Mifare1 射频IC卡

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Mifare1 射频IC卡性能介绍
一、概述
PHILIPS的Mifare 1非接触式IC卡又称射频卡，是世界上最近几年发展起来的一项新技术，它成功地将射频识别技术和IC卡技术结合起来，解决了无源(卡中无电源)和免接触这一难题，是电子器件领域的一大突破。
1、可靠性高
非接触式IC卡与读写器之间无机械接触，避免了由于接触读写而产生的各种故障。此外，非接触式卡表面无裸露的芯片，无须担心芯片脱落、静电击穿、弯曲损坏等问题，既便于卡片的印刷，又提高了卡片的使用可靠性。
2、操作方便，快捷
由于非接触通讯，读写器在15cm范围内就可以对卡片操作，所以不必插拔卡，非常方便用户使用。
非接触式卡使用时没有方向性，卡片可以任意方向掠读写器表面，即可完成操作，这大大提高了每次使用的速度。
3、防冲突
非接触式卡中有快速防冲突机制，能防止卡片之间出现数据干扰，因此，读写器可以“同时”处理多张非接触式IC卡。这提高了应用的并行性，无形中提高了系统工作速度。
4、可以适合于多种应用
非接触式卡的存储结构特点使它一卡多用，能应用于不同的系统，用户可根据不同的应用设定不同的密码和访问条件。
5、加密性能好
非接触式卡的序列号是唯一的，制造厂家在产品出厂前已将此序列号固化，不可再更改。非接触式卡与读写器之间采用双向验证机制，即读写器验证IC卡的合法性，同时IC卡也验证读写器的合法性。
非接触式卡在处理前要与读写器进行三次相互认证，而且在通讯过程中所有的数据都加密。此外，卡中各个扇区都有自已的操作密码的访问条件。
二、M1系统参数
非接触式IC卡容理为8K位，数据保存期为10年，可改写10万次，读无限次。M1卡不带电源，自带天线，内含加密控制逻辑电路和通讯逻辑电路，卡与读写器之间的通讯采用国际通用的DES和RES保密交叉算法，具有极高的保密性能。
?工作频率：13.56HMZ
?通信速率：106KB波特率
?防冲突：同一时间可处理多张卡
?读写距离：在150MM内能方便、快速地传递数据
?半双工通讯方式
?在无线通讯过程中通过以下机制来保证数据完整
?支持多卡操作
?材料：PVC
?尺寸：符合ISO10536标准
?无电池：无线方式传递数据和能量
?芯片加工技术：采用高速的CMOS EEPROM工艺
?组成部分：一个芯片和一个简单的线圈
?安全性：
?三次相互认证(ISO/IEC DIS9798-2)
?通讯中所有数据加密以防止信号截取
?每一扇区有相互独立的密码
?每张卡的序列号是全球唯一的有32位。
?支持一卡多用的存储结构
?典型处理时间
?识别一张卡 : 8ms
?读一个块 : 2.5ms
?写一个块+读控制: 12ms
?工典型交易过程: 100ms
三、工作原理
卡片的电气部分只由一个天线和ASIC组成，没有其它外部器件。

天线：卡片的天线是几组绕线的线圈，很适于封装到ISO卡片中。

ASIC：卡片的ASIC由一个高速(106KB波特率)的接口，一个控制单元和一个8K位EEPROM组成。

M1射频卡的工作原理是：读写器向M1卡发一组固定频率的电磁波，卡片内有一个LC串联谐振电路，其频率与读写器发射的频率相同，在电磁波的激励下，LC谐振电路产生共振，从而使电容内有了电荷，在这个电容的另一端，接有一个单向导通的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内储存，当所积累的电荷达到2V时，此电容可做为电源为其它电路提供工作电压，将卡内数据发射出去或接取读写器的数据。
四、保密性
M1射频卡的保密性能很好是由于：读写前的三次确认、独一无二的卡片序列号、传递数据加密、传输密码和访问密码的保护。

卡片中的密码是受保护、不可读的，只有知道密码的用户才能修改它。卡中的EEPROM存储区分为16个扇区，每个扇区都有自已的访问密码，用户可根据扇区的不同应用设定不同的密码(一卡多用)。扇区的访问密码分为KEY A和KEY B两组不同密码，根据访问条件，在校验KEY A或KEY B之后才可以对存储器进行访问。
五、存储区
M1射频卡的8K位EEPROM分为16个扇区，每个扇区由4块组成，每块有16个字节。

每个扇区的块3(即第四块)包含了该扇区的密码A(6个字节)、存取控制(4字节)和密码B(6个字节)，是一个特殊的块，其余三块是一般的数据块。但是，扇区0的块0是特殊的，它用于存放厂商的代码，已经固化，不可更改，被称为“块0”。

接触式IC卡是继磁卡之后，近十年出现的一种卡。它将全部信息处理部件，包括密码校验及存贮等功能集成在一张很小的硅片上，镶在磁卡大小的卡片中，通过数个接触卡与读写器的电路交换信息。

接触式IC卡克服了磁卡可靠性和安全性差等缺点。但仍有其不足之处：
1)IC卡的接触卡，裸露在IC卡的表面，在某些情况下（如弯曲、污损等）使IC卡损坏或发生读写错误。
2)读写器的卡座由于尘污、粗暴插卡、非卡外物插入等原因，使读写器损坏或不能正常工作，需要经常维护。
3)由于在使用时，卡与卡座的配合是有方向性的，在使用时，由于卡座狭小而难以把IC卡插入。接触式IC卡的使用是相当不方便的。
4)尽管IC卡上有一定的保密措施，由于读写器的通用性使IC卡的保密安全性降低。
5)即使接触式IC卡在正常使用的情况下，其交易过程的时间长，延长了乘客出行时间及车辆周转，促使公司投入更大的运力，增加了运行成本。

非接触IC卡主要特性：
1)卡与读写器之间非机械接触。
2)卡表面没有裸露器件，不会因为污损、弯曲而损坏IC卡。卡本身是无源件，体积小，耐用可靠。
3)读写器不需要卡座，可以完全密封盒子内。
4)使用时无方向性，卡可以以任意方向掠过读写器表面，即可完成读写工作。
5)读写器与IC卡以天线通讯联系。
6)读写器与IC卡实施双向密码鉴别制。读写器能识别IC卡的合法性，IC卡能识别它的“主人”(读写器)，判别“主人”的读写权限。
7)非接触式IC卡的发行依据一套严格的规则—因化不可改变的标记(标明生产厂家、专利使用许可者编号)，明确的管理层别。并用所有的读写器与IC卡必须通过只有发行者拥有的MASTER卡来初始化和定义存取权限。
8) MIFARE 1型非接触式IC卡容量为8K位，设有16个分区，可支持多种应用，数据保存为期100年，可改写10万次，读无限次，卡不带电源，自带天线，内含加密控制逻辑电路，卡与读写器之间的通讯采用国际通用的DES或RES保密交叉算法，有着极高的保密性能。