1、智能卡网吧收费机设计（一） 逻辑加密卡的存储结构 与安全特性,电子与信息工程学院,教学目标,接触式逻辑加密卡的芯片逻辑组成与安全特性 按位操作逻辑加密卡的存储结构与安全特性 多存储器结构逻辑加密卡存储结构与安全特性 多分区逻辑加密卡的存储结构与安全特性,产品开发智能卡网吧收费机,智能卡网吧收费系统构成：1、网吧卡（小额电子钱包）2、网吧收费机3、PC机网吧管理软件 开发任务：设计智能卡网吧收费机 1、判断卡的合法性 2、上网计时收费,产品开发之第一步：卡型选择,智能卡网吧收费系统卡型需求分析 小额电子钱包功能，脱机消费（无需与银行联网消费） 定额收费 防伪造，防非法充值 低成本,网吧卡选型存储
2、卡,AT24C*系列存储卡是否适合用于网吧收费收费系统？为什么？,否！ 存储卡无任何安全措施 易被伪造、非法充值,网吧卡选型CPU卡,在逻辑加密卡和CPU卡中，哪类卡适宜作为网吧卡？为什么？,CPU卡安全性高 但卡及系统的成本较高 较难实施,结论 宜选用逻辑加密卡作为网吧卡,接触式逻辑加密卡逻辑组成,Security Memory Card,逻辑加密卡特性,组成：非易失性存储器+硬件加密逻辑； 芯片：专门为IC卡设计的芯片（ASIC）； 安全性：具有安全控制逻辑，安全性能较好； 多种安全措施：PIN、EC、FUSE、TC、多存储器（ROM、PROM、EEPROM并存）、多分区存储结构。 通信协
3、议：支持ISO7816国际标准。 适用场合：有一定安全要求的场合，如IC卡电话、网吧卡、加油卡、保险卡、驾驶卡、借书卡、小额电子钱包等。,网吧卡选型逻辑加密卡产品系列,目前市场上主要的逻辑加密卡系列有哪些？各有什么特点？,计数型（按位操作）：AT88SC06、 SLE4406,多存储器结构（按字节操作）： SLE4442,单存储器多分区结构（按字节操作）：AT88SC1604,按位操作的逻辑加密卡SLE4406,一次性使用，带加密逻辑，按位操作 计数卡（Token Memory Card），以一次性的计数方式，从写满的计数器中减“1”，直至存储单元全减为“0”为止 104位容量 ，最大可提供2
4、0 480计数单位 3字节传输密码，1位发行标志保护 常用于具有定额定价的消费系统中，如公用电话卡、预付费加油卡、停车计费卡、游乐园消费卡等,SLE4406存储分布图和计数规则,计数规则 发行后，用户区进入计数状态，为5位8进制计数器，但第5位计数器只有4位可用，因此最大计数值为20480。 说明： 计数区按位写0，按字节 借位擦除，如：11111111 00000000 擦成： 11111110 11111111,SLE4406操作方式,检查发行标志位是否为1，是则可以校验传输密码 先将密码计数器-1，然后比较密码，校验正确则密码计数器恢复，允许写入发行商代码，将控制位写为0（发行）。允许初
5、始化计数器（擦除第2-5字节并重新写入），此操作将撕毁传输密码并不可恢复。 一旦控制位为0，表示已发行，将不能再更改发行商代码。第2-5字节成为5位计数器，只能写0及借位擦除。,SLE4406保密特性,多存储器逻辑加密卡SLE4442,按字节操作，可反复应用 多存储器结构 *位 型主存储器。 *1位 型保护存储器。 * 位 型加密存储器 安全性：用户密码（3字节）+密码错误计数（3次）+PROM保护 线串行连接协议，满足 ISO7816同步传送协议,SLE4442存储结构,SLE4442存储器分配（一）,主存储器(main memory)：EEPROM型，256B按字节操作，字节地址0255（
6、00HFFH），所有单元可任意读取。 主存储器可分为两个数据区： 保护数据区：00H-1FH，用户密码+熔丝保护（擦除、写当校验用户密码正确且熔丝未熔断时允许进行擦除和写入操作，否则不允许熔丝：保护存储器中第n位（n=031）对应主存储器中第n个字节，1未熔断，0熔断。 应用数据区 ：20H-FFH。用户密码保护（擦除、写）,SLE4442存储器分配（二）,保护存储器（protection memory)：PROM型，32bits按位操作，位地址031每位相当于主存储器保护数据区对应字节单元的控制熔丝（FUSE），相应位为1时该字节可擦写，为0时不可 保护存储器可任意读出，但需校验密码正确方能
