芯片簡介：AT88SC1604邏輯加密IC卡芯片是由美國ATMEL公司設(shè)計(jì)的邏輯加密存儲卡芯片。它具有15704位

的存儲容量，是目前邏輯加密存儲卡中容量較大的一種產(chǎn)品芯片。它所具有的完全隔離的多

功能分區(qū)結(jié)構(gòu)，使得“一卡多用”功能在硬件上得到了充分的保障；而它的“控制讀寫”與

“控制擦除”兩套密碼體制使得卡片在發(fā)行管理和操作使用方面即安全可靠雙方便實(shí)用。

AT88SC1604邏輯加密IC卡特點(diǎn)：

(1)AT88SC1604芯片屬于單存儲器多邏輯分區(qū)結(jié)構(gòu)。

主存儲器除劃分了特定的標(biāo)志數(shù)據(jù)區(qū)和控制數(shù)據(jù)區(qū)之外，還將應(yīng)用數(shù)據(jù)區(qū)分成四個完全隔離

的子區(qū)，并在每個子區(qū)中配備了各自的讀、寫控制標(biāo)志和寫入/擦除密碼以及密碼輸入錯誤

計(jì)數(shù)器等邏輯控制。

(2) 芯片為串行傳輸方式，并滿足ISO/IEC 7816-3同步傳輸協(xié)議。

(3) 芯片采用低功耗的CMOS工藝制造，每字位的讀取時間為2 μs，寫周期為5ms。

(4) 芯片內(nèi)部設(shè)計(jì)有電壓提升電路，保證使用單+5V電源電壓能夠完成對芯片的讀/寫/擦除

等各類編程操作。

(5) 芯片內(nèi)部的存儲單元具有至少10000次的擦除/改寫循環(huán)次數(shù)。數(shù)據(jù)保存期為10年。

AT88SC1604邏輯加密IC卡芯片存儲結(jié)構(gòu)

AT88SC1604芯片分為制造商代碼區(qū)、發(fā)行商代碼區(qū)、用戶安全密碼區(qū)、用戶密碼比較計(jì)數(shù)

區(qū)、個人代碼區(qū)以及四個應(yīng)用區(qū)。每個應(yīng)用區(qū)都由密碼區(qū)，密碼比較計(jì)數(shù)區(qū)，擦除密碼區(qū)

和擦除密碼比較計(jì)數(shù)區(qū)、應(yīng)用數(shù)據(jù)區(qū)和存儲器測試區(qū)組成。

(1)AT88SC1604 制造商代碼區(qū)(FZ)

該區(qū)用于記錄卡芯片生產(chǎn)商的特定信息(例如:生產(chǎn)批號、日期、以及特別制定的特征代碼

)，由制造商在芯片出廠前寫入。在控制本區(qū)的熔絲(FUSHl)沒有熔斷時，該區(qū)的存儲單元

可以象普通的EEPROM存儲單元一樣進(jìn)行擦除和改寫。一旦熔絲熔斷，所寫入的"制造商代

碼"就不可再更改。

(2) AT88SC1604發(fā)行商代碼區(qū)(IZ)

該區(qū)用于記錄卡片發(fā)行商的特定信息(例如:發(fā)行批號、日期、地區(qū)范圍編號以及特定用戶編

號等特征代碼)。當(dāng)控制本區(qū)的熔絲沒有熔斷時，該區(qū)的存儲單元內(nèi)容可以自由的擦除或改

寫。在個人化處理過程完成之后，控制該區(qū)的熔絲(FUSH2)熔斷，即可將注入的“發(fā)行商代

碼”完全固化。這一代碼也是識別卡片的真?zhèn)?，區(qū)分卡片應(yīng)用類別的重要標(biāo)識。

(3) AT88SC1604個人代碼區(qū)(CPZ)

該區(qū)用于存放個人身份標(biāo)識數(shù)據(jù)。該區(qū)使用上受芯片的“用戶密碼”的保護(hù)。當(dāng)“用戶密碼

”比較成功，該區(qū)可讀可寫可擦除?！坝脩裘艽a”比較不成功，該區(qū)只能讀而不能寫入和擦除。

(4) AT88SC1604用戶密碼區(qū)(SC)

這個密碼區(qū)是整個存儲器的“總控制開關(guān)”。使用前，由授權(quán)持卡人預(yù)先輸入的一個安全代

碼作為“參照字”儲存在這個存儲區(qū)里。使用時，必須輸入一個“校驗(yàn)密碼”。芯片將輸入

的“校驗(yàn)密碼”與內(nèi)部存儲器的“參照字”一一比較。如果比較結(jié)果一致，IC卡將開放整個

芯片儲存器(包括各分區(qū)的控制密碼和各應(yīng)用數(shù)據(jù)區(qū))。各區(qū)的“安全密碼”區(qū)SCn(n=l，

2，3，4)與SC的作用是完全類似的。

對于各分區(qū)的密碼區(qū)SCn (n＝1，2，3，4)來說，其比較操作要受到對應(yīng)“應(yīng)用區(qū)密碼”比

較計(jì)數(shù)器(SnAC)的計(jì)數(shù)控制。當(dāng)連續(xù)8次輸入密碼錯誤，SCn將被鎖死。

(5) AT88SC1604密碼比較計(jì)數(shù)區(qū)(SCAC)

