地址(nad),協(xié)議控制字節(jié)(pcb)和長度(len),它為三字節(jié)長并含有對 實際傳輸字組的控制和指針數(shù)據(jù)。這三個子段的編碼見表2~表5。
1)結(jié)點地址nad(node address)
組頭字段的第1個字節(jié)被稱為結(jié)點地址(nad)字節(jié),它含有字組的目標和源地址,它們的每一個用三位編 碼,如果未用地址,則有關位置為0。此外,為了和老的微控制器相容,對eeprom或eprom的編程電壓提供了 控制。然而,這一點沒有實際應用,因為現(xiàn)在的所有智能卡微控制器在芯片內(nèi)都有一個電荷泵。
表2 結(jié)點地址(nad字段)
2)協(xié)議控制字節(jié)pcb(protocol control byte)
接著結(jié)點地址的子段是協(xié)議控制字節(jié)(pcb)。如同名字所暗示,它用來控制和管理傳輸協(xié)議,這就增加了 所需的編碼數(shù)量,pcb字段主要用來編碼字組類型,以及有關的補充信息。
表3 i字組的pcb字段
表4 r字組的pcb字段
表5 s字組的pcb字段
3)長度len(length field)
字節(jié)的長度字段(len)以十六進制的形式指明信息字段的長度,其值可為‘00’至‘fe’。編碼‘ff’目 前未用而留各未來擴充之用。
3,信息字段
在i字組中,信息字段起著應用層數(shù)據(jù)(osi第7層)的集裝箱的作用。此字段的內(nèi)容被完整而透明地傳送, 這就是說此內(nèi)容由傳輸協(xié)議直接送出,而不經(jīng)任何分析或評估。
在s字組中,這個字段傳送關于傳輸協(xié)議的數(shù)據(jù),這是此字段的內(nèi)容用于傳輸層的惟一情形。
按照iso標準,信息字段的大小范圍為‘00’至‘fe’(254)字節(jié),‘ff’(255)被iso為未來應用而保 留。終端和卡可以有不同大小的i字段。終端i字段的缺省大小為32字節(jié)的接口設備信息字段大。╥nf.。 rmation field size for the interface device),它可以通過特殊的s字段來改變,這個32字節(jié)的缺省
t=1傳輸協(xié)議是智能卡的異步半雙工通信協(xié)議。它立足于國際標準iso/iec 7816-3。emv規(guī)范也和此協(xié)議 有關。t=1協(xié)議是面向字組的協(xié)議,這就是說一個字組是卡和終端之間可以傳輸?shù)淖钚?shù)據(jù)單元。
這項協(xié)議以嚴格的層次劃分為特點,可作為數(shù)據(jù)鏈路層歸入osi參考模型中。在這種意義上,層次劃分也 就意味著數(shù)據(jù)指向較高的層次,諸如應用層,并可完全由數(shù)據(jù)鏈路層透明地處理。除了這一層直接和所傳輸 的數(shù)據(jù)的內(nèi)容的解釋與修改有關之外,不再需要別的層次。
特別是報文的安全性需要嚴格地遵守層次劃分,只有這樣才能使用戶加密的數(shù)據(jù)通過接口而不必求助于復 雜的方法或技巧。目前,t=1是惟一的國際智能卡協(xié)議可以使安全數(shù)據(jù)得以在其所有變型的情況下傳輸而沒 有任何問題或危及其安全性。
傳輸?shù)倪^程開始于卡送出atr之后,或在成功執(zhí)行了pts之后。第1個字組由終端發(fā)送,下一個則由卡發(fā)送 。于是,通信按此方式繼續(xù),發(fā)送權在終端與卡之間輪換。
順便提及,t=1協(xié)議的應用不限于智能卡/終端的通信,它被用于多種終端和它們與之相連的計算機間交 換有用的數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)傳輸率對任何協(xié)議自然都是一個最令人感興趣的方面,表1列出了t=1協(xié)議傳輸某些典型命令的時間。
