IC卡是集成電路卡(Integrated CircuitCard)的英文簡稱,在有些國家也稱之為智能卡、智慧卡、微芯片卡等。將一個的集成電路芯片鑲嵌于符合ISO7816標準的PVC(或ABS等)塑料基片中,封裝成外形與磁卡類似的卡片形式,即制成一張IC卡。當然也可以封裝成紐扣、鑰匙、飾物等特殊形狀。
IC卡的zui初設想是由日本人提出來的。1969年12月,日本的有村國孝(KunitakaArimura)提出一種制造安全可靠的信用卡方法,并于1970年獲得,那時叫ID卡(IdentificationCard)。1974年,法國的羅蘭·莫雷諾(RolandMoreno)發(fā)明了帶集成電路芯片的塑料卡片,并取得了權,這就是早期的IC卡。1976年法國布爾(Bull)公司研制出世界*枚IC卡。1984年,法國的PTT(Posts, egraphs andephones)將IC卡用于卡,由于IC卡良好的安全性和可靠性,獲得了意想不到的成功。隨后,標準化組織(ISO,International StandardizationOrganization)與電工委員會(IEC,International ElectrotechnicalCommission)的聯(lián)合技術委員會為之制訂了一系列的標準、規(guī)范,極大地推動了IC卡的研究和發(fā)展。
IC卡較之以往的識別卡,具有以下特點:一是可靠性高──IC卡具有防磁、防靜電、防機械損壞和防化學破壞等能力,信息可保存100年以上,讀寫次數(shù)在10萬次以上,至少可用10年;二是安全性好;三是存儲容量大;四是類型多。從范圍看,現(xiàn)在IC卡的應用范圍已不再局限于早期的通信領域,而廣泛地應用于金融財務、社會保險、交通旅游、醫(yī)療衛(wèi)生、政府行政、商品零售、休閑娛樂、學校管理及其它領域。
目前在我國,隨著金卡工程建設的不斷深入發(fā)展,IC卡已在眾多領域獲得廣泛應用,并取得了初步的社會效益和經濟效益。2000年,全國IC卡發(fā)行量約為2.3億張,其中電信占據(jù)了大部分*。公用IC卡1.2億多張,SIM卡超過4200萬張,其它各類IC卡約6000萬張。2001年IC卡總出貨量約3.8億張,較上年增長26%;發(fā)行量約3.2億張,較上年增長40%。從應用領域來看,公用IC卡發(fā)行超過1.7億張,SIM卡發(fā)行5500萬張,公交IC卡為320萬張,社保領域發(fā)卡為1400萬張,其它發(fā)卡為8000萬張。
盡管IC卡的發(fā)行量保持了較高的增長率,但市場銷售額在IT市場中的比重還很小。據(jù)CCID統(tǒng)計,2001年我國計算機市場銷售額約2502億元,而IC卡市場銷售額不到21億元。IC卡市場還構不成我國IT業(yè)的亮點,對IT市場的拉動作用并不明顯。這一方面制約IT企業(yè)對IC卡技術的投入,另一方面,也預示著我國IC卡市場的巨大發(fā)展空間。隨著政府管理和支持力度的加大、技術研發(fā)水平的提升,IC卡市場競爭格局將發(fā)生深刻的變化。由于芯片、核心模塊、金融POS機、生產設備等被國外企業(yè)所掌握,造成國外品牌對一些細分市場的相對壟斷。隨著政府智能卡項目的啟動,移動通信市場的逐步開放,國內企業(yè)技術實力和工藝流程的優(yōu)化,使得國外品牌*受到很大程度的限制,而國內品牌將會有快速的發(fā)展。一些從電信市場成長起來的國內IC卡企業(yè),依托雄厚的資金和技術實力,將在身份證、金融、社保、交通等領域繼續(xù)拓展業(yè)務,直接參與化競爭。
2002年乃至今后5年,是我國IC卡應用向縱深發(fā)展的時期。我國IC卡市場格局必將由無序走向有序,市場競爭必將由有限走向無限,IC卡市場將逐步走向成熟,進入微利時代。在這種形勢下,單純的發(fā)卡量和新產品的數(shù)量并不能衡量IC卡產業(yè)與市場的發(fā)展水平,市場發(fā)展的程度zui終取決于IC卡的應用水平及其帶來的社會效益。從可持續(xù)發(fā)展的角度講,加強行業(yè)規(guī)范,推動IC卡企業(yè)由產品和技術型轉向應用和服務型,將成為我國IC卡市場發(fā)展的重要趨勢。
1970年,法國人羅蘭德·莫瑞諾(Roland Moreno)*次將可進行編程設置的IC(IntegratedCircuit)芯片放于卡片中,使卡片具有更多的功能。當時,他對這項技術的描述是:鑲嵌有可進行自我保護存儲器的卡片。這樣就誕生了世界上*張IC卡。
