CPU卡一卡通的、系统密钥

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密钥通常分为身份认证密钥(SAM卡),充值密钥(ISAM卡),减值密钥(PSAM卡)。
非接触CPU卡智能卡可以通过内外部认证的机制,例如像建设部定义的电子钱包的交易流程,高可靠的满足不同的业务流程对安全和密钥管理的需求。对电子钱包圈存可以使用圈存密钥,消费可以使用消费密钥,清算可以使用TAC密钥,更新数据可以使用卡片应用维护密钥,卡片个人化过程中可以使用卡片传输密钥、卡片主控密钥、应用主控密钥等,真正做到一钥一用。
非接触CPU卡加密算法和随机数发生器与安装在读写设备中的密钥认证卡(SAM卡)相互发送认证的随机数,可以实现以下功能:
(1) 通过终端设备上SAM卡实现对卡的认证。
(2) 非接触CPU卡与终端设备上的SAM卡的相互认证,实现对卡终端的认证。
(3) 通过ISAM卡对非接触CPU卡进行充值操作,实现安全的储值。
(4) 通过PSAM卡对非接触CPU卡进行减值操作,实现安全的扣款。
(5) 在终端设备与非接触CPU卡中传输的数据是加密传输。
(6) 通过对非接触CPU卡发送给SAM卡的随机数MAC1,SAM卡发送给非接触CPU的随机数MAC2和由非接触CPU卡返回的随机数TAC,可以实现数据传输验证的计算。而MAC1、MAC2和TAC就是同一张非接触CPU卡每次传输的过程中都是不同的,因此无法使用空中接收的办法来破解非接触CPU卡的密钥。

智能卡市场发展现状与展望

近年来,门禁系统获得了快速发展,其所占的市场份额也越来越重。门禁市场的高速发展推动了门禁卡、读卡器在技术方面的发展,应用功能也日渐丰富完善。目前,门禁卡正处于从ID到智能卡的发展阶段,本文试图分析包括门禁一卡通在内的智能卡市场的发展现状与方向展望。

 

 

近年来,门禁系统获得了快速发展,其所占的市场份额也越来越重。门禁市场的高速发展推动了门禁卡、读卡器在技术方面的发展,应用功能也日渐丰富完善。目前,门禁卡正处于从ID到智能卡的发展阶段,本文试图分析包括门禁一卡通在内的智能卡市场的发展现状与方向展望。

 

一、全球智能卡市场发展现状

智能卡于20世纪70年代末在法国产生,其后各国都着手研制与发展,并获得普及。2010年,全球智能卡市场出现了快速增长态势,市场销售量达42.7亿张,同比增长12.6%。其快速增长因素主要有:一是全球经济的复苏刺激了市场需求,为市场提供了良好的发展环境;二是包括中国在内的亚太市场强劲增长,从而带动全球市场快速增长。以下我们来了解一下主要国家与地区的发展现状。

2010年,亚太地区仍是全球最大的智能卡区域市场,该地区智能卡市场销量达29.9亿张,占全球70.1%的市场份额。亚太地区市场广阔,不但集中了日本、韩国、澳大利亚等较为发达的国家,也集中了中国、印度、越南、印尼等经济崛起的发展中国家。日本、韩国等国家智能卡的普及与应用已相对领先,例如日本的手机支付可以在国内所有机场购买机票并可进行登记验证,而中国等发展中国家因国家或行业信息化的需求,其智能卡正在经历着飞速推广与广泛应用的发展历程,此外印度及东南亚地区也成为全球极具潜力的智能卡市场之一。

作为智能卡的发源地,欧洲拥有ST、Infineon与NXP等国际著名的智能卡芯片厂商,拥有以金雅拓、捷德、欧贝特、萨基姆为代表的国际领军型智能卡厂商,这使其在智能卡产业上拥有绝对的优势。欧洲的智能卡应用主要集中在电信和金融领域,是全球最大的金融智能卡市场。2010年欧洲智能卡销量为7.2亿张,占全球16.9%的市场份额。

