非接触式IC卡Mifare - S50卡详细介绍

非接触式IC卡Mifare S50卡详细介绍

一、何谓RFID与非接触式IC卡（Contactless Samrt Card）

RFID (Radio Frequency Identification)常称为感应式电子晶片或近接卡、感应卡、非接触智能卡、非接触IC卡等等。

一套完整RFID系统由Reader 与Transponder两部分组成，其动作原理为由Reader发射一特定频率之无线电波能量给Transponder，用以驱动Transponder电路将内部之ID Code送出，此时Reader便接收此ID Code。Transponder的特殊在于免用电池、免接触、免刷卡故不怕脏污，且晶片密码为世界唯一无法复制COPY，安全性高、长寿命。

RFID的产品有电容式（Capacatine）、微波式（Microwave）、无线电频率RF(RadioFrequency)，因电容式在使用时须与CSC验票机几乎贴近才能感应，而微波式则须与CSC验票机直线对准，只有无线电频率式则无此限制，所以目前CSC的主流卡片是飞利浦的MIFAER卡片，其材质采用无线电频率式；而以无线电频率不含电池之CSC，其动作原理是经由内部RF天线接收由读写器所发送出来之电波，感应出一微小电源电压来供应内部电路及读写器所需之电力，亦藉由此感应电压来读写、运算、储存卡片内记忆体资料或藉由读写器和外界接触，并进行卡片和读写器彼此间之资料之交换；其卡片特性概述如下：

1、 尺寸：信用卡尺寸86mm*54mm*0.76mm。 2、 外型：坚固、防潮、不易弯曲变形。 3、 电池：无内部电池。

4、 读写距离：与读写单元间距离2-10CM内均可正确读写资料。 5、 读写角度：与读写单元上方半球幅度内均可正确读写资料。 6、 运输方式：无线电调频通信方式。

7、 内部构造：固态电子装置（Solid-state Electric Device），有内藏记忆

体、微处理器晶片两种形式。

8、 记忆体：半导体记忆体至少1K bytes以上容量。 9、 资料传输天线：卡片内藏RF感应线圈。

10、 内部构造：固态电晶体装置，无可动元件。

11、 卡片寿命：重复写入寿命至少10年或者10万次以上。

12、 处理速度：卡片与读写单元间通信转输速度100Kbps以上，读写验证处理时间少于300ms。

13、 安全特性：具高度安全性 不易伪造及变造。

14、 技术验证：通过 ISO / IEC - 10373国际验证标准卡片测试方法之各项检验。

二、CSC位定义表

CSC具备有大容量之记忆体，可依实际应用场所（公车、地铁、停车场等）之特性加以规划，每一应用场所有一独立之记忆空间（Sector），在每个记忆空间内可分数个资料储存区（Block），每个储存区可再分多组密码区及存取条件。

以地铁系统为例，其资料储存区内记载发卡日期、票种、进站站名代码、出站站名代码余额等资料。密码区为储存密码，此密码之读写过程经编、乱码及多次完整之确认处理。记忆区之存取条件区记载进出资料储存区之条件，要读写资料储存区之内容必须依存取条件之规定；例如某些资料可读取但不能写入，某些资料则可读取亦可写入。

CSC位定义表 空间 0 用途 记载卡片共同资料 储存区 Block0 Block1 Block2 Block3 Block0 Block1 Block2 Block3 Block0 Block1 Block2 Block3 储存区 卡号序号（注）1 资料储存区（注）2 资料储存区 密码 & 存取条件（注）3 资料储存区 资料储存区 资料储存区 密码—存取条件 资料储存区 资料储存区 资料储存区 密码—存取条件 1 2 3 4 . . . . 15 发卡资料、消费扣款与加值之资讯登录 交通付费区（公车、捷运、台铁、台汽、高速公路、停车等）、其他消费资料区（电话、购物、保健等） （注）1：制造商在生产每张卡片时，会将每一序号写入。

（注）2：验票及充值机欲读写资料储存区之资料时，须先核对密码，密码确认无误后再依据该资料储存区之存取条件来决定资料是否读取或写入。

（注）3：密码组中有一组密码是不容许验票机读取，而欲更改其它密码组及存取条件则须输入此组密码，存取条件中则明定每个Block之存写条件。 MIFARE原厂对一卡通应用的规划不只16种用途

Bit8 Bit7 Bit5 (8Bit) Function cluster code (8 bit) application code bit 0

Function cluster

Cluster code (hex) 00 Function Card Cluster code (hex) 80 Function Administration 01-07 08 09-0F 10 11-17 18 19-1F 20 21-27 28 29-2F 30 31-37 38 39-3F 40 41-47 48 49-4F 50 51-57 58 59-5F 60 61-67 68 69-6F 70 71-77 78 79-7F administration Miscellaneous applications Airline r.f.u Railway r.f.u City traffic r.f.u Bus services r.f.u Taxi r.f.u Road toll r.f.u Company services r.f.u City card services r.f.u Access control & security r.f.u Ski ticketing r.f.u Academic services r.f.u Food r.f.u Non food trade r.f.u Hotel r.f.u Car rental r.f.u 81-87 88 89-8F 90 91-97 98 99-9F A0 A1-7 A8 A9-AF B0 B1-B7 B8 B9-BF C0 C1-C7 C8 C9-CF D0 D1-D7 D8 D9-DF E0 E1-E7 E8 E9-EF F0 F1-F7 F8-FF # r.f.u r.f.u Electronic purse r.f.u Television r.f.u Telphone r.f.u Health services r.f.u Warehouse r.f.u Electronic trade r.f.u Banking r.f.u Entertainment & sports r.f.u Car panking r.f.u Fuel gasoline r.f.u Info services r.f.u Press r.f.u Computer r.f.u Mail r.f.u Miscellaneous applications Reservde for future 三、接触式与非接触式IC卡之比较

