非接触ICカード無線周波数カード——フィリップスPhilips Mifare oneカード（M 1カード）S 50 S 70紹介

一、概要
フィリップスPHILIPSのMifare One非接触型ICカードは無線周波数ICカード、M 1カードとも呼ばれ、無線周波数識別技術とICカード技術を結合することに成功し、受動（カードに電源がない）と非接触という難題を解決し、電子デバイス分野の大きな突破である。
1、信頼性が高い
非接触ICカードとリーダ/ライタとの間に機械的な接触がなく、リーダ/ライトに接触することによる様々な障害を回避できます。また、非接触式カードの表面に裸のチップがなく、チップの脱落、静電破壊、曲げ損傷などの問題を心配する必要がなく、カードの印刷に便利であるとともに、カードの使用信頼性を高めた。
2、操作が便利、迅速
非接触通信のため、リーダライタはカードに対して15 cmの範囲で操作できるので、カードを挿抜する必要がなく、ユーザーが使いやすい。
非接触カードは使用時に方向性がなく、カードは任意の方向にリーダライタの表面をかすめることができ、操作を完了することができ、これにより使用ごとの速度が大幅に向上した。
3、衝突防止
非接触カードには高速衝突防止機構があり、カード間のデータ干渉を防ぐことができるため、リーダライタは複数の非接触ICカードを「同時に」処理することができる。これにより、アプリケーションの並列性が向上し、知らず知らずのうちにシステムの動作速度が向上します。
4、多種の応用に適合できる
非接触カードの記憶構造の特徴は1カードを多用させ、異なるシステムに応用でき、ユーザーは異なるアプリケーションに基づいて異なるパスワードとアクセス条件を設定することができる。
5、暗号化性能が良い
非接触カードのシリアル番号は唯一で、メーカーは製品出荷前にこのシリアル番号を硬化しており、これ以上変更することはできません。非接触カードとリーダライタの間には双方向認証機構が採用されている。すなわちリーダライタはICカードの正当性を検証すると同時に、ICカードもリーダライタの正当性を検証する。
非接触カードは、処理前にリーダライタと3回相互認証を行い、通信中にすべてのデータを暗号化します。また、カード内の各セクタには、独自の操作パスワードへのアクセス条件があります。

二、M 1システムパラメータ
非接触ICカードM 1カードのデータ保存期間は10年で、10万回書き換えられ、読み放題になる。M 1カードは電源を持たず、アンテナを持ち、暗号化制御論理回路と通信論理回路を含み、カードとリーダライタ間の通信は国際的に通用するDESとRES秘密保持交差アルゴリズムを採用し、極めて高い秘密保持性能を有する。
◇各カードには32ビットのユニークなシリアル番号があります
◇動作周波数：13.56 HMZ
◇通信速度：106 KBボーレート
◇衝突防止：同一時間に複数のカードを処理可能
◇読み書き距離：150 MM内でデータを容易、迅速に転送できる
◇半二重通信方式
◇無線通信において、以下のメカニズムによりデータの完全性を保証する
◇マルチカード操作対応
◇ゲージ：0.87×85.5×54/ノンスタンダード/キーホルダー/クリスタル異形カード/コインカード
◇包装材料：PVC、PET、0.13銅銭
◇パッケージ技術：超音波自動植線/自動接触溶接
◇サイズ：ISO 10536準拠
◇バッテリーレス：データとエネルギーをワイヤレスで伝える
◇チップ加工技術：高速CMOS EEPROM技術を採用
◇構成部分：チップ1つと簡単なコイル1つ
◇セキュリティ：三次相互認証（ISO/IEC DIS 9798-2）
通信中のすべてのデータを暗号化して信号の傍受を防ぐ
各セクタには相互に独立したパスワードがあります
各カードのシリアル番号は世界で唯一32ビットです。
◇1カード多重対応のストレージ構造
◇典型的な処理時間
カード8 msを識別する
ブロック2.5 msを読む
書き込みブロック＋読み出し制御12 ms
典型的な取引プロセス100 ms
◇S 50容量8 KビットEEPROM
16セクタに分割され、セクタ当たり4ブロック、ブロック当たり16バイト、ブロック当たりアクセス単位
◇S 70容量は32 KビットEEPROM
40セクタに分割され、32セクタの各セクタの記憶容量は64バイト、4ブロック、16バイト
最後の8セクタのセクタ当たりの記憶容量は256バイトで、16ブロック、16バイトに分けられ、ブロック単位のアクセス

三、動作原理
カードの電気部分は1つのアンテナとASICだけで構成されており、他の外部デバイスはありません。
アンテナ：カードのアンテナはいくつかの巻線のコイルで、ISOカードにカプセル化するのに適しています。
ASIC：カードのASICは高速（106 KBボーレート）インタフェース、制御ユニット、8 KビットEEPROMから構成されている。
M 1無線周波カードの動作原理は：リーダライタはM 1カードに固定周波数の電磁波を1組送り、カード内にLC直列共振回路があり、その周波数はリーダライタが発射する周波数と同じで、電磁波の励起の下で、LC共振回路は共振を発生し、それによって容量内に電荷を持たせ、この容量の他端には一方向導通の電子ポンプが接続され、容量内の電荷を別の容量内に送って貯蔵し、蓄積された電荷が2 Vに達すると、この容量は電源として他の回路に動作電圧を提供し、カード内データをリーダライタのデータから発射したり、接続したりすることができる。

