【導(dǎo)讀】education,healthcare,banking,entertainment,andtransportation.s. cardissuer?cardholder?thesystem?

　　

【正文】 設(shè)備。目前 ,智能卡在幾個(gè)主要應(yīng)用領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用 ,如教育、醫(yī)療、銀行、娛樂(lè)和運(yùn)輸。 1. 簡(jiǎn)介 智能卡是一種具有提高儲(chǔ)存和處理數(shù)據(jù)能力的微型計(jì) 算機(jī)。雖然現(xiàn)在它們最普遍的應(yīng)用是單功能現(xiàn)金卡和長(zhǎng)途呼叫卡 ,但它們的能力范圍涉及保留票據(jù)和錢(qián) ,累計(jì)飛行里程 ,旅游偏好、保險(xiǎn)信息、關(guān)鍵的人口數(shù)據(jù) ,連接到一個(gè)病人的病歷 ,允許進(jìn)入建筑物 ,登陸網(wǎng)絡(luò)等。智能卡的潛力是無(wú)限的。如果在一個(gè)單一的卡上執(zhí)行這些附加功能 ,智能卡有可能成為必不可少的工具。 智能卡在幾十年前第一次出現(xiàn)在歐洲，作為儲(chǔ)值工具 ,以減少電話(huà)付費(fèi)時(shí)的偷盜[1]。隨著智能卡及其它基于芯片的卡的發(fā)展 ,人們找到新的使用方法 ,如通過(guò)一卡通收取信用卡消費(fèi)來(lái)代替在紙上記錄。智能卡提供用戶(hù)和帳號(hào)的身份驗(yàn)證。他們針對(duì)全面的 安全威脅提供保護(hù) ,從用戶(hù)密碼的不安全存儲(chǔ)到復(fù)雜的系統(tǒng)的修改。智能卡可通過(guò)使用儲(chǔ)存在卡中的多種應(yīng)用而變得多功能。本文從智能卡的歷史開(kāi)始說(shuō)起 ,描述了不同類(lèi)型的智能卡以及每種類(lèi)型卡的特征。最后 ,本文將詳細(xì)介紹 KFUPM 智能卡系統(tǒng)作為一個(gè)重要的案例研究。 2. 智能卡的歷史 第一個(gè)做一般性使用的塑料付款卡發(fā)布于 1950 年的晚餐俱樂(lè)部。一開(kāi)始，智能 11 卡的功能相當(dāng)簡(jiǎn)單 [2]。他們最初作為數(shù)據(jù)的載體，以防止數(shù)據(jù)被偽造和篡改。一般性信息 ,如信用卡發(fā)行公司的名字 ,被印在卡的表面，而個(gè)人數(shù)據(jù)元素 ,如持卡人姓名和卡號(hào)碼是浮雕式突出的。進(jìn) 一步來(lái)說(shuō) ,許多卡有一個(gè)簽名區(qū)域。防偽通過(guò)視覺(jué)特征顯示。因此 ,系統(tǒng)的安全性完全依于接受卡的零售人員。然而 ,鑒于卡的初始權(quán)這并不是一個(gè)絕對(duì)的問(wèn)題。由于欺詐行為卡發(fā)行公司的損失逐年增多，就迫切需要有一種機(jī)器可讀的卡來(lái)降低處理成本。 第一個(gè)改進(jìn)的是在卡背面貼一個(gè)磁條。這個(gè)允許數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)作為可視化數(shù)據(jù)以機(jī)器可讀的形式存儲(chǔ)到卡中。此外 ,通過(guò)使用一個(gè)秘密的個(gè)人身份證明文件 (PIN),與存儲(chǔ)在磁條中的參考數(shù)字進(jìn)行比較，來(lái)增強(qiáng)安全性。 在 1984 年當(dāng)法國(guó)電信部門(mén)針對(duì)逐漸增加的破壞和偷竊決定使用預(yù)付費(fèi)芯片卡支付公共電話(huà)費(fèi)時(shí)智能 卡取得了重大突破 ,。芯片卡被證明是有效的付費(fèi)方案。法國(guó)的例子被許多其他的國(guó)家效仿。今天 ,超過(guò) 100 個(gè)國(guó)家在公共電話(huà)系統(tǒng)中才采用芯片卡付費(fèi)。到 1990 年，智能卡的總數(shù)達(dá)到 60 萬(wàn)張。今天 ,有數(shù)十億的智能卡在世界范圍內(nèi)被使用。 3. 智能卡的分類(lèi) 智能卡芯片由一個(gè)芯片，一個(gè)在芯片和讀卡機(jī)之間的接口和一個(gè)塑料外殼組成。根據(jù)芯片類(lèi)型智能卡可分為內(nèi)存芯片卡片和微處理器芯片卡。他們也可以根據(jù)與讀卡器通信的方式不同進(jìn)行分類(lèi)。