非接觸式IC卡射頻卡——飛利浦Philips Mifare one卡(M1卡)S50 S70介紹 　　

一、概述
飛利浦PHILIPS的Mifare One非接觸式IC卡又稱射頻IC卡、M1卡，它成功地將射頻識別技術和IC卡技術結合起來，解決了無源(卡中無電源)和免接觸這一難題，是電子器件領域的一大突破。
1、 可靠性高
非接觸式IC卡與讀寫器之間無機械接觸，避免了由于接觸讀寫而產生的各種故障。此外，非接觸式卡表面無裸露的芯片，無須擔心芯片脫落、靜電擊穿、彎曲損壞等問題，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
由于非接觸通訊，讀寫器在15cm范圍內就可以對卡片操作，所以不必插拔卡，非常方便用戶使用。
非接觸式卡使用時沒有方向性，卡片可以任意方向掠讀寫器表面，即可完成操作，這大大提高了每次使用的速度。
3、 防沖突
非接觸式卡中有快速防沖突機制，能防止卡片之間出現數據干擾，因此，讀寫器可以“同時”處理多張非接觸式IC卡。這提高了應用的并行性，無形中提高了系統工作速度。
4、 可以適合于多種應用
非接觸式卡的存儲結構特點使它一卡多用，能應用于不同的系統，用戶可根據不同的應用設定不同的密碼和訪問條件。
5、 加密性能好
非接觸式卡的序列號是的，制造廠家在產品出廠前已將此序列號固化，不可再更改。非接觸式卡與讀寫器之間采用雙向驗證機制，即讀寫器驗證IC卡的合法性，同時IC卡也驗證讀寫器的合法性。
非接觸式卡在處理前要與讀寫器進行三次相互認證，而且在通訊過程中所有的數據都加密。此外，卡中各個扇區都有自已的操作密碼的訪問條件。

二、M1系統參數
非接觸式IC卡M1卡數據保存期為10年，可改寫10萬次，讀無限次。M1卡不帶電源，自帶天線，內含加密控制邏輯電路和通訊邏輯電路，卡與讀寫器之間的通訊采用國際通用的DES和RES保密交叉算法，具有的保密性能。
◇ 每張卡有序列號，為32位
◇ 工作頻率：13.56HMZ
◇ 通信速率：106KB波特率
◇ 防沖突：同一時間可處理多張卡
◇ 讀寫距離：在150MM內能方便、快速地傳遞數據
◇ 半雙工通訊方式
◇ 在無線通訊過程中通過以下機制來保證數據完整
◇ 支持多卡操作
◇ 規　　格: 0.87×85.5×54/ 非標卡/ 鑰匙扣卡/ 水晶異形卡/ 錢幣卡
◇ 封裝材料: PVC、PET、0.13銅錢
◇ 封裝工藝: 超聲波自動植線/自動碰焊
◇ 尺寸：符合ISO10536標準
◇ 無電池：無線方式傳遞數據和能量
◇ 芯片加工技術：采用高速的CMOS EEPROM工藝
◇ 組成部分：一個芯片和一個簡單的線圈
◇ 安全性：三次相互認證(ISO/IEC DIS9798-2)
通訊中所有數據加密以防止信號截取
每一扇區有相互獨立的密碼
每張卡的序列號是的有32位。
◇支持一卡多用的存儲結構
◇典型處理時間
識別一張卡 8ms
讀一個塊 2.5ms
寫一個塊+讀控制12ms
典型交易過程100ms
◇ S50容量8K位EEPROM
分16個扇區，每扇區4塊，每塊16字節，以塊為存取單位
◇ S70容量為32K位EEPROM 　　
分為40個扇區，其中32個扇區中每個扇區存儲容量為64個字節，分為4塊，每塊16個字節　　
最后8扇區中每扇區存儲容量為256個字節，分為16塊，每塊16個字節；以塊為存取單位 　　

三、工作原理
卡片的電氣部分只由一個天線和ASIC組成，沒有其它外部器件。
天線：卡片的天線是幾組繞線的線圈，很適于封裝到ISO卡片中。
ASIC：卡片的ASIC由一個高速(106KB波特率)的接口，一個控制單元和一個8K位EEPROM組成。
M1射頻卡的工作原理是：讀寫器向M1卡發一組固定頻率的電磁波，卡片內有一個LC串聯諧振電路，其頻率與讀寫器發射的頻率相同，在電磁波的激勵下，LC諧振電路產生共振，從而使電容內有了電荷，在這個電容的另一端，接有一個單向導通的電子泵，將電容內的電荷送到另一個電容內儲存，當所積累的電荷達到2V時，此電容可做為電源為其它電路提供工作電壓，將卡內數據發射出去或接取讀寫器的數據。

