非接觸" title="非接觸">非接觸CPU卡技術(shù)及其特點(diǎn)
CPU卡是指內(nèi)置CPU、程序存儲(chǔ)空間、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間、加密處理器以及操作系統(tǒng)（COS，i.e.， Chip Operation System）的微處理器卡。CPU卡適宜于對(duì)卡片的防偽性要求高、數(shù)據(jù)安全性高的應(yīng)用中，能夠非常有效地杜絕對(duì)卡片的非法復(fù)制、偽造，以及對(duì)卡上數(shù)據(jù)的非法讀寫、篡改等，適用于構(gòu)建一個(gè)高安全性的識(shí)別與支付的IC卡應(yīng)用系統(tǒng)。
非接觸CPU卡是指具有射頻讀寫接口的CPU卡。非接觸CPU卡通常以兩種產(chǎn)品呈現(xiàn)，一是只有射頻接口" title="射頻接口">射頻接口的純非接觸CPU卡，一種是同時(shí)具有接觸式" title="接觸式">接觸式觸點(diǎn)接口和射頻接口的雙界面CPU卡。
嚴(yán)格地說(shuō)，非接觸CPU卡的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)是文件結(jié)構(gòu)。例如，NXP的 SmartMX系列、復(fù)旦微電子的FM1208系列等。但是，也有芯片廠家為了保留扇區(qū)結(jié)構(gòu)編程操作的便利性，只是讀寫控制的加密采用了CPU處理器，我們稱其為準(zhǔn)CPU卡。例如：NXP的DESFire系列和Mifare Plus系列。其中，Mifare Plus系列是NXP為了應(yīng)對(duì)Mifare I卡安全問(wèn)題的危機(jī)，方便原來(lái)使用Mifare I卡系統(tǒng)客戶從設(shè)備和軟件上平滑升級(jí)于2009年推出的新產(chǎn)品。
從安全性角度，非接觸CPU卡通常采用3DES或AES加密算法，擁有CC EAL4+或CC EAL5+認(rèn)證。
從加密算法的處理方式，有硬件方式（即SAM卡）和軟件方式。前者處理速度快，但增加設(shè)備成本；而后者對(duì)設(shè)備CPU的運(yùn)算速度和處理能力提出了新的要求，早期的8位處理器將不能夠加密算法的處理要求。
從讀卡距離看，非接觸CPU卡的讀卡距離較Mifare I卡明顯縮短。讀卡距離由通常的<10cm縮減為<5cm。
從成本角度看，首先，非接觸CPU卡的價(jià)格較Mifare I卡明顯增加，且隨著存儲(chǔ)空間的不同，價(jià)格區(qū)間有很大變化。而且，由于加密處理的復(fù)雜性，需要有新的高速平臺(tái)支持，設(shè)備的價(jià)格也有所上升。
從標(biāo)準(zhǔn)角度看，國(guó)內(nèi)外都沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。而國(guó)內(nèi)的銀行、社保、城市一卡通和電信運(yùn)營(yíng)商等都提出了各自的行業(yè)或企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。各個(gè)一卡通企業(yè)原有的標(biāo)準(zhǔn)，也有待參照國(guó)家有關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)修訂。
手機(jī)與非接觸IC卡一體化技術(shù)
隨著3G移動(dòng)通訊技術(shù)的發(fā)展，手機(jī)不僅是人們普遍使用的通訊工具，已經(jīng)成為了移動(dòng)多媒體終端。早在2004年消費(fèi)電子巨頭飛利浦、索尼和諾基亞就開始聯(lián)合研發(fā)NFC技術(shù)。將非接觸IC卡與手機(jī)等消費(fèi)電子產(chǎn)品集于一身，給人們描繪出一幅在地鐵車站乘車、在專賣店購(gòu)物和在電影海報(bào)前購(gòu)票、下載音樂(lè)的美好圖畫。
