Типы смарт-карт

Lord777

Professional
Messages
2,583
Reputation
15
Reaction score
1,296
Points
113
Содержание
  • Контактные карты
  • Карты памяти
  • Многофункциональные микропроцессорные карты CPU / MPU
  • Бесконтактные карты
  • Комбинированные карты
  • Форм-факторы смарт-карты
  • Интегральные схемы и операционные системы

Смарт-карты определяются согласно 1). Как данные карты читаются и записываются 2). Тип чипа, встроенного в карту, и его возможности. При проектировании системы можно выбирать из множества вариантов.

Конструкция карты
В основном все чип-карты состоят из слоев различных материалов или подложек, которые при правильном соединении придают карте особый срок службы и функциональность. Типичная сегодня карта изготавливается из ПВХ, полиэстера или поликарбоната. Слои карты сначала печатаются, а затем ламинируются на большом прессе. Следующим этапом строительства является вырубка или высечка. Затем следует встраивание чипа и добавление данных на карту. Всего в построении карты может быть до 30 шагов. Всего компонентов, включая программное обеспечение и пластмассы, может быть до 12 отдельных элементов; все это в едином пакете, который воспринимается пользователем как простое устройство.

Контактные карты
Это наиболее распространенный тип смарт-карт. Электрические контакты, расположенные на внешней стороне карты, подключаются к считывателю карт, когда карта вставлена. Этот разъем прикреплен к инкапсулированному чипу в карте.

Повышенные уровни вычислительной мощности, гибкости и памяти увеличат стоимость. Однофункциональные карты обычно являются наиболее экономичным решением. Выберите правильный тип смарт-карты для своего приложения, определив требуемый уровень безопасности и оценив стоимость по сравнению с функциональностью по сравнению со стоимостью других аппаратных элементов, встречающихся в типичном рабочем процессе. Все эти переменные следует сопоставить с ожидаемым жизненным циклом карты. В среднем карты обычно составляют от 10 до 15 процентов от общей стоимости системы, а остальные 85 процентов составляют инфраструктура, выпуск, программное обеспечение, считыватели, обучение и реклама. Следующая таблица демонстрирует некоторые общие практические правила:

Компромиссы с функцией карты

Карты памяти
Карты памяти не могут управлять файлами и не имеют вычислительной мощности для управления данными. Все карты памяти обмениваются данными с считывающими устройствами по синхронным протоколам. На всех картах памяти вы читаете и записываете по фиксированному адресу на карте. Существует три основных типа карт памяти: прямые , защищенные и сохраненные. Перед внедрением этих карт в предлагаемую систему эмитент должен проверить, поддерживают ли считыватели и / или терминалы протоколы связи чипа. Большинство бесконтактных карт являются вариантами идиомы защищенной памяти / сегментированной карты памяти.

Прямые карты памяти
Эти карты просто хранят данные и не имеют возможности обработки данных. Часто производимые с использованием полупроводниковых устройств I2C или последовательных флэш-памяти, эти карты традиционно были самой низкой стоимостью в расчете на бит для пользовательской памяти. Теперь это изменилось с появлением большего количества процессоров, производимых для рынка GSM. Это резко сократило преимущества устройств такого типа. Их следует рассматривать как дискеты разного размера без механизма блокировки. Эти карты не могут идентифицировать себя для считывателя, поэтому ваша хост-система должна знать, какой тип карты вставляется в считыватель. Эти карты легко дублируются, и их невозможно отследить по идентификаторам на карте.

Защищенные / сегментированные карты памяти
Эти карты имеют встроенную логику для управления доступом к памяти карты. Эти устройства, которые иногда называют интеллектуальными картами памяти, могут быть настроены на защиту от записи некоторой части или всего массива памяти. Некоторые из этих карт можно настроить для ограничения доступа как на чтение, так и на запись. Обычно это делается с помощью пароля или системного ключа. Сегментированные карты памяти можно разделить на логические секции для запланированной многофункциональности. Эти карты нелегко скопировать, но хакеры могут выдать их за другое лицо. Обычно их можно отследить по идентификатору на карте.

Карты памяти с сохраненными ценностями
Эти карты предназначены для определенной цели хранения стоимости или жетонов. Карты бывают одноразовые или перезаряжаемые. Большинство карт этого типа включают постоянные меры безопасности на месте производства. Эти меры могут включать в себя парольные ключи и логику, жестко закодированную в чипе производителем. Массивы памяти на этих устройствах настроены как декременты или счетчики. Для какой-либо другой функции памяти почти не осталось. Для простых приложений, таких как телефонная карта, микросхема имеет 60 или 12 ячеек памяти, по одной на каждый телефонный блок. Ячейка памяти очищается каждый раз при использовании телефонного аппарата. После использования всех модулей памяти карта становится бесполезной и выбрасывается. В случае пополняемых карт этот процесс может быть отменен.