四、機密性
M 1無線周波数カードの機密保持性能が優れているのは、読み書き前の3回の確認、ユニークなカードのシリアル番号、転送データの暗号化、転送パスワード、アクセスパスワードの保護のためである。
カードのパスワードは保護されており、読み取り不可で、パスワードを知っているユーザーだけが変更できます。カード中のEEPROMメモリは16セクタに区分され、各セクタには独自のアクセスパスワードがあり、ユーザーはセクタの異なるアプリケーションに応じて異なるパスワードを設定することができる（カード1枚を多用）。セクタのアクセスパスワードはKEY AとKEY Bの2つのグループの異なるパスワードに分けられ、アクセス条件に応じてKEY AまたはKEY Bを検証した後にメモリにアクセスすることができます。
現在ではMifare Oneを解読する技術がありますが、システム設計から鍵を1つにすれば、システムの安全性を根本的に保証することができます。

五、記憶領域
M 1無線周波数カードの8 KビットEEPROMは16セクタに分けられ、各セクタは4ブロックからなり、各ブロックは16バイトである。
各セクタのブロック3（すなわち、4番目のブロック）は、セクタの暗号A（6バイト）、アクセス制御（4バイト）、暗号B（6バイト）を含み、特殊なブロックであり、残りの3ブロックは一般的なデータブロックである。ただし、セクタ0のブロック0は特殊で、ベンダーのコードを格納するために使用され、硬化しており、変更できないため、「ブロック0」と呼ばれています。
1、接触型ICカードは磁気カードに続き、ここ10年登場したカードの一種である。暗号チェックや格納などの機能を含むすべての情報処理部品を小さなシリコンシートに集積し、磁気カードサイズのカードにはめ込んで、複数の接触カードを介してリーダライタの回路と情報を交換する。
接触型ICカードは磁気カードの信頼性や安全性が悪いなどの欠点を克服した。しかし、まだ不十分な点があります。
1）ICカードの接触カードは、ICカードの表面に露出し、場合によっては（曲げ、汚損など）ICカードを破損させたり、読み書きエラーを発生させたりする。
2）リーダライタのカードホルダーは塵汚れ、乱暴なカード挿入、非カード外物挿入などの原因により、リーダライタを破損させたり、正常に動作しなかったりするため、常にメンテナンスが必要である。
3）使用時、カードとカードホルダーの嵌合は方向性があるため、使用時、カードホルダーが狭いためICカードを挿入しにくい。接触式ICカードの使用はかなり不便です。
4）ICカードには一定の秘密保護措置があるが、リーダライタの汎用性によりICカードの秘密保護セキュリティが低下する。
5）接触型ICカードが正常に使用されている場合でも、その取引過程の時間が長く、乗客の移動時間と車両の回転を延長し、会社により大きな輸送力を投入させ、運行コストを増加させた。

六、非接触ICカードの主な特性：
1）カードとリーダー・ライターの間は機械的に接触していない。
2）カード表面に素子が露出しておらず、汚損、曲げによるICカードの損傷がない。カード自体はパッシブで、体積が小さく、耐久性があり信頼性があります。
3）リーダライタはカードホルダーを必要とせず、ボックス内を完全に密封することができる。
4）使用時に方向性がなく、カードは任意の方向でリーダライタの表面をかすめることができ、完成できる
読み書き作業。
5）リーダライタとICカードはアンテナ通信で接続される。
6）リーダライタとICカードは双方向暗号鑑別制を実施する。リーダライタがICカードを識別できる合法的な方法
性、ICカードはその「マスター」（リーダーライター）を識別し、「マスター」の読み書き権限を判別することができる。
7）非接触ICカードの発行は厳格な規則―化によって変えられない標識（メーカー、特許使用許諾者番号を明記）、明確な管理層別に基づいている。すべてのリーダ/ライタとICカードを併用するには、発行者のみが所有するMASTERカードを介してアクセス権限を初期化し、定義する必要があります。
8）MIFARE 1型非接触型ICカードの容量は8 Kビットで、16個のパーティションが設置され、多種の応用をサポートでき、データ保存期間は100年、10万回書き換えることができ、読み取りは無限回、カードは電源を持たず、アンテナを持ち、暗号化制御論理回路を含み、カードとリーダ・ライタ間の通信は国際通用のDESまたはRES秘密交差アルゴリズムを採用し、極めて高い秘密保持性能を持っている。

七、応用場面：
会員カード、バスICカード、社会保障カード、医療カード、医療保険カード、キャンパスカード、消費カード、ICカード、従業員カード、勤務評定カード、チャージカード、プリペイドカード、給油カード、VIPカード、ゴールドカードシルバーカードVIPカード、授権カード、有料カード、駐車カード、食事カード、ポイントカード、割引カード、偽造カード、学生カード、証明書カード、外来カード、納付カード、宣伝カード、勤務番号カード、優待カード、ドアロックカード、門限カード、記念カード、証券カード、観光地チケットカード、展覧チケットカード、ユーザーコードカード、身分識別カード、データ記録カード

八、ICカード制カード応用業界：
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