CPU卡详解之CPU卡读写原理

       随着非接触IC 卡技术在国内的逐步推广，非接触应用以其快捷方便的操作方式，日益深入人心，并逐渐成为公共交通、城市通卡建设的首选技术。
      早期投入应用的非接触IC 卡技术多为逻辑加密卡，比如最为著名的Philips 公司（现NXP）的Mifare 1 卡片。非接触逻辑加密卡技术以其低廉的成本，简明的交易流程，较简单的系统架构，迅速得到了用户的青睐，并得到了快速的应用和发展。据不完全统计，截至去年年底，国内各领域非接触逻辑加密卡的发卡量已经达到数亿张。随着非接触逻辑加密卡不断应用的过程，非接触逻辑加密卡技术的不足之处也日益暴露，难以满足更高的安全性和更复杂的多应用的需求。因此，非接触CPU 卡技术正成为一种技术上更新换代的选择。
 CPU 卡的读写原理
   一般来说，对存储卡和逻辑加密卡操作，使用接触式IC 卡通用读写器；对CPU 卡使用CPU 卡读写器。所谓“通用读卡器”是
指它可以对大多数流行的存储卡和逻辑加密卡操作。而CPU 卡由于有ISO/IEC 7816.3/4 的规范，其通讯协议、命令格式都是兼容
的，被看作是一种卡。当然，也有将“通用读卡器”与CPU 读卡器二合一的真正的接触式通用读卡器。PC 端IC 卡应用软件编程，要点是了解卡的数据结构和调用读卡器函数。在这方面，非CPU 卡与CPU 卡有不小差别。
    a) CPU卡的结构：
     首先，非CPU 卡，你必须熟悉卡的存储结构，哪里是制造商区，哪里是密码区，哪里是数据控制区，哪里是数据区（应用区）……；而CPU 卡，你不必关心数据的地址，却要关注文件系统的结构：主文件（MF，相当于DOS 文件系统的根目录）、专用文件（DF，相当于DOS 文件系统的目录，可以有多层）、基本文件（EF，相当于DOS 文件系统的文件）。CPU 卡的基本文件类型虽然只有透明（二进制）文件、（定长
与不定长）线性记录文件和循环记录文件三类，但由于COS 内部控制的需要，派生出一些特定的“变种”——复位应答文件、口令文件、密钥文件、DIR 文件、SFI 文件……。这些都需要熟悉。纯粹的存储卡是可以自由读取的；非CPU 逻辑加密卡的访问控制，需要掌握特定的卡的口令控制、认证控制、特定的数据控制标志字节和卡的熔丝（一种卡上这些控制不一定都有）。而CPU卡的访问控制，是在建立文件时定义的，读、写、更改分别是否
需要认证，用哪个密钥，是否需要口令，是否需要MAC 验证等等。需要说明的是，创建文件命令的格式是随COS 而不同的。所以，你必须熟读他的COS 手册。

    b) CPU卡的操作：
      非 CPU 卡的访问一般是通过调用函数直接完成的，大不了需要熟悉一下调用参数。而CPU 卡除了设备命令（测卡、上下电、选卡座等）和卡的复位命令以外，所有卡命令都是通过一个通用的命令函数执行的，所以你需要熟悉COS 手册的命令。COS 的卡操作命令有统一的格式：CLA（命令类别Class）、INS（命令指令Instruction）、P1（参数1）、P2（参数2）、Lc（命令数据域Data 长度）、Data 和Le（应答数据域长度）。命令域中除
了Data，都是1 字节十六进制数。数据域则是十六进制数串，可以是二进制数、BCD 码或文字的ASCII 码等等。这有点像汇编语言。调用命令函数时，把命令串代入对应参数即可