中国金融集成电路IC卡非接触式规范.docx

1、中国金融集成电路IC卡非接触式规范中国金融集成电路(IC)卡非接触式规范二零零四年五月前 言技术的进步给银行卡支付业务带来了令人振奋的机会和更多的业务渠道，如：移动电话、电子商务、非接触IC卡技术等新的支付技术正在蓬勃发展，特别是非接触式IC卡技术在交通、门禁、快餐等行业得到了广泛应用。因此，愈来愈多的银行卡跨国公司、国家和地区都在积极进行非接触式金融IC卡试点，加大了对非接触式应用的开发和推广力度。在国内，非接触式IC卡在行业应用中也获得了长足发展，由于中国金融集成电路（IC）卡规范（V1.0）针对接触式IC卡片，因此，各发卡机构没有统一的非接触式规范可以遵循，为了保持成员银行在卡支付领域的

2、竞争优势、开拓新的支付市场、拓展金融IC卡应用、更加方便持卡人，“中国金融集成电路（IC）卡规范修订工作组”制订了中国金融集成电路（IC）卡非接触式规范（以下简称本规范），作为中国金融集成电路（IC）卡规范修订标准的一部分。本规范在内容上与与ISO/IEC 14443标准等同，增加了激活和关闭非接触式通道两条指令。本规范适用于由银行发行或受理的带有非接触式金融IC卡应用。其使用对象是与非接触式金融IC卡应用相关的卡片设计、制造、发行、管理，及应用系统的研制、开发、集成和维护等部门（单位），也可供非金融IC卡应用参考。本规范由提出。本规范由批准。本规范由归口。本规范起草单位。本规范主要起草人。本

3、规范得到的协助。目 次1 范围本规范包括以下主要内容：物理特性：规定了接近式卡（PICC）的物理特性。本部分等同于ISO/IEC 14443-1内容。射频功率和信号接口：规定了在接近式耦合设备（PCDs）和接近式卡（PICCs）之间提供功率和双向通信的场的性质与特征。本部分没有规定产生耦合场的方法，也没有规定遵循电磁场辐射和人体辐射安全的规章。本部分等同于ISO/IEC 14443-2内容。初始化和防冲突：本规范描述了PICC进入PCD工作场的轮询；在PCD和PICC之间通信的初始阶段期间所使用的字节格式、帧和定时；初始REQ和ATQ命令内容；探测方法和与几个卡（防冲突）中的某一个通信的方法；

4、初始化PICC和PCD之间的通信所需要的其它参数；容易和加速选择在应用准则基础上的几个卡中的一个（即，最需要处理的一个）的任选方法。本部分等同于ISO/IEC 14443-3内容。传输协议：规定了以无触点环境中的特殊需要为特色的半双工传输协议，并定义了协议的激活和停活序列。这一部分适用于类型A和类型B的PICC。本部分等同于ISO/IEC 14443-4内容。数据元和命令集：定义了金融应用中关闭和激活非接触式通道所使用的一般数据元、命令集和对终端响应的基本要求。2 引用标准下列标准中所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本

5、标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。ISO/IEC 3309：1993信息技术-系统间的远程通信和信息交换-高级数据链接控制（HDLC）规程-帧结构ISO/IEC 7810：1995识别卡 物理特性ISO/IEC 7816-3识别卡 带触点的集成电路卡 第3部分：电信号和传输协议ISO/IEC 7816-4识别卡 带触点的集成电路卡 第4部分：行业间交换用命令ISO/IEC 7816-5识别卡 带触点的集成电路卡 第5部分：应用标识符的编号体系和注册规程IEC 61000-4-2电磁兼容性（EMC） 第4部分：测试和测量技术 第2节：抗静电放电测试ISO/IEC 10373-6识别卡

6、测试方法ISO/IEC 14443：1997识别卡非接触式集成电路卡接近式卡中国金融集成电路（IC）卡规范V1.0中国金融集成电路（IC）卡规范V2.0电子钱包/电子存折部分（简称为电子钱包/电子存折规范）3 术语和定义3.1 集成电路 Integrated circuit(s)（IC）用于执行处理和/或存储功能的电子器件。3.2 无触点的 Contactless说明完成与卡交换信号和给卡供应能量，而无需使用通电流元件（即，不存在从外部接口设备到卡内所包含集成电路的直接通路）。3.3 无触点集成电路卡 Contactless integrated circuit(s) card一种ID-1型卡

