Chúng ta đang sống trong một thế giới mà chúng ta sử dụng Thẻ thông minh hàng ngày, từ việc rút tiền từ máy ATM, kích hoạt điện thoại di động, đăng nhập vào công việc. Chúng ở khắp mọi nơi và nó có thể là một trong những phần cứng được sử dụng rộng rãi nhất. Nhưng Thẻ thông minh là gì và chúng hoạt động như thế nào? Đọc tiếp để tìm hiểu cách hoạt động của các thẻ này.
Nếu bạn đã từng thắc mắc về cách con chip hoạt động bên trong thẻ SIM của điện thoại di động, thẻ tín dụng của điện thoại di động của bạn hoặc chìa khóa điện tử của khách sạn cuối cùng bạn ở. Hãy để chúng tôi cho bạn biết rằng tất cả chúng đều là Thẻ thông minh và có điểm chung hàm số.
Thẻ thông minh là gì?
Thẻ thông minh là một thẻ nhựa bao gồm một mạch tích hợp bên trong. Mạch tích hợp đã nói có thể là một vi điều khiển bảo mật có hoặc không có bộ nhớ trong hoặc chỉ bao gồm một chip nhớ. Tất cả các Thẻ thông minh có thể được kết nối với một đầu đọc chuyên dụng để có thể đọc dữ liệu của chúng hoặc thông qua không tiếp xúc thông qua giao diện vô tuyến chuyên dụng.
Thẻ thông minh có các tiện ích sau:
- Chúng được sử dụng cho thẻ tín dụng hoặc thẻ ghi nợ.
- Các loại thẻ SIM khác nhau trong điện thoại thông minh là Thẻ thông minh.
- Thẻ nhân sự ở nhiều công ty, cho phép họ bấm giờ ra vào.
- Chúng phục vụ để cung cấp quyền truy cập an toàn vào các mạng riêng tư.
- Là hệ thống chống ăn cắp bản quyền trong dịch vụ truyền hình cáp và vệ tinh. Hiện đang bị tuyệt chủng.
Thẻ thông minh hoạt động như thế nào?
Hầu hết các Thẻ thông minh đều là thẻ nhớ, vì vậy chúng không chứa bộ vi điều khiển tích hợp và yêu cầu người đọc xử lý trực tiếp dữ liệu có trên thẻ, tuy nhiên có những biến thể có mạch tích hợp chứa bộ vi điều khiển, trong nhiều trường hợp, nó thay thế cho dải từ tính cổ điển mà họ đã sử dụng
Bộ vi điều khiển có trong Thẻ thông minh không khác với bất kỳ bộ vi điều khiển nào khác trên thị trường. Tích hợp trong một phần cứng duy nhất, vài KB RAM bộ nhớ, vài chục KB bộ nhớ ROM đã được ghi gốc và vài KB bộ nhớ ROM lập trình được.
Tùy thuộc vào loại ứng dụng và độ nhạy của dữ liệu, một bộ vi điều khiển sẽ được thực hiện hoặc không, có nhiệm vụ đảm bảo rằng dữ liệu có trong bộ nhớ của thẻ không bị truy cập bất hợp pháp.
Thẻ thông minh giao tiếp như thế nào?
Bất kể loại phần cứng mà chúng ta đang đề cập, Thẻ thông minh giao tiếp bằng cách sử dụng 7 chân khác nhau. Đó là những điều sau đây:
- VCC: Vì Thẻ thông minh không có nguồn điện bên trong nên chúng cần đầu đọc thẻ để cấp nguồn cho thẻ. Nó làm như vậy thông qua loại này với điện áp +5 V DC.
- GND : Nối đất.
- ĐỒNG HỒ : Tín hiệu đồng hồ của Thẻ thông minh, đánh dấu xung mà dữ liệu được gửi đến.
- phó chủ tịch: Điện áp lập trình, được sử dụng để thao tác dữ liệu ROM có thể lập trình, cho dù thêm mới, xóa hay ghi đè lên.
- tôi/ra: Mã pin mà dữ liệu được truyền đến và đi từ Thẻ thông minh. Là một chân duy nhất, chúng ta phải đối mặt với một giao diện nối tiếp.
- Một số Thẻ thông minh có hai chân bổ sung để giao tiếp với một giao diện USB bên ngoài. Mặc dù không phải tất cả các Thẻ thông minh đều có các chân này hoạt động và chúng chỉ được sử dụng trong những trường hợp cụ thể.