7、写入，一经写入（从1变为0）不可再擦除，可理解为FUSE一经熔断不可再恢复。,SLE4442存储器分配（三）,加密存储器(security memory)： EEPROM型，4B 按字节操作，字节地址03 字节0：（Erroe Counter），低3位有效，可任意读、写，用户密码校验成功方可擦除。 字节1，2，3：3字节 PSC（可编程加密代码）PSC校验成功前不可读，只能进行比较操作；密码“比较”成功后才可以进行读出、写入和擦除。,多分区逻辑加密卡AT88SC1608,按字节操作，可反复应用 存储容量：16Kbits 安全性：三重密码+熔丝+读写控制位 单存储器、多存储分区结构 标志数据区：
8、制造商、发行商代码。 控制数据区：SC（2字节）、EC、Erase key。 应用数据区：4个、各自独立 线串行连接协议，满足 ISO7816同步传送协议,SC1 一区密码,AT88SC1608存储器分配（一）,标志数据区：验证卡片真伪的重要标识 制造商代码区FZ （Fabrication Zone ），2B记录卡芯片生产商的特定信息（例如：生产批号、日期、特别制定的特征代码）FUSE1熔断前，可读，可更改FUSE1熔断后，只读，不可更改 发行商代码区IZ （Issuer Zone ），8B用于记录卡片发行商的特定信息（例如：发行批号、日期、地区范围编号、特定用户编号等特征代码）FUSE2熔断
9、前，可读，可更改FUSE2熔断后，只读，不可更改,AT88SC1608存储器分配（二）,控制数据区：三重密码+密码错误计数 用户密码SC（Security Code），2B用户密码错误计数SCAC（Security Code Attempts Counter ），1B （8次） 应用区密码 SC1 SC4，2B应用区密码错误计数SCAC1 SCAC4，8次 应用区擦除密码EZ14（Erase key ），2B 应用区擦除密码错误计数EnAC （Erase key Attempts Counter ，=1,2,3,4）， 8次,AT88SC1608存储器分配（三）,应用数据区：14，各自独立，特
10、性相同 存储用户的相关数据记录 。 第1位为写保护位（P1） ；第2位为读保护位（R1），均为1有效（可读/写）,实训 接触式逻辑加密卡读写操作,准备： 确认电源正、负极，按标志正确连接接触式IC卡读写器的电源线及串口线，注意电源+5V与地不可接反。 打开接触式IC卡读写器读写操作软件DEMO，确认通信正常。 将实验白卡插入接触式IC卡读写器插卡槽，自动测卡进入卡操作界面。 SLE4442卡密码：FFFFFFHAT88SC1608卡密码：F0F0H或A5A5H,SLE4442读写操作,读卡：记录卡密码、卡错误计数值，主存储器存储结构（各区域名称、地址范围、字节数）、存储内容和读出条件。 写卡：
11、对主存储器各区域进行写入/擦除操作，记录操作结果，总结各区域写入/擦除条件。 密码操作：（1）修改密码：在未通过和已通过密码校验二种情况下分别修改密码，记录操作结果，总结修改密码的条件。（2）恶意猜测密码：在未通过密码校验的情况下输入错误密码，记录此时的读卡、写卡结果。注意：修改密码后必须及时还原密码为FFFFFFH。猜测密码错误次数不得超过2次！以免锁卡！,AT88SC1604读写操作,读卡：在未通过和已通过密码校验二种情况下记录存储器存储结构（各区域名称、地址范围、字节数）、存储内容和读出条件。 写卡：在未通过和已通过密码校验二种情况下对存储器各区域进行写入/擦除操作，记录操作结果，总结各区域写入/擦除条件。 熔丝操作：模拟熔断，对存储器各区域进行写入/擦除操作，记录操作结果，总结熔断操作对各区域的保护作用。注意：修改密码后必须及时还原密码。猜测密码错误次数不得超过8次！以免锁卡！只允许模拟熔断，不可熔断，否则将无法恢复。,