7、（如ISO/IEC 7810中所规定），在它上面已装入集成电路，并且与集成电路的通信是用无触点的方式完成的。3.4 接近式卡 Proximity card（PICC）一种ID-1型卡，在它上面已装入集成电路和耦合电路，并且与集成电路的通信是通过与接近式耦合设备的电感耦合完成的。3.5 接近式耦合设备 Proximity coupling device（PCD）用电感耦合给PICC提供能量并控制与PICC交换数据的读/写设备。3.6 位持续时间 Bit duration确定一逻辑状态的时间，在这段时间结束时，一个新的位将开始。3.7 二进制移相键控 Binary phase shift keyi

8、ng移相为180的移相键控，从而导致两个可能的相位状态。3.8 调制指数 Modulation index定义为a-b/a+b，其中a，b分别是信号幅度的峰值和最小值。3.9 不归零电平 NRZ-L位编码的方式，借此，位持续期间的逻辑状态可以通过通信媒介的两个已定义的物理状态之一来表示。3.10 副载波 Subcarrier以频率fs调制载波频率fc而产生的RF信号。3.11 防冲突环 anticollision loop为了在PCD激励场中准备PCD和几个PICC中的一个或多个之间的对话所使用的算法。3.12 比特冲突检测协议 bit collision detection protocol

9、在帧内比特级使用冲突检测的防冲突方法。冲突出现在至少两个PICC把互补比特模式发送给PCD时。在这种情况下，比特模式被合并，在整个（100%）位持续时间内载波以副载波来调制。PCD检测出碰撞比特并按串联次序识别所有PICC ID。3.13 字节 byte由指明的8位数据b1到b8组成，从最高有效位（MSB，b8）到最低有效位（LSB，b1）。3.14 冲突 collision在同一PCD激励场中并且在同一时间周期内两个PICC的传输，使得PCD不能辨别数据是从哪一个PICC发出的。3.15 基本时间单元（etu） elementary time unit（etu）对于本部分，基本时间单元（et

10、u）定义如下：1etu=128/fc，（即9.4 s，标称的）。3.16 帧 frame帧是一序列数据位和任选差错检测位，它在开始和结束处有定界符。注：类型A PICC使用为类型A定义的标准帧，类型B PICC使用为类型B定义的标准帧。3.17 高层 higher layer属于应用或高层协议，它不在本部分描述。3.18 时间槽协议 time slot protocolPCD与一个或多个PICC建立逻辑通道的方法，该方法对于PICC响应使用时间槽定位，类似于slotted-Aloha 方法。3.19 唯一识别符 Unique identifier（UID）UID是类型A防冲突算法所需的一个编号

11、。3.20 块 block帧的一种特殊类型，它包含有效协议数据格式。注：有效协议数据格式包括I-块、R-块或S-块。3.21 无效块 invalid block帧的一种类型，它包含无效协议格式。注：没有接收到帧的超时不被解释为一无效块。4 符号和缩略语ACK肯定确认AFI应用族识别符，应用的卡预选准则。APa在ATQB中使用的防冲突前缀aAPc在属性中使用的防冲突前缀cAPf在REQB中使用的防冲突前缀fAPn在Slot-MARKER命令中使用的防冲突前缀nASK移幅键控ATA属性应答ATQ 请求应答ATQA请求应答，类型AATQB请求应答，类型BATS选择应答ATTRIBPICC选择命令BC

12、CUID CLn校验字节， 4个先前字节的“异或”值BPSK二进制移相键控CID卡标识符CLn串联级n，3n1CRC循环冗余校验，如第7章中为每种类型的PICC所定义的CRC_A7.2.1.10中定义的循环冗余校验差错检测码CRC_B7.3.2中定义的循环冗余校验差错检测码CT串联标记，88D除数DESEL 取消选定命令DR接收的除数（PCD到PICC）DRI接收的除数整数（PCD到PICC）DS发送的除数（PICC到PCD）DSI发送的除数整数（PICC到PCD）E通信结束，类型AEDC差错检测码EGT额外保护时间EOF帧结束，类型Betu基本时间单元，1比特数据传输的持续时间fc载波频率（

