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CPU卡:也稱智能卡,卡內(nèi)的集成電路中帶有微處理器CPU、存儲單元(包括隨機存儲器RAM、 程序存儲器ROM(FLASH)、用戶數(shù)據(jù)存儲器EEPROM)以及芯片操作系統(tǒng)COS。裝有COS的CPU卡 相當于一臺微型計算機,不僅具有數(shù)據(jù)存儲功能,同時具有命令處理和數(shù)據(jù)安全保護等功能。
CPU卡可適用于金融、保險、交警、政府行業(yè)等多個領(lǐng)域,具有用戶空間大、讀取速度快、支 持一卡多用等特點,并已經(jīng)通過中國人民銀行和國家商秘委的認證。
要了解什么是CPU卡,就必須從IC卡說起。
IC卡是集成電路卡(Integrated Circuit Card)的簡稱,是鑲嵌集成電路芯片的塑料卡片, 其外形和尺寸都遵循國際標準(ISO)。芯片一般采用不易揮發(fā)性的存儲器(ROM、EEPROM)、 保護邏輯電路、甚至帶微處理器CPU。
帶有CPU的IC卡才是真正的智能卡。按照嵌入集成電路芯片的形式和芯片類型的不同IC卡大致 可分為接觸式,非接觸式、雙界面卡。
CPU卡的分類:
CPU卡既有接觸式也有非接觸式的。
編輯本段標準化目的:
由于當前世界各國經(jīng)濟正在向國際化方向發(fā)展,全球化的金融服務系統(tǒng)紛紛建立起來,這就帶 來了一個卡的互操作性問題。同一張卡,在不同的國家、不同的環(huán)境下都要能夠使用。要解決 這個問題,只有制定一系列國際標準,使CPU卡及其接口設備制造商按照統(tǒng)一的標準,制造統(tǒng) 一接口規(guī)格的產(chǎn)品,以保證不同國家、不同行業(yè)都采用統(tǒng)一的CPU卡軟硬件技術(shù)規(guī)范開發(fā)應用 系統(tǒng),這樣才能實現(xiàn)不同廠家生產(chǎn)的CPU卡之間的互換性和接口設備的共享。
CPU卡標準:
國際標準化組織從1987年開始,相繼制定和頒布了CPU卡的國際標準。有關(guān)CPU卡本身的標準有 :
● ISO 10536:識別卡-非接觸式的集成電路卡
● ISO 7816:識別卡-帶觸點的集成電路卡
● ISO7816-1:規(guī)定卡的物理特性??ǖ奈锢硖匦灾忻枋隽丝☉_到的防護紫外線的能力、X 光照射的劑量、卡和觸點的機械強度、抗電磁干擾能力等等。
● ISO7816-2:規(guī)定卡的尺寸和位置。
● ISO7816-3:規(guī)定卡的電信號和傳輸協(xié)議。傳輸協(xié)議包括兩種:同步傳輸協(xié)議和異步傳輸協(xié) 議
● ISO7816-4:規(guī)定卡的行業(yè)間交換用命令。包括:在卡與讀寫間傳送的命令和應答信息內(nèi)容 ;在卡中的文件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及訪問方法;定義在卡中的文件和數(shù)據(jù)訪問權(quán)限及安全結(jié)構(gòu)。
CPU卡片基本特性:
● 符合ISO 14443 TypeA和ISO 7816接口的雙界面CPU 卡
● 硬件DES/3DES 協(xié)處理器
● 硬件RSA 協(xié)處理器
● 硬件SM1協(xié)處理器
● 硬件真隨機數(shù)發(fā)生器
CPU卡功能要求:
● 支持PBOC2.0 借記貸記應用
● 支持PBOC2.0 基于借貸記的小額支付應用
● 支持PBOC2.0非接觸式IC卡支付應用(即QPBOC)
● 支持PBOC2.0 電子錢包的應用
● 支持DDA/CDA 認證
金融領(lǐng)域CPU卡應用的標準:
中國金融集成電路(IC)卡規(guī)范:1998年3月中國人民銀行等近十家金融單位在采用國際標準和 國外先進技術(shù)的原則下,以ISO標準和Europay、Mastercard、Visa三大組織研制的EMV96為基 礎(chǔ),結(jié)合國內(nèi)CPU卡的應用實際需要,對我國金融CPU卡的基本應用作出了具體規(guī)定。