Bộ nhớ được tổ chức như thế nào trên Thẻ thông minh?
Do đó, một số Thẻ thông minh có bộ vi điều khiển bên trong có bộ nhớ RAM để bộ vi điều khiển nói trên có thể hoạt động. Bộ nhớ này được gọi là RAM hoạt động hoặc RAM làm việc và, giống như RAM thông thường, nó phụ thuộc vào nguồn nhận thẻ , vì vậy khi Thẻ thông minh được lấy ra khỏi đầu đọc, dữ liệu của bạn sẽ bị mất vĩnh viễn.
Ngoài RAM hoạt động, Thẻ thông minh với bộ vi điều khiển còn chứa ROM nơi chứa hệ điều hành của cùng một hệ điều hành . ROM này dài vài kilobyte và các thuật toán mã hóa và bảo mật khác nhau được thực thi bởi bộ vi điều khiển được mã hóa bên trong và đó là điều cần thiết cho các ứng dụng nhất định. RAM ở chế độ chỉ đọc và được tích hợp vào Thẻ thông minh trong quá trình sản xuất, vì vậy dữ liệu của nó không thể được sửa đổi.
Trong ROM có một khu vực được gọi là ROM bí mật , điều này bao gồm thông tin nhạy cảm cao, trong số các dữ liệu thường được lưu trữ là những thông tin sau:
- Sản phẩm chìa khóa duy nhất của nhà sản xuất , chỉ tồn tại một cho mỗi thẻ được sản xuất và sẽ được sử dụng cho các bài tập mã hóa và giải mã do bộ vi điều khiển của thẻ thực hiện.
- Sản phẩm mã người dùng , chứa mã PIN của thẻ tín dụng hoặc điện thoại di động. Trong một số kiểu Thẻ thông minh, dữ liệu này được tìm thấy trong ROM có thể lập trình được. Điều này làm cho chúng kém an toàn hơn.
- A mã bí mật , được sử dụng để tránh trùng lặp và giả mạo thẻ.
Bộ nhớ cuối cùng là ROM lập trình được, đây là loại ROM có thể được viết lại thông qua các tín hiệu điện. Vì vậy, chúng ta đang phải đối mặt với một bộ nhớ EEPROM. Không phải tất cả các đầu đọc thẻ thông minh đều có khả năng thao tác với ROM lập trình được, nhưng những người khác thì có. Ví dụ, một máy ATM không có dung lượng này, nhưng một đầu đọc USB đơn giản không có dung lượng này.
Các loại thẻ thông minh
Hiện tại, chúng ta có thể tìm thấy hai loại Thẻ thông minh đang được hàng trăm triệu người trên thế giới sử dụng hàng ngày.
Loại Thẻ thông minh đầu tiên là những loại thẻ tuân theo tiêu chuẩn ISO 7816, nhưng là thẻ nhớ và có thể chứa bên trong một ROM có thể lập trình từ 1 Kbit đến 1 Mbit thông tin có thể được lập trình thông qua giao diện I2C EEPROM, trong đó từ 3 Kbit-64 Kbit tương ứng với phân đoạn an toàn mà giao diện không thể truy cập được. Trong số những người tuân theo tiêu chuẩn ISO 7816 là Thẻ thông minh với bộ vi điều khiển tích hợp . Trong trường hợp này, thông tin mà ROM có thể lập trình của bạn có thể lưu trữ thường không cao hơn 144 KB , vì bạn phải để lại không gian cho bộ vi điều khiển.
Loại thứ ba là Thẻ không tiếp xúc, không sử dụng ISO 7816 và thường sử dụng các giao thức độc quyền để truyền dữ liệu. Các thẻ này truyền dữ liệu không dây qua giao diện vô tuyến tần số cực cao, do đó chúng không yêu cầu kết nối với đầu đọc thẻ và không sử dụng chân để giao tiếp.
Và để kết thúc, chúng tôi có những loại có bộ vi điều khiển chuyên dụng được tích hợp cho các loại khác nhau và có các tiện ích cụ thể và cụ thể hơn nhiều. Trong số đó có hệ thống đọc dấu vân tay và hệ thống sinh trắc học để phân tích chất lỏng. Vì vậy, chúng cũng có các ứng dụng trong y học, mặc dù chúng có vẻ khác với các Thẻ thông minh cổ điển, nhưng hoạt động của chúng vẫn giống nhau.