13、作场的频率，13.56MHz）FGT帧保护时间fs副载波调制频率FSC接近式卡帧长度FSCI接近式卡帧长度整数FSD接近式耦合设备帧长度FSDI接近式耦合设备帧长度整数FWI帧等待时间整数FWT帧等待时间FWTTEMP临时帧等待时间HALT类型A PICC暂停命令I-block信息块ID标识号INF属于高层的信息字段LSB最低有效位MAX最大值MIN最小值MSB最高有效位N 防冲突槽的数目或每个槽内PICC响应的概率n变量整数值，如特定条款中所定义NAD结点地址NAK否定确认NRZ-L不归零电平，（L为电平）NVB有效位的数目OOKon/off keying，开/关键控OSI开放系统互连P奇校

14、验位PARAM属性格式中的参数PCB协议控制字节PCD接近式耦合设备（读写器）PICC接近式卡PPS协议和参数选择PPS0协议和参数选择参数0PPS1协议和参数选择参数1PPSS协议和参数选择开始PUPI伪唯一PICC标识符R防冲突序列期间PICC所选定的槽号R(ACK)包含肯定确认的R-块R(NAK)包含否定确认的R-块RATS选择应答请求R-block接收准备块REQA请求命令，类型AREQB请求命令，类型BRF射频RFU保留供将来使用rms有效值S通信开始，类型ASAK选择确认S-block管理块SEL选择命令SFGI启动帧保护时间整数SFGT启动帧保护时间SOF帧的开始，类型BTR0P

15、CD off和PICC on之间静默的最小延迟。（仅类型B）TR1PICC数据传输之前最小副载波的持续期。（仅类型B）UID唯一标识符UIDn唯一标识符的字节数目n，n0WTX等待时间延迟WTXM等待时间延迟乘数WUPA类型A PICC唤醒命令本部分使用下列记法：(xxxxx)b 数据位表示XY 十六进制记法，等同于基数16的XY5 物理特性5.1 一般特性PICC应具有与ISO/IEC 7810中为ID-1型卡规定的要求相应的物理特性。5.2 尺寸PICC的额定尺寸应是ISO/IEC 7810中规定的ID-1型卡的尺寸。注：根据国内生产情况，PICC的厚度可以为0.760.08mm（双界面卡

16、除外）。5.3 附加特性5.3.1 紫外线本标准不包括保护PICC不受到超出正常水平剂量紫外线的影响。需要加强防护的部分应是卡制造商的责任并应注明可以承受紫外线的程度。5.3.2 X-射线卡的任何一面暴露于100KeV的中等能量X-射线（每年0.1Gy的累积剂量）后，应不引起该卡的失效。注：这相当于人暴露其中能接受的最大值的年累积剂量的近似两倍。5.3.3 动态弯曲应力按照ISO/IEC 10373-6中描述的测试方法（其中短边和长边的最大偏移为hwA=20mm，hwB=10mm）测试后，PICC应能继续正常工作。5.3.4 动态扭曲应力按照ISO/IEC 10373-6中描述的测试方法（其中

17、旋转角度等于15）测试后，PICC应能继续正常工作。5.3.5 交变磁场a）在下表给出的平均磁场强度的磁场内暴露后，PICC应能继续正常工作。表格 51：磁场强度与频率频率范围（MHz）平均磁场强度（A/m）平均时间（min）0.33.01.6363.0304.98/f6303000.1636磁场的峰值强度被限制在磁场平均强度的30倍。b）在12A/m、13.56MHz频率的磁场中暴露后，PICC应能继续正常工作。5.3.6 交变电场在下表给出的平均电场强度的电场内暴露后，PICC应能继续正常工作。表格 52：电场强度与频率频率范围（MHz）平均电场强度（V/m）平均时间（min）0.33.0

18、0.61463.0301842/f63030061.46电场的峰值强度被限制在电场平均强度的30倍。5.3.7 静电按照ISO/IEC 10373-6中描述的测试方法（其中测试电压为6kV）测试后，PICC应能继续正常工作。5.3.8 静态磁场在640kA/m的静态磁场内暴露后，PICC应能继续正常工作。警告：磁条上的数据内容可能被这样的磁场擦去。5.3.9 工作温度在0到50的环境温度范围内，PICC应能正常工作。6 射频功率和信号接口6.1 PICC的初始对话PCD和PICC之间的初始对话通过下列连续操作进行：PCD的RF工作场激活PICCPICC静待来自PCD的命令PCD传输命令PICC