Многофункциональные микропроцессорные карты CPU / MPU
Эти карты имеют встроенные возможности динамической обработки данных. Многофункциональные смарт-карты распределяют память карты по независимым разделам или файлам, назначенным для определенной функции или приложения. Внутри карты находится микропроцессор или микросхема микроконтроллера, которая управляет выделением памяти и доступом к файлам. Этот тип микросхемы аналогичен тем, что есть во всех персональных компьютерах, и при имплантации в смарт-карту управляет данными в организованных файловых структурах через операционную систему карты (COS). В отличие от других операционных систем, это программное обеспечение контролирует доступ к пользовательской памяти на карте. Эта возможность позволяет размещать на карте различные и многочисленные функции и / или разные приложения, позволяя предприятиям выпускать и поддерживать разнообразные «продукты» с помощью карты. Одним из примеров этого является дебетовая карта, которая также позволяет строить доступ в кампусе колледжа. Многофункциональные карты приносят пользу эмитентам, позволяя им продавать свои продукты и услуги с помощью новейших технологий транзакций и шифрования. В частности, технология обеспечивает безопасную идентификацию пользователей и позволяет обновлять информацию без замены установленной базы карт, упрощая изменение программы и сокращая расходы. Для пользователя карты многофункциональность означает большее удобство и безопасность и, в конечном итоге, объединение нескольких карт до нескольких избранных, которые служат многим целям. Технология обеспечивает безопасную идентификацию пользователей и позволяет обновлять информацию без замены установленной базы карт, упрощая изменение программы и сокращая затраты. Для пользователя карты многофункциональность означает большее удобство и безопасность и, в конечном итоге, объединение нескольких карт до нескольких избранных, которые служат многим целям. технология обеспечивает безопасную идентификацию пользователей и позволяет обновлять информацию без замены установленной базы карт, упрощая изменение программы и сокращая расходы. Для пользователя карты многофункциональность означает большее удобство и безопасность и, в конечном итоге, объединение нескольких карт до нескольких избранных, которые служат многим целям.

Есть много конфигураций чипов в этой категории, в том числе чипов , которые поддерживают криптографический Public Key Infrastructure (PKI) функцию с бортовым математическими сопроцессорами или JavaCard ® с виртуальными машиной аппаратных блоками. Как показывает практика, чем больше функций, тем выше стоимость.

Бесконтактные карты
Это смарт-карты, которые используют радиочастоту (RFID) между картой и считывателем без физической вставки карты. Вместо этого карта проходит по внешней стороне считывающего устройства и считывается. Типы включают бесконтактные карты, которые реализованы как технология только для чтения для доступа в здание. Эти карты работают с очень ограниченным объемом памяти и обмениваются данными на частоте 125 МГц. Другой тип карты с ограниченным доступом - карта УВЧ поколения 2, которая работает на частотах от 860 МГц до 960 МГц.

Бесконтактные карты с истинным чтением и записью впервые были использованы в транспортных приложениях для быстрого уменьшения и перезагрузки значений тарифов, где их более низкая безопасность не была проблемой. Они обмениваются данными на частоте 13,56 МГц и соответствуют стандарту ISO 14443. Эти карты часто являются защищенными типами памяти. Они также набирают популярность в розничной торговле хранимой стоимостью, поскольку могут ускорить транзакции без снижения доходов от обработки транзакций (например, Visa и MasterCard), в отличие от традиционных смарт-карт.

Варианты спецификации ISO14443 включают A, B и C, в которых указаны микросхемы от конкретных или различных производителей. A = NXP- (Philips) B = Все остальные и C = только чипы Sony. К недостаткам бесконтактных карт относятся ограничения криптографических функций и пользовательской памяти по сравнению с микропроцессорными картами и ограниченное расстояние между картой и считывателем, необходимое для работы.

Карты многорежимной связи
У этих карт есть несколько способов связи, включая ISO7816, ISO14443 и UHF gen 2. Способ изготовления карты определяет, является ли она гибридной или двойной. Этот термин также может включать карты с магнитной полосой или штрих-кодом.

Гибридные карты
Гибридные карты имеют несколько чипов на одной карте. Обычно они присоединяются к каждому интерфейсу отдельно, например, к микросхеме MIFARE и антенне с контактной микросхемой 7816 на одной карте.