智能卡可通過(guò)直接物理接觸 (接觸式卡 )或通過(guò)射頻訊號(hào) (非接觸式卡 ) 與讀卡器通信。 內(nèi)存芯片卡 記 憶卡沒(méi)有復(fù)雜的處理能力，也無(wú)法動(dòng)態(tài)管理文件。它們是用來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和應(yīng)用。數(shù)據(jù)可以包括卡的識(shí)別碼 ,序列號(hào)、安裝的應(yīng)用程序以及多應(yīng)用程序卡的一個(gè)特定應(yīng)用程序所需的信息。記憶智能卡主要用于存儲(chǔ)卡的操作系統(tǒng) ,運(yùn)行時(shí)間環(huán)境 ,卡發(fā)行方的安全域、卡發(fā)行方的應(yīng)用 , 密鑰、解密許可。鑰匙函數(shù)作為安全運(yùn)行環(huán)境的密碼 , 解密許可核對(duì)密碼的真實(shí)性。 12 微處理器芯片卡 這些卡具有卡動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)處理能力。這個(gè)芯片包含了一個(gè)用于管理內(nèi)存分配和檔案存取得微處理器或微控制器。它在組織好的文件結(jié)構(gòu)中通過(guò)一個(gè)卡操作系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)。不像其它操作 系統(tǒng) ,該軟件控制對(duì)卡用戶(hù)記憶的訪(fǎng)問(wèn)。這個(gè)功能允許不同的多重的功能和不同的應(yīng)用程序記錄在卡上。這種卡的微處理器芯片比在ＰＣＳ中使用的中央處理單元更小，處理起來(lái)更慢。他們的編程能力為卡的功能提供支持。 接觸式智能卡 智能卡除了能按智能卡芯片分類(lèi)外，也可基于通信方式的不同來(lái)分。接觸式智能卡需要卡和讀卡器有物理上的接觸。這種卡通過(guò)其上一個(gè)八針或六針的針頭從物理上連接到讀卡器。他們的芯片可以是內(nèi)存或微處理器類(lèi)型。 非接觸式智能卡 非接觸式智能卡使用天線(xiàn)與讀卡器進(jìn)行通信。他們的從讀卡器產(chǎn)生的射頻場(chǎng)獲取能 量。射頻卡可在卡與讀卡器之間傳送數(shù)據(jù)。門(mén)禁系統(tǒng)使用的員工識(shí)別卡通常采用非接觸式智能卡。另外 ,大多數(shù)應(yīng)用于運(yùn)輸?shù)目ㄒ彩欠墙佑|式的。 混合性智能卡 多功能組合智能卡是接觸式和非接觸式設(shè)計(jì)的雜交組合。它包括用于與接觸式讀卡器通信的接觸類(lèi)型，也包括用于與射頻式讀卡器通信的天線(xiàn)。 4. KFUPM 智能卡系統(tǒng) 大學(xué)校園里所有員工和學(xué)生都需要簡(jiǎn)單的身份認(rèn)證卡，這種卡根據(jù)他們的地位授權(quán)其使用特定的數(shù)據(jù) ,設(shè)備和部門(mén)。多功能 、 以微處理器為基礎(chǔ)的智能卡把身份與訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限進(jìn)行合并，同時(shí)將在各種地點(diǎn)的使用費(fèi)用進(jìn)行存儲(chǔ)，如餐廳和商 店等。世界各地的眾多院校都在使用智能卡。 KFUPM 是在某一區(qū)域內(nèi)首個(gè)采用綜合性多功能智能卡系統(tǒng)的大學(xué)之一。 KFUPM 卡是一種雙卡，它有兩個(gè)芯片，一個(gè)為接觸式應(yīng)用，另一個(gè)為非接觸式應(yīng)用。接觸式芯片可以被用來(lái)存儲(chǔ)持卡人照片以及未來(lái)的銀行服務(wù)，而非接觸式芯片用于所有其它的功能?？ㄏ到y(tǒng)將提供以下功能 : 13 (1) 照片編號(hào) (2) 圖書(shū)館借書(shū)權(quán) (3) 大學(xué)設(shè)施的訪(fǎng)問(wèn)控制 (4) 電子錢(qián)包 (5) 消費(fèi)中心服務(wù) (6) 醫(yī)療中心服務(wù) (7) 上機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)訪(fǎng)問(wèn) (8) 網(wǎng)絡(luò)教學(xué) 這些功能均由控制管理中心 (CMC) 控制，如圖 1 所示。 