智能卡技术 IC卡与RFID标签PDF电子书下载

第1章 智能卡和射频识别（RFID）技术概论 1

1.1智能卡和射频识别的基础知识 1

1.1.1什么是智能卡 1

1.1.2 IC卡的接口设备（读写器） 2

1.1.3射频识别标签 2

1.2 IC卡（金融卡）的应用基础 3

1.3智能卡的安全问题 6

1.3.1影响智能卡安全的若干基本问题 6

1.3.2安全措施 6

1.3.3密钥与认证 7

1.3.4卡片的作弊问题 7

1.4识别卡和RFID标签的国际标准 8

1.4.1磁卡的国际标准 8

1.4.2 IC卡和RFID标签的国际标准 8

1.5智能卡和RFID标签的诞生与发展 10

1.6本书的特点和内容简介 12

思考题 14

第2章 磁卡 15

2.1磁卡尺寸、磁条和磁道位置 15

2.2磁条编码技术 16

2.3低矫顽力磁条、高矫顽力低密度磁条和高矫顽力高密度磁条 20

2.3.1基本概念及有关参数 20

2.3.2测试方法 20

2.3.3低矫顽力磁条 21

2.3.4高矫顽力低密度磁条 22

2.3.5高矫顽力高密度磁条 23

2.4金融交易卡 24

2.5主账号格式 28

2.6金融交易内容 29

2.7磁卡存在的问题 30

2.8与磁卡有关的国际标准 31

思考题 31

第3章 接触式IC卡的物理特性、触点、电信号和传输协议 33

3.1接触式集成电路卡的物理特性 33

3.2接触式集成电路卡的触点尺寸和位置 33

3.3接触式集成电路卡的电信号和传输协议 34

3.3.1操作条件 34

3.3.2触点的电压和电流值 35

3.3.3 IC卡的操作过程 38

3.3.4卡的复位 39

3.3.5异步传输的复位应答ATR 40

3.3.6协议和参数选择PPS 45

3.3.7异步半双工字符传输协议（T＝0） 46

3.3.8异步半双工分组传输协议（T＝1） 47

3.4 ISO／IEC 7816-10接触式集成电路卡（同步卡）的电信号和复位应答 51

3.4.1触点的电特性 52

3.4.2卡的复位 52

3.4.3复位应答 53

3.4.4触点的停活 54

3.5 ISO／IEC 7816-12接触式集成电路USB卡电气接口和操作规程 54

思考题 56

第4章 射频接口和非接触式IC卡国际标准ISO／ IEC 14443 57

4.1射频接口 57

4.1.1基带信号与载波调制信号 57

4.1.2数字信号的编码方式 58

4.1.3调制方式 59

4.1.4负载调制和反向散射调制 61

4.2 ISO／IEC 14443-1物理特性 64

4.3 ISO／IEC 14443-2射频能量和信号接口 65

4.3.1能量传送 65

4.3.2信号接口 65

4.4 ISO／IEC 14443-3初始化和防冲突 68

4.4.1论询 69

4.4.2 Type A——初始化和防冲突 69

4.4.3 Type B——初始化和防冲突 79

4.5 ISO／IEC 14443-4传输协议 88

4.5.1 PICC Type A的激活序列 88

4.5.2半双工分组传输协议 91

4.5.3协议操作 94

思考题 97

第5章 非接触式集成电路卡的国际标准ISO／IEC 15693 99

5.1 ISO／IEC 15693-1物理特性 99

5.2 ISO／IEC 15693-2空中接口和初始化 99

5.2.1VCD到VICC的通信信号接口 99

5.2.2 VICC到VCD的通信信号接口 101

5.3 ISO／IEC 15693-3防冲突和传输协议 106

5.3.1命令（请求）和响应的通用格式，VICC状态及其转换 106

5.3.2防冲突 109

5.3.3命令和响应 112

5.4扩展命令 119

5.4.1扩展协议 120

5.4.2防冲突方法的扩展协议描述 120

5.4.3扩展协议命令 126

思考题 132

第6章 智能卡的安全和鉴别 133

6.1对智能卡安全的威胁 133

6.2物理安全 133

6.3逻辑安全 134

6.3.1用户鉴别 134

6.3.2存储区域保护 136

6.3.3智能卡的通信安全与保密 137

6.4密码技术 139

6.4.1对称密码体制 141

6.4.2非对称密码体制 149