● ISO 9992:金融交易卡-集成電路卡與受卡接受設備之間的信息
● ISO 14443:識別卡-非接觸卡規(guī)范(距離10cm)
● ISO 10202:金融交易卡-使用集成電路卡的金融交易系統(tǒng)的安全結(jié)構(gòu)
● EMV:支付系統(tǒng)的集成電路卡規(guī)范和支付系統(tǒng)的集成電路卡終端規(guī)范
ISO和其它組織還有很多標準和規(guī)范涉及到CPU卡的應用,可根據(jù)需要查閱有關(guān)的標準。
編輯本段操作系統(tǒng)概述:
COS的全稱是Chip Operating System(片內(nèi)操作系統(tǒng)),它一般是緊緊圍繞著它所服務的智能卡 的特點而開發(fā)的。由于不可避免地受到了智能卡內(nèi)微處理器芯片的性能及內(nèi)存容量的影響,因 此,COS在很大程度上不同于我們通常所能見到的微機上的操作系統(tǒng)(例如DOS、UNIX等)。
COS的特點:
首先,COS是一個專用系統(tǒng)而不是通用系統(tǒng)。即:一種COS一般都只能應用于特定的某種(或者 是某些)智能卡,不同卡內(nèi)的COS一般是不相同的。因為COS一般都是根據(jù)某種智能卡的特點及 其應用范圍而特定設計開發(fā)的,盡管它們在所實際完成的功能上可能大部分都遵循著同一個國 際標準。
其次,與那些常見的微機上的操作系統(tǒng)相比較而言,COS在本質(zhì)上更加接近于監(jiān)控程序、而不 是一個通常所謂的真正意義上的操作系統(tǒng),這一點至少在目前看來仍是如此。因為在當前階段 ,COS所需要解決的主要還是對外部的命令如何進行處理、響應的問題,這其中一般并不涉及 到共享、并發(fā)的管理及處理,而且就智能卡在目前的應用情況而言,并發(fā)和共享的工作也確實 是不需要的。
COS的基本原理和主要功能:
COS在設計時一般都是緊密結(jié)合智能卡內(nèi)存儲器分區(qū)的情況,按照國際標準(ISO /IEC 7816系 列標準)中所規(guī)定的一些功能進行設計、開發(fā)。但是由于目前智能卡的發(fā)展速度很快,而國際 標準的制定周期相對比較長一些,因而造成了當前的智能卡國際標準還不太完善的情況,據(jù)此 ,許多廠家又各自都對自己開發(fā)的COS作了一些擴充。就目前而言,還沒有任何一家公司的COS 產(chǎn)品能形成一種工業(yè)標準。因此這里將主要結(jié)合現(xiàn)有的(指1994年以前)國際標準,重點講述 COS的基本原理以及基本功能,在其中適當?shù)亓信e它們在某些產(chǎn)品中的實現(xiàn)方式作為例子。
COS的主要功能是控制智能卡和外界的信息交換,管理智能卡內(nèi)的存儲器并在卡內(nèi)部完成各種 命令的處理。其中,與外界進行信息交換是COS最基本的要求。在交換過程中,COS所遵循的信 息交換協(xié)議目前包括兩類:異步字符傳輸?shù)?T=0協(xié)議以及異步分組傳輸?shù)腡=l協(xié)議。這兩種信 息交換協(xié)議的具體內(nèi)容和實現(xiàn)機制在ISO/IEC7816—3和ISO/IEC7816—3A3標準中作了規(guī)定;而 COS所應完成的管理和控制的基中功能則是在ISO/IEC7816—4標準中作出規(guī)定的。在該國際標 準中,還對智能卡的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及COS的基本命令集作出了較為詳細的說明。
至于ISO/IEC7816—1和2,則是對智能卡的物理參數(shù)、外形尺寸作了規(guī)定,它們與COS的關(guān)系不是很密切。