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漫谈智能卡技术发展及市场趋势

来源:中国一卡通网  作者:佚名  发布时间:2011-08-18 09:42:29  字体:[ ]

关键字:智能卡  智慧卡  感应卡  磁条卡  

摘   要:不论是卡片制造商或系统整合商几乎口径一致,认为在便利性以及安全性的前提下,未来的市场将以非接触式智能卡结合生物辨识为发展趋势。

    随著科技的进步,卡片种类渐增,功能也愈趋完善,从磁条卡到目前市场上最先进的智慧卡,提供功能更多而便利的生活。虽然感应卡在门禁市场扮演重要角色,但当市场上探讨智慧卡的相关议题时,并不会将感应卡包含在内,因此本专题中,感应卡将不列入讨论范围。

    约在80年代,由於磁条卡具备低成本、使用方便以及易於携带的优点,使得磁条卡被广泛接受,除了门禁使用外,还有使用於银行的金融卡、信用卡以及俱乐部的会员卡等。然而,磁条卡易被侧录、复制的缺点,使得人们开始思考安全性提高的可能。因此90年代当chip card(smart card)出现在市场上时,便由於其高安全性而引起各家制造商的注意。然而,卡片价格不菲,依功能及储存容量区分,一张chip card的价格约在美金1.8~10元之间,比起磁条卡一张约在美金0.3元左右,价格高出6~30倍。

    何谓智能卡? 

    智能卡在外观上与现行的感应卡、磁条卡最大的差异在于其卡片上有一「IC chip」,因此智能卡在早期亦被称为IC card,但由于名称易与PC产业中的IC card混淆,而逐渐改称为「chip card」。再加上除了拥有一般卡片的储存记忆功能外,还可读取或改写储存于卡片中的资料,而这种功能可以使卡片的应用范围更广,例如将门禁卡、信用卡、金融卡或电话卡等所有资料储存在其中,只要一张卡片便能走遍天下,因此有了「smart card」一词。

    广义来说,chip card(芯片卡)包含memory card(记忆卡)以及CPU card(中央处理器卡)两种。Memory card是最早出现的chip card,不具备microprocessor(微处理器),只具备储存资料以及固定而简单的逻辑运算功能,无法进行复杂的数学运算;此外,其资料安全性较差,多半应用于安全需求较低的场合,例如电话卡,储值卡或电子收费(electronic toll collection,ETC)。CPU card则是在芯片中内置微处理器,如同计算机的CPU一般,除了储存资料以外,可进行较复杂的数学运算,例如金额的增减、加解密等,使得卡片功能多样化,并提高安全性,在网络发达、电子商务逐渐盛行的今天,为网络交易的安全性带来另一个解决方案。

    然而狭义的chip card,除了有上述的功能外,还必须符合ISO标准,如接触式卡片要符合ISO 7816所制定的标准,而非接触式卡片需符合ISO14443所制定的标准才能够被称为智能卡。

    智慧卡的分类 

    市场上将智能卡大体分为接触式或非接触式两种。一张接触式智能卡必须与卡片阅读机实际碰触,与卡片阅读机直接接触使得芯片中的资料安全性提高,可储存容量比非接触式芯片要高,再加上接触式芯片的取得较为容易,因此成本较非接触式卡片低,然而经常使用则会降低使用寿命。非接触式智能卡则可藉由内置的感应天线,使卡片阅读机以感应方式读取卡片资料,读卡所需的时间较接触式短,使用上较为方便,由于不须接触,因此使用寿命较高,但安全性则不如接触式卡片。读者可参见表1以具体的了解两者间的差异。 

    表1 接触式芯片与非接触式芯片比较 

    然而目前市面上以接触式卡片居多,归纳其原因有三,一是非接触式卡片使人有重复读取的疑虑,二是安全性较低,第三则是成本太高。一般而言,以感应方式读卡,当卡片接近到读卡范围内卡片阅读机便会有动作,使人有重复读取的疑虑,对此Gemplus 台湾分公司企业与金融服务部业务经理王宗信表示,这样的疑虑其实是不必要的,因为卡片阅读机上具有侦测功能,一定要侦测到「进」与「出」两个动作才会进行资料读取,以捷运系统为例,进站之后若没有感应到出站的动作,卡片阅读机只会感应而不做响应扣款。

    至于安全性问题,目前非接触式卡片所采用的ISO14443标准规定TypeA以及TypeB,两者间的差异在于传输速率,TypeA传输速率4倍于TypeB。TypeA使用Philips研发的MIFARE,是目前应用较为广泛的系统;TypeB则是使用ST microprocessor。早期使用的MIFARE1属于非接触式记忆卡片,记忆容量只有1KB,没有特殊保护程序,随着科技的发展,技术提升至Mifare+及MifarePro,除了将接触式与非接触式结合(combi card)之外,更提供了3DES的保护措施,据了解,Philips即将推出的MifareProx将采用安全性更高的RSA数学演算进行数字认证,为非接触式智能卡提供更高的安全性。由于ST microprocessor开发时间较晚,因此推出以来便以高阶市场为目标,与Mifare的combi card功能相同,但没有供应单纯记忆功能的卡片。

    而在成本问题上,一方面由于chip的制作费用高,若同样以记忆容量(1kbit)的记忆卡比较,则非接触式卡片比接触式要高出2倍。再加上非接触式的技术层次比接触式要来的高,因此在无法以量制价的情况下,卡片价格难以下降。然而厂商认为,若加上未来的维修成本以及替换成本,接触式卡片未必真的比较便宜。

    此外,有部分厂商表示,智能卡必须使用电力以读取资料,而卡片阅读机为其电力来源,如此一来,非接触式卡片该如何提供稳定的电源以读取卡片资料,也将影响其市场普及速度。
 
    智慧卡的特点
 
    ADC公司市场行销经理陈志强认为,储存容量大以及可编程为智能卡的最大特点。而Elid公司的Dr. Wong更进一步说明,智能卡具有secret code(加密)功能,使卡片使用的安全性获得保障,再加上其具有8kbit的储存容量,更增加其功能性。

   1.安全性高
    一般而言,卡片的设定机制为每张卡片一个号码,若有两张卡片是同样号码,便有一张是伪造卡片,这是最基本的防伪机制。继而有Protected memory技术,使用加密技术,可对写入的资料进行管理/限制。而Cryptographic技术则可同时比对写入以及读取双方密码,更提升卡片资料安全性。

    相较于磁条卡来说,chip card无法侧录复制,若有人强行将芯片拆下,在芯片拆下的同时卡片便不再有任何作用,再加上芯片中所含的微处理器具有软件或硬件的数据保护措施,要取得芯片中的资料,必须经过解密过程,更是提高伪造的困难度。 

    2.容量大
    一般的感应卡容量约在100bit左右,而智能卡则可达到8kbit,可储存的资料更多。

    3.可擦写
    智能卡可藉由芯片中的微处理器进行读取、写入以及记忆储存,提高卡片的功能性。 

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