6.4.3密钥管理 153

6.5智能卡的安全使用 154

思考题 156

第7章 IC卡信息编码（数据元和数据对象） 157

7.1 ASN.1的基本编码规则 157

7.1.1编码结构（BER-TLV） 157

7.1.2通用类编码 159

7.2行业间数据对象 160

7.2.1数据对象的格式 160

7.2.2数据对象的标记分配 161

7.2.3编码举例 164

思考题 165

第8章 IC卡的组织、安全和命令 166

8.1 IC卡和读写器之间数据交换的结构 166

8.1.1命令-响应对 166

8.1.2应用与数据的结构 173

8.1.3安全体系结构 177

8.2安全报文 185

8.2.1 SM字段和SM数据对象 185

8.2.2基本SM数据对象 186

8.2.3辅助的SM数据对象 188

8.2.4安全的命令-响应对 193

8.3在ISO／IEC 7816中定义的命令 196

8.3.1管理卡和文件的命令 196

8.3.2数据单元处理命令 204

8.3.3记录处理命令 208

8.3.4数据对象处理命令 215

8.3.5安全处理命令 218

8.3.6传输处理命令 231

8.3.7用于结构化卡查询语言的处理命令 232

8.4历史字节、应用标识和应用选择、数据检索 245

8.4.1历史字节 245

8.4.2应用标识和应用选择 250

8.4.3数据检索 251

思考题 253

第9章 测试技术与标准 255

9.1概述 255

9.2 IC卡的一般特性测试 255

9.3接触式IC卡测试方法 258

9.3.1接触式IC卡物理特性测试方法 258

9.3.2测试设备 258

9.3.3接触式IC卡电气特性测试方法 259

9.3.4接口设备电气特性的测试方法 259

9.3.5接触式IC卡逻辑操作的测试方法 260

9.3.6接口设备逻辑操作测试方法 261

9.4非接触式卡测试方法 262

9.4.1静电测试 262

9.4.2 VICC和VCD功能测试的测试装置和测试电路 263

9.4.3功能测试——V ICC 267

9.4.4功能测试——VCD 268

9.4.5工作场强测试 269

9.5卡操作系统（COS）测试 269

9.5.1测试内容 269

9.5.2测试原理与测试步骤 269

思考题 274

第10章 IC卡及其专用芯片 276

10.1存储器卡芯片 276

10.2 IC卡的逻辑加密芯片（接触式IC卡） 283

10.2.1名词解释 283

10.2.2功能框图 284

10.2.3芯片内部存储区域分配（举例） 285

10.2.4 ATMEL公司的逻辑加密卡芯片 286

10.2.5 Siemens公司的逻辑加密卡芯片 293

10.2.6几种典型电路分析 300

10.3非接触式IC卡Mifare 302

10.3.1 Mifare standard 303

10.3.2 Mifare Pro 308

10.4移动通信中的SIM卡 309

10.4.1 SIM卡概述 309

10.4.2 SIM卡的硬件特性 312

10.4.3 SIM卡的数据结构 313

10.5智能卡的硬件环境和芯片 316

10.5.1智能卡的微处理器 316

10.5.2智能卡的存储器 321

思考题 324

第11章 智能卡的操作系统 326

11.1 COS概述 326

11.2一个简单的IC卡操作系统示例 327

11.3 COS的体系结构 331

11.4 COS的命令系统 337

11.5 COS设计原则 337

11.6 COS的测试 340

11.6.1测试原则 340

11.6.2设计工具与测试仪器 340

11.6.3测试举例（SCOS的测试） 341

11.7 Java智能卡 343

11.7.1 Java语言及简单程序举例 343

11.7.2 Java虚拟机 344

11.7.3 Java智能卡的应用程序 346

思考题 353

第12章 条形码和RFID技术 354

12.1条形码技术 354

12.1.1一维条码 354

12.1.2二维条码 355

12.2 RFID技术 357

12.2.1概述 357

12.2.2 RFID标签的分类 357

12.2.3 RFID的频率特点及规划 358

