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无线射频卡的原理与应用

作者:时间:2009-04-02来源:网络收藏

为了提供高安全等级,采用了符合ISO/IECDIS9798―2协议的三重相互认证体制:
(1)读卡器先确定要的扇区,然后选择密钥A或密钥B;
(2)第一重是卡从扇区的Trailer块读出密钥和条件,发送一个随机数给读卡器:
(3)第二重是读卡器用密钥和附加的输入计算卡的响应,然后向卡发送一个响应和另一个随机数;
(4)第三重是卡验证读卡器的响应,然后计算一个响应,发给读卡器;
(5)读卡器再验证卡的响应;
执行完以上步骤,再发送第一个随机数后,卡和读卡器的通信就都是加密的了。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/158130.htm


4 通信工作
(RFID)是电频率识别的简称,即通过电波进行识别处理。系统通常由读卡器(阅读器)和应答器(卡)两部分组成,基本组成见图3。读卡器也称式IC卡读写终端,一般由电源、微处理器、天线板等组成,通过外围接口与计算机相连。应答器是一种卡,在应答器内有感应线圈(天线)及用于存储有关标识信息的存储器,该卡自身不带电源,当卡进入阅读器的电磁场范围时,便可通过耦合电波的能量,并经整流稳压后获得工作电源。

无线的工作过程为:
(1)读卡器不断向周围发一组固定频率为13.56MH2的电磁波。
(2)带有芯片的无线的天线串联谐振频率与读卡器发送信号的频率相同,当它进入读卡器的工作区域内,在电磁激励下,谐振电路产生共振。
(3)共振使卡内的电容有了负荷,在电容的另一端,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存储,当所积累的电荷达到2V时,此电容可作为电源为集成电路提供工作电压。
(4)芯片通过天线与读卡器进行交互,由读卡器发送命令,通过BL75R06内部的数字逻辑控制模块,根据要的相应扇区的访问控制条件来决定命令的可操作性,并发送相应的信息或数据。
(5)读卡器向工作区射频场内所有的卡发送请求响应的命令,智能卡在上电后,根据IS0/IECl4443A协议的ATQA,可以响应请求命令。在防冲突循环过程中,读卡器读出卡的ID序列号,如读卡器在其工作范围内有几张卡时,可通过唯一的卡ID序列号来识别,并选中其中一张卡作为下一步操作的对象,没被选中的卡返回到待命模式,等待下一个请求命令。
(6)读卡器发出选卡命令后,选中一张卡来认证并对相关存储器进行操作,卡返回ATS代码,该代码表示被选中卡的类型。卡选中后,读卡器根据要访问的存储器位置,采用响应的密匙来进行三重相互认证过程,认证通过后,对存储器的操作都是加密的。在认证通过后即进行读块、写块、加、减、恢复、转移、终止的操作。加是将块中的内容加上一个值,并把结果保存到一个临时的数据寄存器中;减是将块中的内容减去一个值,并把结果保存到一个临时的数据寄存器中;恢复是将块中内容移到临时的数据寄存器中;转移是将临时寄存器中的内容写到指定的块中。读卡器和智能卡的无线通信是采用信息块的16位CRC,以及对每个字节带一个奇偶校验位来保证数据传输的可靠性的。读卡器和智能卡通信工作交易流程如图4所示。

图4读卡器和智能卡通信工作交易流程


5 无线的广泛
无线射频卡工作在近场距离内,通过智能卡天线和读卡器天线的电感耦合(一种类似变压器的耦合)的方式从发射天线上获取能量和下行指令,用负载调制(LoadModulation)的方法向读卡器返回数据,并且当工作频率越高,读卡器和卡之间的通讯速度就越快,系统的工作时间就越短。
近年来,13.56MHz的RFID无线射频卡正在越来越多地赢得各种智能卡、消费卡、题材卡的市场。购物卡、校园卡、网吧卡、电话卡、加油卡、停车卡、公交卡、门禁卡等已与人们的生活发生亲密接触,主要适用于各种证件、电子钱包、自动收费系统和公共交通自动售检票系统等领域,成为人们不可缺一的电子钱包和身份识别重要证件。该芯片支持IS014443 TypeA射频接口,支持PHILIPS标准读卡机芯片。近距离卡的广泛使得金卡市场由接触式向近距离的非接触式过渡,预计13.56MHz的RFID近距离非接触卡市场将有飞快的增长。


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