美国智能卡主要应用于电信、数字安全、社会保障以及军事等领域。2010年,美国智能卡市场销量为1.5亿张,占全球3.4%的市场份额。美国智能卡的应用与普及相对滞后于欧洲及亚太,其主要原因在于,EMV(EMV是国际金融业界对于智能卡与可使用芯片卡的POS终端机,以及银行机构所广泛设置的自动柜员机等所制定的专业交易与认证的标准规范)迁移对相关环境改造的成本十分巨大,为了保护已有设备的投资,美国IC卡全面替代磁条卡的进展较为缓慢。此外,作为网络通信高度发达的国家,网上支付、电话支付的普及使得新兴的手机支付等智能卡的应用领域在美国受到了一定程度的抑制。

除了以上这些地区与国家,其它地区市场还主要包括拉美、中东以及非洲等,占据了市场9.6%的份额。

 

二、国内智能卡发展现状

1.市场规模

当前,智能卡已经广泛应用于银行、电信、交通、公共安全等社会各领域,得到了快速地发展。2010年,国内智能卡市场销售量近12.8亿张,同比增长26.8%;销售额达53.7亿元,同比增长15.3%。智能卡市场销量出现大幅增长的主要原因在于,一是移动通信卡市场的增长拉动了整体市场的增长;二是城市一卡通、居住证、社保卡等领域市场快速发展,也推动了整体市场的增长。

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2.市场特点

传统领域仍左右市场发展

2010年,作为最大应用领域的移动通信卡市场在亚太市场快速增长的带动下实现了销售量的增长,此外金融服务领域在全球EMV迁移的拉动下实现了10%以上的增长。在身份识别领域,全球电子护照的发行及中国居住证制度的实施也保证了该领域的增长空间。整体来看,智能卡的传统应用领域仍左右全球智能卡市场的发展。

新兴领域发展势头强劲

2010年,以城市一卡通、社保卡、银行IC卡为代表的中国智能卡新兴应用领域发展势头强劲,销售量增长率分别为14.2%、19.3%、32.9%。其中城市一卡通目前广泛应用于城市公共交通、高速公路自动收费、智能大厦、各种公共收费、智能小区物业管理、考勤门禁管理、校园和厂区一卡通系统中,这些应用中门禁一卡通近年来得到较快的增长,以校园应用为例,我国仅1792所高等院校一卡通建设承载的市场潜力近60亿,此外门禁一卡通系统的产业链各环节如射频卡、读写机具、电锁、软件及系统集成等各环节也实现了较快发展。而社保卡在国家近期推行的居住证制度下,该市场从无到有、从小到大迅速发展起来。对于银行IC卡,2011年3月15日,央行发布《中国人民银行关于推进金融IC卡应用工作的意见》(简称《意见》),决定在全国范围内正式启动银行卡芯片迁移工作,这预示着2011年将是银行IC卡元年,国内银行IC卡市场必将进入快速增长通道。

产品性价比不断提高

近年来,智能卡“一卡多用”渐成市场发展趋势,智能卡功能不断提升。与此同时,智能卡生产规模的扩大又促使其价格不断下降,产品性价比不断提高。以移动通信SIM卡为例,虽然产品性能不断提高,但价格呈理性的下降趋势,可以说,目前SIM卡是国内最具性价比的智能卡应用领域。

3.产品结构

按智能卡芯片种类的不同,可将智能卡分为Memory卡、逻辑加密卡与CPU卡三类。2010年,国内CPU卡的销售额达448984万元,占整体市场销售额的83.5%;逻辑加密卡的销售额为86492.9万元,占整体市场销售额的16.1%;Memory卡的销售额则为1938万元。由于CPU卡比逻辑加密卡、Memory卡具有更高的安全性,更容易将多种应用功能集成在一起,因此目前绝大多数政府主导的智能卡应用都采用CPU卡,如城市一卡通、社保卡、居住证、银行IC卡等。对于门禁系统而言,基于逻辑加密卡或ID卡的门禁系统升级到CPU卡安全门禁系统是个必然的趋势。