為了推動(dòng)NFC的發(fā)展和普及，飛利浦、索尼和諾基亞創(chuàng)建了一個(gè)非贏利性的行業(yè)協(xié)會(huì)—NFC論壇，以促進(jìn) NFC技術(shù)的實(shí)施和標(biāo)準(zhǔn)化，確保設(shè)備和服務(wù)之間協(xié)同合作。
從2009年開始，國(guó)內(nèi)的電信運(yùn)營(yíng)商也開始試水非接觸IC卡與手機(jī)一體的應(yīng)用推廣并且采用了三種不同的技術(shù)方式。
第一種是將手機(jī)原有的接觸式CPU卡的SIM卡更換為雙界面CPU卡，并增加了13.56MHz的射頻天線膜。這種技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是推廣簡(jiǎn)單，原有的主流非接觸IC卡機(jī)具在稍作調(diào)整后即可使用，市場(chǎng)可選擇的各種解決方案和機(jī)具種類豐富。但其缺點(diǎn)是對(duì)手機(jī)有選擇性；如果非接觸部分僅是模擬Mifare I，其安全性仍然得不到保證；并且，手機(jī)消費(fèi)業(yè)務(wù)與移動(dòng)通訊業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)度不大，移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商推廣的積極性不高。
第二種是中國(guó)移動(dòng)主推的集2.45GHz有源射頻接口和接觸式觸點(diǎn)接口為一體的雙界面CPU卡。它既具有普通SIM卡一樣的移動(dòng)通信功能，又能夠通過(guò)射頻接口擴(kuò)展手機(jī)支付和身份認(rèn)證等功能。通信距離可在10cm-500cm范圍內(nèi)調(diào)整，用戶能夠通過(guò)空中下載的方式實(shí)時(shí)更新手機(jī)中的應(yīng)用程序或者給賬戶充值，從而使手機(jī)真正成為隨用隨充的智能化電子錢包。
它的手機(jī)消費(fèi)業(yè)務(wù)部分?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)符合PBOC2.0標(biāo)準(zhǔn)，有手機(jī)支付和手機(jī)錢包，并且分公眾應(yīng)用和企業(yè)應(yīng)用兩部分。其中手機(jī)支付部分有明細(xì)，可掛失。但是手機(jī)錢包不可掛失，能在手機(jī)上查看最近幾條消費(fèi)記錄。這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是用戶使用門檻低，原則上，用戶不用換手機(jī)，只要更換SIM卡即可。特別是由于運(yùn)營(yíng)商掌握著其各種應(yīng)用的發(fā)卡權(quán)，更容易讓運(yùn)營(yíng)商控制產(chǎn)業(yè)鏈。年初中國(guó)移動(dòng)的推廣積極性非常高，但從近期媒體透露的信息看，似乎步伐有所放緩。
在有些省市，中國(guó)電信也推出了自己的2.45GHz雙界面卡方案。與中國(guó)移動(dòng)不同的是運(yùn)營(yíng)商不控制發(fā)卡權(quán)，其存儲(chǔ)方式為扇區(qū)，與Mifare I相同。這樣，應(yīng)用開發(fā)簡(jiǎn)單，設(shè)備供應(yīng)商只需增加相應(yīng)的讀卡模塊，原有的產(chǎn)品和解決方案就能夠滿足客戶的要求。
但是，采用以上2.45GHz技術(shù)的手機(jī)門禁、消費(fèi)和考勤等一卡通系統(tǒng)也存在著明顯的問(wèn)題。首先，它是有源工作方式，在電池沒(méi)電時(shí)，不能使用。其次，雖然在營(yíng)業(yè)廳發(fā)卡時(shí)針對(duì)不同手機(jī)，信號(hào)做了個(gè)性化校正，通訊距離仍然不可靠。而且與WiFi、藍(lán)牙等同頻段，可能有相互干擾發(fā)生。更為主要的是目前市場(chǎng)上使用的一卡通應(yīng)用機(jī)具全部需要更換或做深度改造，解決方案也僅具有強(qiáng)大的研發(fā)團(tuán)隊(duì)的廠商可以跟進(jìn)提供。另外，2.45GHz技術(shù)與銀行從安全性考慮而要求采用的13.56MHz標(biāo)準(zhǔn)也不一致，勢(shì)必會(huì)影響到電信運(yùn)營(yíng)商移動(dòng)支付業(yè)務(wù)的推廣。
