Бесконтактные смарт-карты Mifare компании Philips Seiniconductor

Важное место среди производителей интегральных микросхем и смарт-карт занимает компания Philips Semiconductor. Эта компания разработала технологию под торговой маркой Mifare, предназначенную для создания бесконтактных смарт-­карт промышленного стандарта. Для бесконтактных карт характерно отсутствие электромеханического контакта с устройством, получающим и обрабатывающим информацию с карты. Бесконтактные смарт-карты относятся к группе пассивных карт, не имеющих батарей, они безотказно работают на протяжении всего жизненного цикла.

Бесконтактные смарт-карты (БСК) Mifare представляют собой пластиковые карты с микросхемой и плоской обмоткой - антенной. При нахождении в электромагнитном поле, создаваемом устройством чтения/записи информации, антенна обеспечивает питание микросхемы карты и информационный обмен карты с устройством. Радиочастотный интерфейс обеспечивает взаимодействие смарт-карты и считывающего устройства на расстоянии до 10 см.


Поскольку БСК Mifare используют технологию дистанционного считывания информации и не ограничены числом считывания, они применяются там, где требуется надежное и быстрое обслуживание держателей карт, имеющее при этом массовый характер. Как правило, это оплата проезда на транспорте, системы идентификации личности и контроля доступа, расчетные системы в торговле, программы лояльности клиентов и др. К примеру, для компании "ПрофМастер", которая предоставляет в аренду бытовки в спб с различными техническими характеристиками, нами была спроектирована и введена в эксплуатацию система идентификации сотрудников и посетителей посредством бесконтактных смарт-карт Mifare. Данные карты прекрасно зарекомендовали себя в многочисленных применениях. В настоящее время стандарт Mifare имеет более 40 миллионов пользователей во всем мире и занимает 90% рынка бесконтактных смарт-карт.

Важной особенностью БСК является возможность расположения в памяти карты до 16 различных приложений. Каждая приложение защищено двумя секретными ключами, которые помещаются в память во время персонализации карты. Доступ к области памяти и прочие операции с ней производятся только при проверке этих ключей. Обеспечение безопасности построено, согласно ISO 9798-2, на трехпроходной аутентификации области. Для размещения информации каждого приложения карты разработчик может использовать 48 байт области.

Характеристики бесконтактных смарт-карт Mifare:
1. рабочая частота 13,56 МГц;
2. скорость обмена считывателя с картой 106 Кбод;
3. режим антиколлизии - обработка более одной карты при одновременном нахождении в поле считывателя;
4. рабочее расстояние от антенны до карты 100 мм (в зависимости от геометрии антенны) с возможностью простого и быстрого проведения операций;
5. полудуплексный коммуникационный протокол обмена между считывателем и картой;
6. обеспечивается сохранность и достоверность данных при передаче.

Особенности бесконтактных смарт-карт Mifare:
1. внедренная кристаллическая технология, предоставляющая высокоскоростной процесс запоминания стандарта КМОП ЭСППЗУ;
2. простая кристаллическая конструкция, не требующая для карты наличия наружных компонентов, кроме катушки;
3. отсутствие батареи питания и бесконтактная передача энергии / данных.


Безопасность в использовании смарт-карты достигается за счет:
1. многократной трехпроходной аутентификации (стандарт DIS 9798-2);
2. шифрования данных, передаваемых по радиочастотному каналу;
3. индивидуальной для каждого сектора установки ключей для поддержки многофункционального использования с ключевой иерархией (на каждое применение);
4. уникального серийного номера карты;
5. транспортного ключа.

Возможна специальная разметка памяти для выполнения операций увеличения и уменьшения счетчика (такие схемы обычно используются для электронных кошельков, где счетчик представляет собой баланс карты, а его увеличение и уменьшение трактуется как кредитование и дебетование электронного кошелька). Основные свойства БСК Mifare Standard:
1. обмен информацией между модулем карты, включающим микросхему с защищенной памятью и антенну, и устройством чтения/записи информации на карту идет на расстоянии до 10 см, операция с памятью карты проходит в среднем за 10 мс, то есть практически мгновенно, что позволяет использовать карту как максимально эффективный инструмент оплаты;
2. высокий уровень защиты от мошенничества, карту невозможно подделать. Изготовитель гарантирует уникальность экземпляра карты. Обмен данными ведется по зашифрованному протоколу, доступ к памяти возможен только по предъявлении секретных ключей, которые хранятся в модуле безопасности терминала и не могут быть прочитаны из него. Ключи назначаются эмитентом, что гарантирует их защиту от изготовителя карты и разработчика платежной схемы;
3. карта имеет большой объем памяти. Память разбита на 16 зон, каждая из которых может быть использована для загрузки приложений, предназначенных для:
- автоматизированной оплаты проезда в общественном транспорте и по платным автомагистралям;
- мини-платежей за услуги и товары (электронный кошелек);
- идентификации владельца карты в системах контроля доступа;
- оплаты таксофона;
- оплаты парковки;
- оплаты авиабилетов;
- системы расчетов на территории учебного заведения / общежития, оплаты коммунальных услуг и др.


Многофункциональность памяти смарт-карты Mifare:
1. объем памяти карты составляет 1 Кбайт, стандарт ЭСППЗУ, батарея питания не требуется;
2. надежно разграниченные между собой 16 секторов, поддерживающие многофункциональное применение;
3. каждый сектор состоит из четырех блоков (три информационных и один для хранения ключей);
4. блок является самым малым компонентом, к которому адресуется пользователь, и состоит из 16 байт;
5. каждый сектор имеет свой набор ключей доступа, что позволяет разграничивать доступ к различным приложениям;
6. доступ к зонам памяти является гибким и может меняться пользователем при различных условиях;
7. срок хранения данных в памяти до 10 лет;
8. максимальное количество циклов записи до 100 тысяч.

Смарт-карты Mifare могут работать с широким спектром модулей чтения/записи, отвечающих различным нуждам и требованиям. Основываясь на этих модулях, интеграторы систем могут легко создавать аппараты Mifare для чтения/записи, отвечающие индивидуальным нуждам клиентов.