表1 t=1傳輸協(xié)議對某些典型命令的數(shù)據(jù)傳輸時間
。〞r鐘頻率為3.5712mhz,分頻值為372,x0r差錯檢測碼,每條命令有2位停止位和8位數(shù)據(jù)字節(jié),c=命令 ,r=應答)
1,字組結(jié)構
所傳送的字組實質(zhì)上用于兩種不同的目的,其中之一是透明傳輸?shù)膽脤S脭?shù)據(jù),另一個則是傳輸協(xié)議控 制數(shù)據(jù)或?qū)鬏敳铄e的處理。
傳輸?shù)淖纸M由開始的組頭字段,信息字段和最后的組尾字段組成,組頭和組尾字段是強制性的,必須總是 發(fā)送的。相反,信息字段是可選的,它含有應用層的數(shù)據(jù),它可能是發(fā)送給智能卡的命令apdu或是來自卡的 應答apdu。傳輸字組的結(jié)構如圖1所示。
圖1 t=1傳輸字組的結(jié)構
在t=1中有三種基本的不同類型的字組:信息字組、接收確認字組和系統(tǒng)字組。信息字組(i字組)用于透 明地交換應用層的數(shù)據(jù)。接收確認字組(r字組),它不含有任何數(shù)據(jù)字段,被用于對接收的認可或否認。 系統(tǒng)字組(s字組)用于和協(xié)議本身有聯(lián)系的控制信息,取決于特定的控制信息,它們可能有一個信息字段 。
2.組頭字段
組頭字段含有三個子段:結(jié)點地址(nad),協(xié)議控制字節(jié)(pcb)和長度(len),它為三字節(jié)長并含有對 實際傳輸字組的控制和指針數(shù)據(jù)。這三個子段的編碼見表2~表5。
1)結(jié)點地址nad(node address)
組頭字段的第1個字節(jié)被稱為結(jié)點地址(nad)字節(jié),它含有字組的目標和源地址,它們的每一個用三位編 碼,如果未用地址,則有關位置為0。此外,為了和老的微控制器相容,對eeprom或eprom的編程電壓提供了 控制。然而,這一點沒有實際應用,因為現(xiàn)在的所有智能卡微控制器在芯片內(nèi)都有一個電荷泵。
表2 結(jié)點地址(nad字段)
2)協(xié)議控制字節(jié)pcb(protocol control byte)
接著結(jié)點地址的子段是協(xié)議控制字節(jié)(pcb)。如同名字所暗示,它用來控制和管理傳輸協(xié)議,這就增加了 所需的編碼數(shù)量,pcb字段主要用來編碼字組類型,以及有關的補充信息。
表3 i字組的pcb字段
表4 r字組的pcb字段
表5 s字組的pcb字段
3)長度len(length field)
字節(jié)的長度字段(len)以十六進制的形式指明信息字段的長度,其值可為‘00’至‘fe’。編碼‘ff’目 前未用而留各未來擴充之用。
3,信息字段
在i字組中,信息字段起著應用層數(shù)據(jù)(osi第7層)的集裝箱的作用。此字段的內(nèi)容被完整而透明地傳送, 這就是說此內(nèi)容由傳輸協(xié)議直接送出,而不經(jīng)任何分析或評估。
在s字組中,這個字段傳送關于傳輸協(xié)議的數(shù)據(jù),這是此字段的內(nèi)容用于傳輸層的惟一情形。
按照iso標準,信息字段的大小范圍為‘00’至‘fe’(254)字節(jié),‘ff’(255)被iso為未來應用而保 留。終端和卡可以有不同大小的i字段。終端i字段的缺省大小為32字節(jié)的接口設備信息字段大。╥nf.。 rmation field size for the interface device),它可以通過特殊的s字段來改變,這個32字節(jié)的缺省
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