第三種是采用NFC技術(shù)。NFC技術(shù)是非接觸式識(shí)別(RFID)技術(shù)和無(wú)線通訊技術(shù)的融合，其主要應(yīng)用目標(biāo)之一是取代非接觸IC卡，它不僅可以取代卡片，而且可以當(dāng)讀卡器使用。國(guó)外基本采用這種模式，其中日本的應(yīng)用最為典型。NFC具有工作穩(wěn)定，支持主/被動(dòng)通信模式，支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，支持高加密、高安全性，產(chǎn)業(yè)鏈完整等優(yōu)勢(shì)；其最大缺陷在于用戶若要使用手機(jī)支付，必須更換帶有NFC功能的手機(jī)，實(shí)施成本較大。
總之，三種技術(shù)各有千秋，目前還都處于嘗試階段。
基于國(guó)密算法的門禁系統(tǒng)" title="門禁系統(tǒng)">門禁系統(tǒng)技術(shù)
在Mifare I的安全性問(wèn)題出現(xiàn)后，國(guó)家相關(guān)管理部門也加強(qiáng)了對(duì)政府和企業(yè)的重要門禁系統(tǒng)的管理，要求重要門禁系統(tǒng)的加密算法使用國(guó)產(chǎn)的算法，門禁產(chǎn)品納入國(guó)家商用密碼管理體系管理。
按照現(xiàn)行的《商用密碼產(chǎn)品生產(chǎn)管理規(guī)定》，“商用密碼產(chǎn)品由國(guó)家密碼管理局指定的單位生產(chǎn)。未經(jīng)指定，任何單位和個(gè)人不得生產(chǎn)商用密碼產(chǎn)品”。因此，門禁系統(tǒng)生產(chǎn)廠家首先要取得《商用密碼產(chǎn)品生產(chǎn)定點(diǎn)單位證書》才能涉足重要門禁系統(tǒng)產(chǎn)品的生產(chǎn)，并且“商用密碼產(chǎn)品的品種和型號(hào)必須經(jīng)國(guó)家密碼管理局批準(zhǔn)”。這樣，從管理上保障了重要門禁系統(tǒng)的安全。
從技術(shù)上，納入國(guó)家商用密碼產(chǎn)品管理體系的門禁系統(tǒng)，采用非接觸CPU卡，且系統(tǒng)的密鑰體系必須使用國(guó)產(chǎn)的商用密碼算法。
這些對(duì)于門禁系統(tǒng)生產(chǎn)廠家而言又是一種新的生產(chǎn)和技術(shù)管理體系標(biāo)準(zhǔn)，需要企業(yè)在加強(qiáng)產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)安全管理的基礎(chǔ)上，申請(qǐng)取得《商用密碼產(chǎn)品生產(chǎn)定點(diǎn)單位證書》，研發(fā)全新的門禁系統(tǒng)產(chǎn)品系列。
總之，門禁一卡通技術(shù)在這一年多時(shí)間里僅僅圍繞非接觸IC卡已經(jīng)有了飛速的發(fā)展，這就需要生產(chǎn)廠家有足夠的研發(fā)投入不斷掌握新的技術(shù)，提升門禁一卡通系統(tǒng)整體技術(shù)，包括機(jī)具、軟件平臺(tái)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等以適應(yīng)技術(shù)和市場(chǎng)的發(fā)展。同時(shí)，門禁一卡通的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也有待于提升和完善，以指導(dǎo)門禁一卡通系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用，避免社會(huì)資源不必要的浪費(fèi)。