安全可靠的智能卡在改善多方面的数码保安方面发挥了重要作用。智能卡能够在计算机网络中安全地存储和处理数据。智能卡的应用范围日益扩大，如银行、电话服务和医疗记录系统等。在这篇文章中，我们将尝试了解什么是智能卡，智能卡如何工作，它的规格，类型，应用，智能卡的优点和缺点。
什么是智能卡
智能卡是一种安全的便携式存储设备，适用于需要有控制地存取敏感资料的各种应用。它的大小相当于信用卡或借记卡，由一个或多个集成电路芯片组成。
它的功能是微处理器、存储器，并提供输入输出接口。国际标准化组织(ISO)在许多科学和技术领域规定了一些自愿的国际标准。然而，到目前为止，ISO还没有为被称为“智能卡”的设备定义任何标准。
图1-智能卡简介
不过值得一提的是，ISO已经为ISO所谓的集成电路卡(ICC)设定了某些标准。ISO ICC (ISO 7816)的一些基本特征如下:
- ICC可包含一个或多个集成电路。
- 信用卡的长度、宽度和厚度分别为标准信用卡尺寸的3.370英寸、2.125英寸和0.030英寸。
- ICC在卡上提供磁条和压纹数据存储空间。
智能卡与集成电路卡类似，只是它不一定有磁条。其他与智能卡相关的标准包括ISO 14443和ISO 15693，其中定义了操作范围。智能卡的工作频率为13.56 MHz，距离分别为10厘米(3.94英寸)到1米。
图2 -非接触式智能卡的物理元件
图片来源:embeddedsecuritynews
智能卡如何运作
发给用户的智能卡内装有独特的资料，例如个人识别码(PIN)。智能卡的微型计算机对PIN进行秘密的单向转换，这是一个数学函数(f)和这个函数R= f (D)的结果(R)，其中函数D的输入是不可能确定的。
因此，转换后的唯一PIN码存储在智能卡的内存中，这是不可读的。用户的PIN码永远不会写到主机的工作内存中，这可能会被攻击者修改或监视。
图3 -通用智能卡系统
使用者必须将其智能卡插入智能卡读卡器，并在读卡器的键盘上输入其唯一的密码，才能进入电脑系统。当智能卡上的接触垫与读卡器的电连接器接触时，智能卡的微型计算机芯片对输入的PIN进行单向转换，并将其与存储的PIN进行比较。188bet登入官网
如果两个pin码匹配，那么信息就会在智能卡和主机之间交换，从而确定用户的身份和用户有权访问的信息。
智能卡架构
智能卡的架构基本上由三个元素组成。它们是:
- I / O系统
- 中央处理器(CPU)
- 内存
图4 -智能卡架构
I/O(输入输出)系统
智能卡必须具有某些组件来执行输入/输出(I/O)功能。它有内部逻辑电路，与微处理器一起工作，控制输入和输出智能卡存储器的数据的时间和流量。它有一个物理结构，通过它可以连接到智能卡读卡器设备，该设备连接到主机进行数据交换。
物理接口的类别取决于智能卡的类型，即接触式和非接触式。接触式智能卡的接口是一块接触垫，其下面是芯片模块，非接触式智能卡的接口包括芯片模块和天线，用于无线电波通信。
图5 -智能卡芯片模块
中央处理器(CPU)
CPU或微处理器是区分智能卡与其他设计用于简单存储数据的卡的组件。与操作系统相结合的微处理器使智能卡能够“自行决定”数据存储在存储器中的位置，以及在什么情况下应该通过输入/输出接口传输信息。
微处理器由三个主要部分组成:算术逻辑单元(ALU)、控制单元和总线。
存储器(ROM, RAM, EEPROM)
智能卡的微型计算机使用的存储器是由半导体材料制造的。半导体存储器由晶体管组成的单元矩阵组成，用于存储信息。
记忆的类型
智能卡中使用的三种半导体存储器是:
- 只读存储器(ROM)
- 随机存取存储器
- 188bet登入官网电可擦可编程只读存储器
只读存储器
智能卡的罗是一种半导体存储器，其中存储的信息被无限期地保留，而不需要向存储器持续供电。在这个编程过程中，ROM通常被屏蔽，用户无法读取或修改。
半导体ROM通常用于存储智能卡的一般操作系统程序，例如智能卡开机时启动所需的程序。
了解有关只读存储器(ROM)的更多信息
随机存取存储器
存储在RAM中的任何信息只能在固定的时间内被访问，即如果内存电源被移除，存储在智能卡RAM中的信息将立即丢失。RAM是最快的内存类型，仅用于临时存储。RAM中的信息在几十到几百纳秒(十亿分之一秒)的范围内被访问。
eepm(188bet登入官网电可擦可编程只读存储器)
智能卡的EEPROM是一种非易失性存储器，可被电擦除和重编程。188bet登入官网EEPROM可用于存储需要定期修改的程序和数据。由于EEPROM可以被擦除，因此包含EEPROM的智能卡不会在内存被填满时“过期”。
智能卡的种类
智能卡可分为两类。它们是:
- 联络智能卡
- 非接触式智能卡
图6 -智能卡的种类
联络智能卡
在具有接触式接口的智能卡中，在数据传输过程中，读卡器连接器的引脚必须物理地接触智能卡上的接触式衬垫。
非接触式智能卡
具有非接触式接口的智能卡不需要物理连接来传输数据。这种类型的接口可以使用放置在卡的内部或表面上的电容板来实现，并且通过射频信号进行通信。
智能卡的应用
智能卡的应用范围包括:
- 银行
- 医疗健康卡
- 卫星电视
- 门禁系统
- 电子现金
- 无线(移动)通信
- 政府识别
- 电信
- 无票旅行系统
智能卡的优点
- 安全:智能卡更安全，因为智能卡内置加密程序，使用者的个人资料和交易都是安全的。
- 方便:智能卡体积小，携带方便。
- 经济友好智能卡消除了用纸，降低了交易成本，有助于经济发展。
- 多功能:智能卡可作多种用途，如付账单、订机票、买食物等。
- 可靠的:智能卡比磁条卡更可靠。
智能卡的缺点
- 它很容易损坏。
- 智能卡的制造成本很高。
- 必须备有智能卡读卡器。
还读:什么是物联网边缘计算-类型，架构，优势和应用OSI模型-七层的特点，为什么使用和限制SDLC过程中的软件开发模型——瀑布、迭代、螺旋、V &敏捷