四、保密性
M1射頻卡的保密性能很好是由于：讀寫前的三次確認、無二的卡片序列號、傳遞數據加密、傳輸密碼和訪問密碼的保護。
卡片中的密碼是受保護、不可讀的，只有知道密碼的用戶才能修改它。卡中的EEPROM存儲區分為16個扇區，每個扇區都有自已的訪問密碼，用戶可根據扇區的不同應用設定不同的密碼(一卡多用)。扇區的訪問密碼分為KEY A和KEY B兩組不同密碼，根據訪問條件，在校驗KEY A或KEY B之后才可以對存儲器進行訪問。
雖然現在已有破解Mifare One的技術，但是只要從系統設計上做到一鑰一密，還是能夠從根本上保證系統的安全性的。

五、存儲區
M1射頻卡的8K位EEPROM分為16個扇區，每個扇區由4塊組成，每塊有16個字節。
每個扇區的塊3(即第四塊)包含了該扇區的密碼A(6個字節)、存取控制(4字節)和密碼B(6個字節)，是一個特殊的塊，其余三塊是一般的數據塊。但是，扇區0的塊0是特殊的，它用于存放廠商的代碼，已經固化，不可更改，被稱為“塊0”。
1、 接觸式IC卡是繼磁卡之后，近十年出現的一種卡。它將全部信息處理部件，包括密碼校驗及存貯等功能集成在一張很小的硅片上，鑲在磁卡大小的卡片中，通過數個接觸卡與讀寫器的電路交換信息。
接觸式IC卡克服了磁卡可靠性和安全性差等缺點。但仍有其不足之處：
1） IC卡的接觸卡，裸露在IC卡的表面，在某些情況下（如彎曲、污損等）使IC卡損壞或發生讀寫錯誤。
2） 讀寫器的卡座由于塵污、粗暴插卡、非卡外物插入等原因，使讀寫器損壞或不能正常工作，需要經常維護。
3） 由于在使用時，卡與卡座的配合是有方向性的，在使用時，由于卡座狹小而難以把IC卡插入。接觸式IC卡的使用是相當不方便的。
4） 盡管IC卡上有一定的保密措施，由于讀寫器的通用性使IC卡的保密安全性降低。
5） 即使接觸式IC卡在正常使用的情況下，其交易過程的時間長，延長了乘客出行時間及車輛周轉，促使公司投入更大的運力，增加了運行成本。

六、非接觸IC卡主要特性：
1) 卡與讀寫器之間非機械接觸。
2) 卡表面沒有裸露器件，不會因為污損、彎曲而損壞IC卡。卡本身是無源件，體積小，耐用可靠。
3) 讀寫器不需要卡座，可以密封盒子內。
4) 使用時無方向性，卡可以以任意方向掠過讀寫器表面，即可完成
讀寫工作。
5) 讀寫器與IC卡以天線通訊聯系。
6) 讀寫器與IC卡實施雙向密碼鑒別制。讀寫器能識別IC卡的合法
性，IC卡能識別它的“主人”(讀寫器)，判別“主人”的讀寫權限。
7) 非接觸式IC卡的發行依據一套嚴格的規則—因化不可改變的標記(標明生產廠家、使用許可者編號)，明確的管理層別。并用所有的讀寫器與IC卡必須通過只有發行者擁有的MASTER卡來初始化和定義存取權限。
8)MIFARE 1型非接觸式IC卡容量為8K位，設有16個分區，可支持多種應用，數據保存為期100年，可改寫10萬次，讀無限次，卡不帶電源，自帶天線，內含加密控制邏輯電路，卡與讀寫器之間的通訊采用國際通用的DES或RES保密交叉算法，有著的保密性能。

七、應用場合： 　
會員卡、公交IC卡、社?？?、醫療卡、醫?？?、校園卡、消費卡、一卡通、員工卡、考勤卡、充值卡、儲值卡、預付費卡、加油卡、貴賓卡、金卡銀卡VIP卡、卡、收費卡、停車卡、就餐卡、積分卡、打折卡、優惠卡、仿偽卡、學生卡、證件卡、門診卡、繳費卡、宣傳卡、工號卡、優惠卡、門鎖卡、門禁卡、紀念卡、證券卡、景區門票卡、展覽門票卡、用戶代碼卡、身份識別卡、數據記錄卡

八、IC卡制卡應用行業：　
酒店賓館、餐飲飯店、桑拿KTV影院、醫院藥房門診所、連鎖藥店、商場超市零售、量販店、銀行證券金融、市政工商稅務、旅游景區展覽館、電信通訊、美容健身會所、文體娛樂演出報告演講演唱會