项目 接触式IC卡 非接触式IC卡 Memory容量 安全性 Chip来源 本土化能力 成本 一卡多用 Access速度 使用寿命

大 高 广 已可 贵 无 较慢 长 多种选择 高 广 已量产 非常贵 用途非常广泛 快速0.1秒 10年 在IC卡分接触式与非接触式两种：

接触式IC卡上是利用读卡机的读卡头接触晶片上的接触点读出卡片上的资料，目前公车所使用的接触式储值卡因为持卡者读卡动作容易出错，常耽误下位乘客的上下车而不获好评。而非接触式IC卡则是利用无线电波将储存内建记忆中的资料读出或写入新资料。非接触式IC具有下列各项优点，包括：

成本上并不比接触式IC卡来得高。

非接触式IC卡在进行资料的读出与写入时，并不需与设备直接接触，不易使卡片污损、不良磨擦而造成损坏故障，降低了须频繁换卡所需的成本。

卡片的表面广告印刷不会受到晶片所在位置的影响。

不受到使用卡片时正反方向的限制；更方便使用在快速读出与写入的情况下，因此相当受到各国政府与企业重视，像韩国、中国大陆、香港等国政府，就把非接触式IC卡指定用于大众运输系统、过桥纲、路费和风景点收费系统，日本电信电话（NTT）也敲定今年起全面更换公用电话机收费系统为非接触式IC卡。

由于有此接触式IC卡更多的优点，在未来卡片应用市场发展性上，是非常乐观的。目前非接触式IC止的领导品牌是Philips的MIFARE系列产品，该项技术已授权给Siemens等3-4家，如能藉由半导体制程的提升和大量使用，售价降价空间很大。非接触式IC卡大多补应用在交通工具储值卡或大型民营机构内部使用的储值卡停车及门禁考勤管理和大型会议报到卡。

四、有关MIFARE非接触式IC卡

有关MIFARE非接触式IC卡外观和常见的信用卡相似，有关卡片的长度、宽度、厚度合乎ISO 10536规格。MIFARE非接触式IC卡专用读写机的读写资料距离从2-10公分。

五、MIFARE非接触式IC卡的标准 1、长宽厚合乎国际信用卡规格ISO10536标准。

2、记忆体1024 bytes，分16轨，可针对需求规划各轨用途，达到一卡多工的目的。 3、卡片寿命十年或重写十万次。单位使用成本较其他接触式卡片低廉。 4、读取距离依需求可分2.5 CM、10 CM两种规格。 5、每张卡片内设单一序号，无法仿冒。 6、作业环境：-20 ~ 50

7、电源供应方式：无须电池，采无线电波供应式（passivetype）。 8、资料传输速度：106k bit/sec。 9、内建频率13.56MHZ无线电讯天线。 10、 内建记忆晶片（E2 EEPROM）

六、MIFARE非接触式IC卡的特性

1、免接触、无磨擦，机件故障率较小，维修成本最低。 2、读写器采封闭式，不怕人为破坏。功能不受外在环境因素影响。

3、完成一笔资料验证、运算、及完成资料仅需0.1秒。可节省时间提高生产效率。 4、每笔成交都透过三组28位元变动性乱码做资料传输，不于拦截安全无虑。 5、卡片为ISO标准可外加IC晶片或磁带，原有IC卡、磁卡系统可外接非接触式读

写器，可局部升级降低升级成本。

七、MIFARE非接触式IC卡的硬件规格 1、尺寸：85.6(1) 54.0(d) 0.76(w) (ISO 10536)

2、封装材质PVC ; Polyester。 3、不须电源：无线电源和资料传输。 4、晶片规格：高速CMOS FFPROM晶片。 5、卡片零件：非封装晶片和简单天线。

八、MIFARE非接触式IC卡的记忆体配置与加密功能 1、免电池的8bit EEPROM记忆体。 2、设定过的16轨支援多种应用需求。 3、每一磁轨分四个记忆区段。 4、每一记忆区段有16bit。

5、每一轨都有专属密码位址供系统设计者加安徽。

6、记忆地区使用者可弹性写入可定义多样条件的行加密措施。 7、运算能力：可作加值和减值运算。 8、资料可以储存10年。

九、MIFARE非接触式IC卡的安全性保密防护 1、每张卡片有独一无二的原始序号。

2、电磁波传送电源和资料，以三步骤异频收发技术规格（ISO/IEC DIS9789-2）对

数据进行重新经对解读唯一原始单一序号和外加密码并进行验证，达到防止非法入侵、非法读取的目的。

3、具备各种应用轨加密功能以支援不同应用系统不同层级的多工作业加密需求。 4、具备可设定的传输密码。

读写程序：卡片和读写器相互在三个必须程序中，往复相互盘问输出的不同密码（双方系统会将密码编成不同乱码后才送出。在鉴定密码无误后才进行资料计算和讯息鉴定。以防止这系统遭自任何方式的人侵和卡片的伪造。确保该笔交易安全无虑。

（注：理论上以两台IBM深篮超级电脑进行解一笔乱码需时两年。） 十、MIFARE非接触式IC卡的传输时间 1、确认卡片：辨识和回应指令3ms。 2、鉴定密码：卡片端2.5ms读写器端45ms。 3、读写资料：写资料9ms；读资料11ms。

4、完成车票交易：鉴定卡片+读写六区资料六区资料（768 bit）两个轨认证+写入

两区资料（256bit）和备份动作共需100ms。非固定卡片读取工作不受影响。

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