Карта с двойным интерфейсом
Эти карты имеют одну микросхему, управляющую интерфейсами связи. Чип может быть прикреплен к встроенной антенне посредством жесткого соединения, индуктивного метода или с помощью гибкого ударного механизма.

Многокомпонентные карты
Эти типы карт предназначены для конкретного рыночного решения. Например, есть карты, где на карту встроен дактилоскопический датчик. Или одна компания создала карту, которая генерирует одноразовый пароль и отображает данные для использования с приложением онлайн-банкинга. Карты хранилища имеют перезаписываемые магнитные полосы. Каждая из этих технологий специфична для конкретного поставщика и обычно запатентована.

Форм-факторы смарт-карты
Ожидаемую форму карт часто называют CR80. Банковские и идентификационные карты регулируются спецификацией ISO 7810. Но эта форма - не единственный форм-фактор, в котором развернуты карты. Вырезы карт специальной формы с модулями и / или антеннами используются во всем мире. Наиболее распространены формы SIM. Карты SD и MicroSD теперь можно развернуть с помощью чипов смарт-карт. Также доступны токены USB-накопителей, использующие ту же технологию, что и карты, в другом форм-факторе.

Интегральные схемы и операционные системы для карт
Двумя основными типами операционных систем смарт-карт являются (1) фиксированная файловая структура и (2) динамическая прикладная система. Как и для всех типов смарт-карт, выбор операционной системы карты зависит от приложения, для которого карта предназначена. Другое определяющее различие заключается в возможностях шифрования операционной системы и чипа. Типы шифрования - это симметричный ключ и асимметричный ключ (открытый ключ) .

Выбор микросхем для этих функций обширен и поддерживается многими производителями полупроводников. То, что отличает чип смарт-карты от других микроконтроллеров, часто называют доверенным кремнием. Само устройство предназначено для безопасного хранения данных, выдерживая внешние электрические вмешательства или взлом. Эти дополнительные функции безопасности включают в себя длинный список механизмов, таких как отсутствие контрольных точек, специальные защитные металлические маски и нестандартное расположение кремниевых затворов. Приведенный ниже список надежных поставщиков кремниевых полупроводников актуален на 2021 год:


Многие из ожидаемых пользователями функций, таких как особые алгоритмы шифрования, были включены в аппаратные и программные библиотеки архитектур микросхем. Это часто может приводить к тому, что производитель карт не проверяет свою конструкцию на будущее, перенося операционные системы карт только на определенное устройство. Следует проявлять осторожность при выборе поставщика карты, который сможет поддерживать ваш проект в течение долгого времени, поскольку на рынок приходят и уходят поставщики, использующие только операционные системы для карт. Инструменты и промежуточное ПО, поддерживающие операционные системы карты, так же важны, как и сам чип. Инструменты для реализации вашего проекта должны быть простыми в использовании и давать вам возможность быстро развернуть ваш проект.

Пожалуйста, см. Раздел безопасности на этом веб-сайте для получения дополнительной информации о PKI.

Операционная система карты с фиксированной файловой структурой
Этот тип рассматривает карту как безопасное вычислительное и запоминающее устройство. Файлы и разрешения устанавливаются заранее эмитентом. Эти конкретные параметры идеальны и экономичны для фиксированного типа структуры и функций карты, которые не изменятся в ближайшем будущем. Многие приложения для безопасного хранения ценностей и здравоохранения используют этот тип карты. Примером такого типа карты является недорогой многофункциональный значок или удостоверение сотрудника. Вопреки некоторым предвзятым статьям, эти карточки стилей можно очень эффективно использовать с сохраненным биометрическим компонентом и считывателем. Во всем мире эти типы микропроцессорных карт являются наиболее распространенными.

Операционная система динамической прикладной карты
Этот тип операционной системы, который включает в себя карты JavaCard® и проприетарные карты MULTOS, позволяет разработчикам безопасно создавать, тестировать и развертывать различные приложения для карт. Поскольку операционные системы карты и приложения более разделены, обновления могут быть выполнены. Примером карты является SIM-карта для мобильного GSM, где обновления и безопасность загружаются в телефон и динамически изменяются. Этот тип развертывания карты предполагает, что приложения в полевых условиях изменятся в очень короткие сроки, что требует динамического расширения карты как вычислительной платформы. Затраты на изменение приложений на местах высоки из-за требований экосистемы к безопасности для обмена ключами с каждой учетной записью. Это переменная, которую следует тщательно изучить на этапе проектирования карточной системы.
 
Top