在此后的三十多年里,隨著超大規(guī)模集成電路技術、計算機技術以及信息安全技術等的發(fā)展,IC卡種類更加豐富,技術也更趨成熟,已在國內外得到了廣泛的應用。下面將從不同的角度對IC卡進行詳細分類和簡單分析。
一、 根據(jù)鑲嵌的芯片的不同劃分為:
?。?) 存儲卡:卡內芯片為電可擦除可編程只讀存儲器EEPROM(Electrically Erasable ProgrammableRead-onlyMemory),以及地址譯碼電路和指令譯碼電路。為了能把它封裝在0.76mm的塑料卡基中,特制成0.3mm的薄型結構。存儲卡屬于被動型卡,通常采用同步通信方式。這種卡片存儲方便、使用簡單、價格便宜,在很多場合可以替代磁卡。但該類IC卡不具備保密功能,因而一般用于存放不需要保密的信息。例如醫(yī)療上用的急救卡、餐飲業(yè)用的客戶菜單卡。常見的存儲卡有ATMEL公司的AT24C16、AT24C64等。
(2)邏輯加密卡:該類卡片除了具有存儲卡的EEPROM外,還帶有加密邏輯,每次讀/寫卡之前要*行密碼驗證。如果連續(xù)幾次密碼驗證錯誤,卡片將會自鎖,成為死卡。從數(shù)據(jù)管理、密碼校驗和識別方面來說,邏輯加密卡也是一種被動型卡,采用同步方式進行通信。該類卡片存儲量相對較小,價格相對便宜,適用于有一定保密要求的場合,如食堂就餐卡、卡、公共事業(yè)收費卡。常見的邏輯加密卡有SIEMENS公司的SLE4442、SLE4428,ATMEL公司的AT88SC1608等。
?。?)CPU卡:該類芯片內部包含微處理器單元(CPU)、存儲單元(RAM、ROM和EEPROM)、和輸入/輸出接口單元。其中,RAM用于存放運算過程中的中間數(shù)據(jù),ROM中固化有片內操作系統(tǒng)COS(Card OperatingSystem),而EEPROM用于存放持卡人的個人信息以及發(fā)行單位的有關信息。CPU管理信息的加/解密和傳輸,嚴格防范非法訪問卡內信息,發(fā)現(xiàn)數(shù)次非法訪問,將鎖死相應的信息區(qū)(也可用高一級命令解鎖)。CPU卡的容量有大有小,價格比邏輯加密卡要高。但CPU卡的良好的處理能力和上佳的保密性能,使其成為IC卡發(fā)展的主要方向。CPU卡適用于保密性要求特別高的場合,如金融卡、軍事密令傳遞卡等。上比較著名的CPU卡提供商有Gemplus、G&D、Schlumberger等。
?。?)超級智能卡:在CPU卡的基礎上增加鍵盤、液晶顯示器、電源,即成為一超級智能卡,有的卡上還具有指紋識別裝置。VISA信用卡組織試驗的一種超級卡即帶有20個健,可顯示16個字符,除有計時、計算機匯率換算功能外,還存儲有個人信息、醫(yī)療、旅行用數(shù)據(jù)和等。
二、 根據(jù)卡與外界數(shù)據(jù)交換的界面不同劃分為:
?。?) 接觸式IC卡:該類卡是通過IC卡讀寫設備的觸點與IC卡的觸點接觸后進行數(shù)據(jù)的讀寫。標準ISO7816對此類卡的機械特性、電器特性等進行了嚴格的規(guī)定。
?。?)非接觸式IC卡:該類卡與IC卡設備無電路接觸,而是通過非接觸式的讀寫技術進行讀寫(如光或無線技術)。其內嵌芯片除了CPU、邏輯單元、存儲單元外,增加了射頻收發(fā)電路。標準ISO10536系列闡述了對非接觸式IC卡的規(guī)定。該類卡一般用在使用頻繁、信息量相對較少、可靠性要求較高的場合。
(3) 雙界面卡:將接觸式IC卡與非接觸式IC卡組合到一張卡片中,操作獨立,但可以共用CPU和存儲空間。
三、 根據(jù)卡與外界進行交換時的數(shù)據(jù)傳輸方式不同劃分為:
(1) 串行IC卡:IC卡與外界進行數(shù)據(jù)交換時,數(shù)據(jù)流按照串行方式輸入輸出,電極觸點較少,一般為6個或者8個。由于串行IC卡接口簡單、使用方便,目前使用量zui大。標準ISO7816所定義的IC卡就是此種卡。
?。?) 并行IC卡:IC卡與外界進行數(shù)據(jù)交換時以并行方式進行,有較多的電極觸點,一般在28到68之間。主要具有兩方面的好處,一是數(shù)據(jù)交換速度提高,二是現(xiàn)有條件下存儲容量可以顯著增加。