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按数据传输形式的不同,可将智能卡分为接触式IC卡、非接触式IC卡与双界面卡三类。2010年,接触式IC卡销售额达274099万元,占整体市场销售额的51%;非接触式IC卡的销售额为163350.3万元,占整体市场销售额的30%;双界面卡的销售额为99965万元,占整体市场销售额的18%。目前很多应用领域都开始采用双界面卡,如银行IC卡、城市一卡通、社保卡等,因此双界面卡在整体市场中的比重持续上升。

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4.应用结构

目前,我国智能卡的主要应用领域有:通信领域、身份识别领域、金融领域、社保领域、一卡通领域等,其中移动通信卡、城市一卡通、社保卡、银行IC卡、二代身份证、居住证等是国内最主要的细分应用领域。2010年,移动通信卡仍是国内智能卡市场中份额最大的应用领域,其销售额的市场份额为40.5%。位居国内智能卡市场第二位的是二代身份证市场,其2010年的销售额市场份额为11.3%。

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5.竞争格局

从中国智能卡市场竞争格局来看,目前市场前十位中除金雅拓、金邦达、捷德属外资企业以外,其余均为本土厂商,其中东信和平、握奇数据、大唐微电子等企业在国际市场中也具有一定的竞争实力。从智能卡芯片市场的竞争格局来看,随着中国本土集成电路设计企业的迅速成长,智能卡芯片市场已经摆脱了原来严重依赖国外半导体厂商的局面,有些国内厂商已经可以设计、生产具有与国外产品相同功能的智能卡芯片,而一些国外芯片企业也因为成本和盈利因素放弃了部分领域智能卡芯片的开发。如今中国智能卡芯片厂商已经形成了中外两种竞争格局,其中国外企业以三星、意法、英飞凌、NXP、瑞萨等为代表,国内则以大唐微电子、华虹设计、复旦微电子、中电华大、同方微电子等为代表。在智能卡模块封装环节则有中电、上海伊诺尔、山东山铝、上海长丰等知名企业,如今中国智能卡产业已经形成芯片设计、芯片制造、模块封装、智能卡制作开发的完整产业链。

 

 

三、发展展望

国内智能卡市场的发展时间不长,但近年来增速很快,特别是在现阶段通信的强劲发展势头和国家的利好发展环境下,智能卡市场积极跟进,市场不断扩大。如近年来物联网的兴起对智能卡尤其是非接触智能卡的发展将起到极大的推动作用。在未来物联网的发展中,将带来巨大的智能卡需求,同时也必将促进智能卡技术的进一步发展。在物联网的重要应用领域如智能交通、智能医疗、金融与服务业等都离不开智能卡的应用。在智能交通领域,城市一卡通、高速公路快通卡等非接触智能卡使得交通的便捷、高效成为可能;在智能医疗领域,社保卡、医疗卡的应用让百姓就医不再繁琐;在金融与服务领域,银行IC卡的发行使得个人账户安全性得以极大提高。目前,银行IC卡、社保卡、城市一卡通、居住证等已成为智能卡市场的热点领域。

以门禁一卡通为例,目前随着门禁市场的发展,其方向渐趋明朗。一为纵向深度应用,即所谓“大安防”的概念,读卡器、门禁卡可以跨越不同系统、平台,实现“多地点”、“多系统”共享,如跨国、大型分布式企业的整合,一卡可能可以被授权进入各地的门禁系统,而无需换卡,这意味着要对原有门禁系统的功能进行强化和细化;二为横向广度应用,即跨越“安防”的概念,其最典型的就是“一卡通”,即整合其它日常应用,例如楼宇自动控制系统、消防报警系统、POS消费系统、考勤系统、逻辑登录控制系统(PC、工作站、应用程序及数据库)等。此外,智能卡从只读序列号的ID卡,升级到可读写卡片扇区内容的逻辑加密的IC卡,再到目前类似电脑存储信息模式的CPU卡,以及直接由手机RF-SIM卡代替普通的智能卡,认证距离也从几厘米升级到几米,甚至几十米、几百米,门禁智能卡多样性需求越来越多。为了从根本上保证系统的安全性,建设部多次开会推广使用CPU卡,因此出于安全性的考量使得近几年来CPU卡在整个IC卡市场中的比重不断提高,并且此种趋势还将延续下去。

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