該區(qū)對連續(xù)輸入的錯誤密碼的次數(shù)進(jìn)行累計(jì)。當(dāng)連續(xù)8次不正確的比較操作之后，芯片將被

鎖死。芯片被鎖死之后，將拒絕任何的擦除、寫入和比較的操作命令。

該區(qū)是8位長，按位寫入方式操作。在芯片初始化時是全“1”狀態(tài)，即讀出值為“FFH”。

在每次比較輸入的密碼時，先按從高位到低位的順序找第一個為“1”的位，將此位寫

“0”，然后將新輸入的“校驗(yàn)密碼”與原存儲在SC區(qū)的“參照字”進(jìn)行比較。比較操作本

身由芯片內(nèi)部自行完成，而比較結(jié)果則通過置SV標(biāo)志來判別，即比較成功時SV被置“1”。

比較不成功，SV保持原來的“0”狀態(tài)。在連續(xù)8次比較錯誤過程中每次比較操作之后計(jì)數(shù)

器的計(jì)數(shù)值分別為“7FH”、“3FH”、“1FH”、“0FH”、“07H”、“03H”、“01H”、

“00H”。當(dāng)計(jì)數(shù)器為“00H”后，后續(xù)的比較操作命令由于無法在“SCAC”區(qū)中找到一個

為“1”的位，因而芯片拒絕繼續(xù)執(zhí)行比較操作。

SnAC(n＝1，2，3，4)的作用與SCAC是類似的。操作控制也完全一樣。只是SCAC是限制對

SC區(qū)的比較操作。而SnAC則限制對SCn區(qū)的比較操作。SCAC的控制級別最高。當(dāng)SCAC為“

00H”后，芯片內(nèi)部封鎖了對SC區(qū)的比較操作，從而使對SCn的比較也被禁止。如果SCAC為

非“00H”值，在對SC區(qū)的比較密碼操作成功之后，SCn能否進(jìn)行比較操作就由SnAC區(qū)的狀

態(tài)值來決定。SnAC區(qū)在連續(xù)8次比較輸入過程中，每次比較操作之后計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值與SCAC

的8個值一樣。(即分別為“7FH”、“3FH”、“1FH”、“0FH”、“07H”、“03H”、

“OlH”、“00H”)當(dāng)SnAC為“00H”時，則“應(yīng)用n區(qū)”將被鎖死。

(6)擦除密碼區(qū)(EZn ,n＝l.2,3,4)

該區(qū)用于存儲擦除應(yīng)用區(qū)操作的控制密碼。這些密碼一般由發(fā)行商使用。在個人化處理時輸

入的最后一組“擦除密碼”，在芯片熔絲FUSE2熔斷之后將使“擦除密碼”保存在該區(qū)內(nèi)。

該區(qū)不再能讀出、寫入和擦除，只能進(jìn)行比較操作。在使用過程中如需對應(yīng)用區(qū)進(jìn)行擦除操

作，都必須首先對相應(yīng)的EZ區(qū)輸送一個“擦除密碼”與之比較，在“擦除密碼比較計(jì)數(shù)器”

不為“00H”的情況下，如果相比較的兩代碼完全一致，則相應(yīng)的應(yīng)用區(qū)的單元允許擦除，

否則將禁止執(zhí)行擦除操作。

(7) 擦除密碼比較計(jì)數(shù)區(qū)(EnAC ,n=l，2，3，4)

擦除密碼比較計(jì)數(shù)區(qū)的作用與SCAC的作用相類似。它對各應(yīng)用區(qū)擦除密碼連續(xù)輸入錯誤的次

數(shù)進(jìn)行累計(jì)。最多連續(xù)8次不正確的密碼比較之后，該區(qū)所控制的應(yīng)用區(qū)的擦除操作即被鎖

死，從而導(dǎo)致該應(yīng)用區(qū)有可能成為只讀和允許單次寫入的狀態(tài)。

(8) 應(yīng)用數(shù)據(jù)區(qū)(AZn ，n＝1，2，3，4)

該區(qū)主要給用戶使用。用于存儲系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)記錄和卡片標(biāo)識等信息。應(yīng)用數(shù)據(jù)區(qū)的寫入

與讀出分別由該區(qū)的前兩位Pn和Rn以及SV標(biāo)志的狀態(tài)控制，擦除操作則由該區(qū)的擦除密碼控

制。AT88SC1604設(shè)計(jì)了四個完全隔離的分區(qū)，其中1至3分區(qū)的單元容量分別是4K位、第4分

區(qū)的單元容量為3.6K位。

(9) 存儲區(qū)測試區(qū)(MTZ)

該區(qū)主要用于芯片生產(chǎn)后對EEPROM單元陣列進(jìn)行各項(xiàng)性能測試該區(qū)不受任何控制區(qū)狀態(tài)和標(biāo)

志狀態(tài)的保護(hù)，允許對這個區(qū)進(jìn)行讀出、寫人和擦除操作，但不能進(jìn)行比較操作。

典型應(yīng)用

基于上述1604芯片的特點(diǎn)，更是隨著IC卡技術(shù)的飛速發(fā)展,金融機(jī)構(gòu)、國家機(jī)關(guān)、公司企業(yè)

、教育部門等領(lǐng)域的需求越來越迫切，應(yīng)用也越來越廣泛。

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