19、传输响应这些操作使用下列条款中规定的射频功率和信号接口。6.2 功率传送PCD应产生给予能量的RF场，为传送功率，该RF场与PICC进行耦合，为了通信，该RF场应被调制。6.2.1 频率RF工作场频率（fc）应为13.56MHz7kHz。6.2.2 工作场最小未调制工作场为Hmin，其值为1.5A/m（rms）。最大未调制工作场为Hmax，其值为7.5A/m（rms）。PICC应按预期在Hmin和Hmax之间持续工作。PCD应在制造商规定的位置（工作空间）处产生一个最小为Hmin，但不超过Hmax的场。另外，在制造商规定的位置（工作空间），PCD应能将功率提供给任意的PICC。在PICC的任何

20、可能位置内，PCD应不产生高于在5.3.5中规定的交变磁场。PCD工作场的测试方法在国际标准ISO/IEC 10373-6中规定。6.3 信号接口两种通信信号接口A类和B类在下列各条中予以描述。在检测到A类或B类的PICC存在之前，PCD应选择两种调制方法之一。在检测到A类或B类的PICC存在之前，即PCD处于闲置状态时，PCD应该轮流使用A类和B类的调制方式，来探测这两类PICC。在通信期间，直到PCD停止通信或PICC移走，只有一个通信信号接口可以是有效的。然后，后续序列可以使用任一调制方法。下图是下面几个部分描述概念的示意图。*也可能数据反相图表 61：A类、B类接口的通信信号举例6.4

21、 A类通信信号接口6.4.1 从PCD到PICC的通信数据速率在初始化和防冲突期间，传输的数据波特率应为fc/128（106kbps）。调制使用RF工作场的ASK100%调制原理来产生一个如图6-2所示的“暂停（pause）”状态来进行PCD和PICC间的通信。PCD场的包络线应单调递减到小于其初始值HINITIAL的5%，并至少在t2时间内保持小于5%。该包络线应符合图表 62。如果PCD场的包络线不单调递减，则当前最大值和在当前最大值前通过相同值的时间之间的时间应不超过0.5s。如果当前最大值大于HINITIAL的5%，这种情况才适用。上冲应保持在HINITIAL的90%和110%之内。在

22、场超出HINITIAL的5%之后和超出HINITIAL的60%之前，PICC应检测到“暂停（pause）结束”。注：在设计成一个时间内仅处理一张卡的系统中，t4不必加以考虑。图表 62：暂停注：该定义适用于所有调制包络定时。图表 63：暂停结束的定义位的表示和编码定义了下面的序列：序列X在64/fc时间后，一个“暂停（pause）”应出现。序列Y在整个位持续时间（128/fc），没有调制出现。序列Z在位持续时间开始时，一个“暂停（pause）”应出现。上面的序列用于编码下面的信息：逻辑“1”序列X逻辑“0”序列Y带有下列两种异常情况：序列Y，除了下列两种异常情况：）如果有两个或两个以上的连续“

23、0”，则序列Z应从第二个“0”处开始被使用。）如果有两个或两个以上的连续“0”，则从第二个“0”开始的所有连续的“0”被序列Z表达。）如果在起始帧后的第一位是“0”，则序列Z应被用来表示它，并且以后直接紧跟着任何个“0”。）如果在起始帧后的第一位是“0”，它以及它之后直接紧跟着的所有的“0”用序列Z表达。通信的开始序列Z通信的结束逻辑“0”，后面跟随着序列Y没有信息至少两个序列Y6.4.2 从PICC到PCD的通信数据速率在初始化和防冲突期间，传输的数据波特率应为fc/128（106kbps）。负载调制PICC应能经由电感耦合区域与PCD通信，在该区域中，所加载的载波频率能产生频率为fs的副载

24、波。该副载波应能通过切换PICC中的负载来产生。在以测试方法描述的方法测试时，负载调制幅度应至少为30/H1.2 mV（峰值），其中H是以A/m为单位的磁场强度的（rms）值。PICC负载调制的测试方法在国际标准ISO/IEC 10373-6中定义。副载波副载波负载调制的频率fc应为fc/16（847kHz），因此，在初始化和防冲突期间，一个位持续时间等于8个副载波周期。副载波调制每一个位持续时间均以已定义的与副载波相关的相位开始。位周期以已加载的副载波状态开始。副载波由“接通”/“断开”键控按6.4.2.5定义的序列来调制。位的表示和编码位编码应是带有下列定义的曼彻斯特编码：序列D对于位持续