12.2.4电子标签的形状和封装 359

12.2.5 RFID标准制定情况 360

12.3 RFID的应用 363

12.3.1一位系统 363

12.3.2 RFID在生产流水线中的应用 363

12.3.3 RFID在井下人员跟踪管理中的应用 363

12.3.4 RFID在图书管理中的应用 366

12.3.5 RFID在供应链管理中的应用 368

12.3.6射频识别不停车收费系统 369

思考题 370

第13章 ISO／IEC 18000系列空中接口标准 371

13.1概述 371

13.2 ISO／IEC 18000-1：参考结构和标准化参数定义 372

13.2.1通信架构和命令 372

13.2.2空中接口标准化参数 372

13.3 ISO／IEC 18000-3：13.56MHz频率下的空中接口通信参数 375

13.3.1模式1（M1）：物理层、防冲突系统和协议 375

13.3.2模式2（M2）：物理层和媒体访问控制参数 375

13.3.3模式2（M2）：命令与响应 382

13.3.4模式2（M2）：防冲突管理 386

13.4 ISO／IEC 18000-6 860～960MHz频率下的空中接口通信参数 387

13.4.1概述 387

13.4.2参数表 388

13.4.3 FM0返回链路（适合于类型A和类型B） 390

13.4.4类型A前向链路（编码、数据元、协议和冲突仲裁） 391

13.4.5类型A：命令与响应 396

13.4.6类型B前向链路（编码、数据元、协议和冲突仲裁） 402

13.4.7类型B：命令与响应 408

13.5 ISO／IEC 18000-7： 433MHz频率下的有源标签空中接口通信参数 416

13.5.1物理层 416

13.5.2数据链路层（数据包、命令响应） 416

13.5.3标签采集和冲突仲裁 419

13.5.4物理和媒体访问控制参数 420

思考题 422

第14章 IC卡接口设备技术 423

14.1 IC卡接口设备的组成 423

14.2 IC卡适配插座 424

14.3接触式IC卡读写器的接口电路和读写控制 425

14.3.1接触式IC卡读写器的接口电路 425

14.3.2接触式IC卡读写器的控制与读写技术 426

14.4非接触式IC卡读写器的接口电路和读写控制 436

14.4.1非接触式IC卡读写器的基本结构 436

14.4.2 MFRC500高集成度读写芯片 437

14.5 IC卡的应用设备 449

14.5.1专用的IC卡应用设备 449

14.5.2通用型IC卡应用设备 452

思考题 453

第15章 中国金融集成电路（IC）卡规范 454

15.1电子钱包／电子存折卡片规范 454

15.1.1机电特性、逻辑接口和传输协议 454

15.1.2数据元和命令 459

15.1.3应用选择 461

15.1.4安全机制 463

15.2电子存折／电子钱包的应用规范 466

15.2.1文件 466

15.2.2命令与状态 467

15.2.3安全 470

15.2.4交易流程 472

15.2.5磁条卡功能 477

15.2.6电子钱包扩展应用指南 477

15.3借记／贷记IC卡规范和终端规范 480

15.3.1文件和数据对象列表 480

15.3.2借记／贷记IC卡交易流程 480

思考题 483

第16章 IC卡应用技术 485

16.1 IC卡的应用概况与技术优势 485

16.2 IC卡的应用模式与特点 486

16.3 IC卡的应用领域 488

16.3.1 IC卡在金融领域的应用 488

16.3.2 IC卡在非金融领域的应用 491

16.4 IC卡应用系统的开发 494

16.5 IC卡应用系统的安全性和可靠性 497

思考题 498

附录A 识别卡领域国际标准制定情况 500

附录B RSA密码算法的实现 504

附录C 智能卡的生命周期 509

C.1智能卡设计与制造 509

C.1.1芯片设计 509

C.1.2芯片制造 510

C.1.3模块制造 512

C.1.4卡片制造 513

C.2 IC卡的初始化 513

C.3个人化和发行 514

C.4使用阶段 514

C.5使用终结阶段 514

附录D 英文缩写词 515

参考文献 521