卡口攻击和几种卡口防攻击电路比较

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1、卡口攻击和几种卡口防攻击电路比较　　【摘要】随着IC卡技术的不断发展，应用日益广泛。在众多的IC卡中，接触型IC卡由于其售价低、保密性好、读写器价格低廉和易于嵌入最终产品而得到最广泛的应用。目前在预付费电能表上已得到推广，并广泛应用。预付费电能表实现了先交费后用电，改革了传统用电体制，提高了用电管理水平。利用IC卡作为专用电量的传递工具，对应的电表则控制相应的消费。也就是说：若能破坏对应电表的消费控制能力即可获得利益。而电表类产品生产量巨大，一但出现漏洞，损失巨大。【关键词】安全性能；防攻击电路一

2、、引言：IC卡卡口攻击1.IC卡卡口的安全状况现有的IC卡卡口线，主要有电源线（Vcc及GND）、信号线、时钟线、复位线等几类组成。在实际产品设计中，电源线一般直接引至产品电源、时钟线接至公共时钟源或接至单片机、信号线与复位线一般直接接至单片机或接口芯片。由于需要插入IC卡，故以上引线均接往IC卡座。而IC卡的卡口可插入一块简易PCB板将上述引线引出。这样上述引线将暴露在电表外壳之外，极易受到攻击。2.IC卡卡口的攻击方法7要实现如何防止IC卡卡口攻击，首先应了解有哪几种卡口攻击方法。电表在实际挂

3、网运行中主要有下四类卡口攻击：a）高压静电攻击（例如使用煤气点火器）；b）短路攻击（使用短路金属片插入卡口）；c）高压直流攻击（往VCC输入高电压直流）；d）高压交流（例如在任意两引线间加入交流220V）。以上四类攻击方法如不采取有效的防护措施，都将会使电表单片机、电路、电源损坏而失去对消费对象的控制。而上述攻击是电攻击基本不会留下攻击证据而无法追究。攻击者攻击成功后可不付费而获得消费。3.IC卡卡口防攻击的困难仔细分析上述四类攻击，若要全部防护，实非易事。首先，抗攻击电路的耐压应极高，应在20K

4、V以上，再者其反应速度应小于100ns否则保护动作时保护对象己损坏，第三成本需较低否则用户不能接受，第四是攻击撤消后应能快速恢复正常工作状态，最后还需要较小体积和极高可靠性。设计一个电子部件要同时满足上述要求，实属不易。二、几种卡口防攻击电路比较7对预付费电能表来说，如何解决卡口抗攻击问题至关重要。针对我公司预付费电能表的发展历程，早期对卡口防攻击重要性认识不够，如今深刻认识到卡口能否防攻击关系到表计的性能，更关系到我公司在预付费电能表市场的占有率，因此需不断地对卡口防攻击电路加以改进，并优化。以

5、下是几种不同的IC卡卡口防攻击电路。1.第一种IC卡卡口防攻击电路第一种IC卡卡口防攻击电路（我公司最早的防攻击电路），主要采用IC卡卡口防攻击专用模块，再加上双开关二极管等器件组成。如图1所示：①图1中的IC卡卡口防攻击专用模块PTCM5-05B301-501RM工作原理：在IC卡的正常读写状态之下，PTC热敏电阻相当于一串接于线路中的限流电阻。而在异常状态下（受到攻击），将导致流过PTC热敏电阻的电流增大，使其阻值呈现阶跃性变化，快速上升4-5个数量级而呈断开状态（高阻态），达到保护目的。④第

6、一种IC卡卡口防攻击电路存在的问题：a）通过专用引线板之引线，将外部220V交流电源叠加至卡座电源后，时间一长就会把双二极管烧掉（耐压不够），使插卡不起作用（没有破坏卡座以外的电路），没有起到防攻击效果。此电路设计不够合理，没必要使用双二极管，防攻击专用模块完全可以抵抗卡口攻击，存在质量隐患。7b）表计在高温下工作时，防攻击专用模块的热敏电阻阻值会变大，而此时用户去售电插卡，就有可能使卡座的电源被拉底，从而导致表计售电不成功。挂网运行的部分表计已经出现过此类情况，有些地区表计是挂在户外的，当中午太

7、阳暴晒时去插卡，怎么插卡读卡都不能成功；而当早上或者天气凉快的时候去插卡，读卡就可以成功。另外一方面，每张IC卡存在其内阻不同的现象，有些内阻比较大的IC卡，也会使卡座的电源被拉底，导致插卡不成功。2.第二种IC卡卡口防攻击电路第二种IC卡卡口防攻击电路，去掉了起不到防攻击效果的双二极管保护电路，并对防攻击模块进行优化，由原先的热敏电阻（300～500Ω）+稳压管（5.6V）五组完全相同的通道，更改为卡座电源采用热敏电阻（30～60Ω）+TVS管（6.8V）通道，其它四组通道与原先相同。①PTCM

8、5-05B301-501/300-600RM防攻击专用模块电气参数：a）额定零功率电阻值：（300～500）Ω/（30～60）Ωb）稳压范围：5.6V/6.8Vc）不动作电流：15mA/30mAd）动作电流：50mA/200mA②优点：a）降低了成本。去掉了双二极管等器件，同时减小了卡板PCB面积。b）能够抗击高压交流和直流攻击，短路攻击，静电攻击等。7c）卡座电源采用热敏电阻（30～60Ω）+TVS管（6.8V）通道方式，减小卡座电源的限流电阻，同时采用TVS管（电阻减小，使导通