25、时间的第1个1/2（50%），载波应以副载波来调制。序列E对于位持续时间的第2个1/2（50%），载波应以副载波来调制。序列F对于1个位持续时间，载波不以副载波来调制。逻辑“1”序列D逻辑“0”序列E通信开始序列D通信结束序列F没有信息没有副载波6.5 B类通信信号接口6.5.1 PCD到PICC的通信数据速率在初始化和防冲突期间，传输的数据波特率应为fc/128（106kbps）。容差和位边界在第7章中定义。调制借助RF工作场的ASK10%调幅来进行PCD和PICC间的通信。调制指数最小应为8%，最大应为14%。调制波形应符合图表 64，调制的上升、下降沿应该是单调的。图表 64：类调制波形

26、位的表示和编码位编码格式是带有如下定义的逻辑电平的NRZ-L：逻辑“1”： 载波场高幅度（没有使用调制）。逻辑“0”： 载波场低幅度。6.5.2 PICC到PCD的通信数据速率在初始化和防冲突期间，传输的数据波特率应为fc/128（106kbps）。负载调制PICC应能经由电感耦合区域与PCD通信，在该区域中，所加载的载波频率能产生频率为fs的副载波。该副载波应能通过切换PICC中的负载来产生。在以测试方法描述的方法测试时，负载调制幅度应至少为30/H1.2 mV（峰值），其中H是以A/m为单位的磁场强度的rms值。PICC负载调制的测试方法在国际标准ISO/IEC 10373-6中定义。副载

27、波副载波负载调制的频率fc应为fc/16（847KHz），因此，在初始化和防冲突期间，一个位持续时间等于8个副载波周期。PICC仅当数据被发送时才产生一副载波。副载波调制副载波应按图表 65中所描述的进行BPSK调制。移相应仅在副载波的上升或下降沿的标称位置发生。图表 65：允许的移相（PICC内部副载波负载切换）位的表示和编码位编码应是NRZ-L，其中，逻辑状态的改变应通过副载波的移相（180）来表示。在PICC帧的开始处，NRZ-L的初始逻辑电平是通过下面的序列建立的：在来自PCD的任何命令之后，在保护时间TR0内，PICC应不生成副载波。TR0应大于64/fs。然后，在延迟TR1之前，P

28、ICC应生成没有相位跃变的副载波，建立了副载波相位基准0。TR1应大于80/fs。副载波的初始相位状态0应定义为逻辑“1”，从而第一个相位跃变表示从逻辑“1”到逻辑“0”的跃变。随后逻辑状态根据副载波相位基准来定义：0逻辑状态10+180逻辑状态06.6 PICC最小耦合区PICC耦合天线可以有任何形状和位置，但应如图表 66所示围绕区域。图表 66：PICC最小耦合区7 初始化和防冲突7.1 轮询当PICC暴露于未调制的工作场内（见第6 章），它能在5ms内接受一个请求。例如：当类型A PICC接收到任何类型B命令时，它能在5ms内接受一个REQA。当类型B PICC接收到任何类型A命令时，

29、它能在5ms内接受一个REQB。为了检测进入其激励场的PICC，PCD发送重复的请求命令并寻找ATQ。请求命令应按任何顺序使用这里描述的REQA和REQB，此外，也可能使用10.5中描述的其他编码。这个过程被称为轮询。7.2 类型A-初始化和防冲突本章描述了适用于类型A PICC的比特冲突检测协议。7.2.1 字节、帧、命令格式和定时本章定义了通信初始化和防冲突期间使用的字节、帧与命令的格式和定时。关于比特表示和编码，参考第6 章。帧延迟时间帧延迟时间（FDT）定义为在相反方向上所发送的两个帧之间的时间。帧保护时间帧保护时间（FGT）定义为最小帧延迟时间。PCD到PICC的帧延迟时间PCD所发送的最后一个暂停的结束与PICC所发送的起始位范围内的第一个调制边沿之间的时间，它应遵守图表 71中定义的定时，此处n为一整数值。图表 71：PICC到PCD的帧延迟时间 图表 71：PCD到PICC的帧延迟时间表格 71定义了n和依赖于命令类型的FDT的值以及这一命令中最后发送的数据位的