CMC 將會(huì)控制一個(gè)連接到大學(xué)網(wǎng)絡(luò)的文件數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器 ,使該系統(tǒng)可以訪(fǎng)問(wèn)學(xué)生信息系統(tǒng) (SIS)及相關(guān)人員工資數(shù)據(jù)庫(kù) (PPS)。為持卡人數(shù)據(jù)庫(kù)創(chuàng)建一個(gè)額外的數(shù)據(jù)庫(kù) ,并將其注冊(cè)進(jìn)這個(gè)系統(tǒng)的服務(wù)器。 CMC 主要有以下幾部分組成。 圖 1 卡管理中心 卡發(fā)行系統(tǒng) (CIS)的功能是為了用于捕獲數(shù)碼照片和持卡者的生物模板。如圖２所示，卡發(fā)行系統(tǒng)由卡打印機(jī)，生物掃描儀 ,數(shù)碼相機(jī)和一個(gè)工作站組成。把卡發(fā)行系統(tǒng)工作站連接到網(wǎng)絡(luò)是為了訪(fǎng)問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)取得所要求的信息和數(shù)據(jù)。然而 ,正在處理記錄在被傳送到持卡人數(shù)據(jù)庫(kù) 之前，可以在短時(shí)間內(nèi)暫存在 CIS 本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中，從而減少 KFUPM 網(wǎng)絡(luò)的負(fù)擔(dān)。 14 圖２ 卡發(fā)布系統(tǒng) 卡個(gè)人化系統(tǒng) (CPS)除了為持卡人定義門(mén)進(jìn)入級(jí)別還執(zhí)行芯片個(gè)人化。 CPS 工作于客戶(hù)機(jī) /服務(wù)器結(jié)構(gòu) , 用于個(gè)性化過(guò)程的應(yīng)用放在服務(wù)器端。因此 ,每一個(gè)被定義的CPS 工作站使用 KFUPM 網(wǎng)絡(luò)在服務(wù)器端訪(fǎng)問(wèn)和調(diào)用 CPS 應(yīng)用。 CPS 應(yīng)用程序可以通過(guò) KFUPM 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入 SIS 和 PPS。 CPS 由生物掃描器 , 接觸式讀卡器和非接觸式讀卡器組成，如圖 3 所示。 圖３ 卡個(gè)人化系統(tǒng) 由于接觸式 和非接觸式芯片的存在，個(gè)性化需要實(shí)現(xiàn)兩次。一旦個(gè)性化程序完成時(shí) , 這個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行生物鑒定過(guò)程 ,以確保生物模板與實(shí)際持卡者匹配。 訪(fǎng)問(wèn)控制系統(tǒng) (ACS)負(fù)責(zé)控制所有定義的訪(fǎng)問(wèn)管制區(qū)。它也被用來(lái)定義各組的水平 ,允許適當(dāng)?shù)乜刂拼髮W(xué)中學(xué)生和工作人員的活動(dòng)情況。該系統(tǒng)提供了對(duì)校門(mén)，建筑物，實(shí)驗(yàn)室、圖書(shū)館、娛樂(lè)中心和停車(chē)場(chǎng)的訪(fǎng)問(wèn)控制，如圖 4 所示。 ACS 用于記錄教職員工和學(xué)生在控制范圍內(nèi)的活動(dòng)。 15 圖４ 訪(fǎng)問(wèn)控制系統(tǒng) 支付管理系統(tǒng) (PMS)負(fù)責(zé)收集各種在銷(xiāo)售點(diǎn) (POS)終端執(zhí)行的電子錢(qián)包與大學(xué)賬目事務(wù)。這些 POS 終端可以 設(shè)立在餐廳 ,圖書(shū)館、娛樂(lè)中心、醫(yī)療中心和咖啡店等。POS 系統(tǒng)可接受現(xiàn)金付款，也可通過(guò)校園帳號(hào)付款，還可以通過(guò)電子錢(qián)包付款和還款。圖５所示為 POS 系統(tǒng)。 圖５ 銷(xiāo)售點(diǎn)系統(tǒng) 結(jié)論 本文介紹了智能卡技術(shù)。它涉及到了智能卡的歷史和類(lèi)型。此外 ,它重點(diǎn)介紹了KFUPM 智能卡系統(tǒng)。在系統(tǒng)完成的基礎(chǔ)上 ,希望 KFUPM 智能卡項(xiàng)目將成為該地區(qū)的其它大學(xué)效仿的一個(gè)重要的研究案例。