智能卡芯片技术向更广阔应用领域拓展

如今,新一代智能卡及其相关芯片技术不断涌现,超越了信用卡和欧洲GSM电话安全卡的传统角色,正力争进入全球日常生活的方方面面。

世界范围内新出现的应用包括:中国的公共交通卡和第二代居民身份证；日本和韩国用于音乐和电影下载的微型海量存储卡；欧盟的国民身份识别(ID)卡和司机驾照；以及下一代能够存储生物数据的护照和签证。美国政府正在催促其26个免签证国家在他们的护照中嵌入生物数据。

许多业内人士认同全球非接触智能卡市场是这个行业的一个亮点。IMS公司预测现在到2007年每年会有15%的增长率。Robinson估计2003年卖出的非接触和双接口卡大约有2.05亿张。这大概是存储器和微控制器卡总数量的10%。他预测,2007年的市场会增长到3.5亿张卡,或总卡数的13%。

中国的应用热点

中国已经在几十个城市启动了公交智能卡工程。例如,北京市政交通一卡通系统工程目标发卡800万张,上海"公共交通卡"已发行了700多万张；大连启动了"城市一卡通"项目,现全市发卡量已近80万张。

飞利浦半导体智能识别中国区总经理秦刚说:“中国包括北京、广州、杭州、成都、大连等70多个城市的公交一卡通和高速公路收费系统都采用了飞利浦的MiFare非接触智能卡芯片。”

秦刚认为,除了公交智能卡外,中国一些地区智能抄表系统也是智能卡的一个很大的市场；IC卡在银行领域的应用也早晚要在中国实行,现在三大国际信用卡组织“EMV”已经完成了相关标准的制订,中国2004年底也会出台相应的标准,预计2005年银行卡将由磁卡向IC卡转移。

此外,中国公安部正式启动了中国第二代居民身份证的换发工作。2004年1至6月,北京、上海、天津、深圳、长沙、湖州等城市将试点换发第二代居民身份证,预计到2008年年底,基本完成中国16周岁以上人口的换发工作,从而正式启动了数量巨大的非接触式IC卡市场。

上海华虹集成电路有限责任公司市场总监方志贤说:“2004年中国智能卡应用的重要增长领域可能是:公安的第二代身份证、税务的税控卡、用于物流控制中的电子标签卡等。”

另一家中国本地智能卡芯片制造商大唐微电子推出的DTT4C08系列在中国手机SIM卡市场上占据了很大的市场份额。此外,该公司推出的DTT4C03系列主要针对银行卡应用；DTT4C85A则有望成为中国标准身份证专用芯片。不过,大唐表示:“城市交通卡系统目前正在关注,因该市场变数多,绝对数量无法与通信智能卡相比,故目前公司尚未进入。”

安全项目推动全球智能卡市场

按照飞利浦负责识别业务的全球营销部总监Christoph Duverne的观点,智能卡在美国也许很快会变得更加普遍。随着双模或三模手机的增多,势必要加上SIM卡。此外,美国政府要求在2004年10月前配备携带生物数据的电子签证和护照,这加剧了对智能卡芯片的需求,Duverne表示。

英飞凌公司则将推出其32位安全控制器家族中的最新成员SLE88CFX4000P。该芯片建立在英飞凌专有的32位内核之上,其特点是具有灵活的片上可配置EEPROM存储器,容量最高达400KB。该公司安全移动解决方案业务集团总经理Juergen Kuttruff称,它将被定位成面向高端移动SIM卡、国民身份卡和付帐卡的一个高度集成的安全平台。HSPACE=12 ALT="图:英飞凌最新的32位智能卡控制器架构。">

英飞凌的Kuttruff指出,配备智能卡使能安全特性的高密度海量存储设备的开发为智能卡芯片带来了良好前景。“不管是在日本,还是在韩国,都出现了几个这样的项目,”他说。此类项目将促使具有海量存储性能的安全消费设备能够存储多媒体应用程序,如游戏以及交易功能。这种产品的成功前提是参与各方的意见统一,包括网络运营商、银行和信用卡公司以及内容提供商。

IMS调研公司Robinson列举了一些安全识别的“国家级项目”,包括工作许可证、健康卡、国民身份卡计划、护照和军事安全通行证,这些都涉及到具有高度安全和多生物鉴定功能的智能卡,可说是“智能卡市场上最鼓舞人心的推动力。”但是他也警告说,许多国家级项目是长期的,常常要面对政治壁垒,这有可能延迟标准化、技术协议和部署的进程。

智能卡技术的发展趋势

飞利浦的Duverne介绍了智能卡控制器的一些发展趋势:它们将具有更多的存储器和更大的处理功率；它们采用加密引擎来加强安全性；针对高用户吞吐量应用,它们会配备一个非接触接口。许多新出现的智能卡应用,尽管还没有完全实现,但似乎终于跟上了几年前就出现的芯片技术的进步。

例如,多家智能卡芯片公司正对基于32位处理器内核的移动电话用智能卡芯片感兴趣。虽然许多芯片公司拥有基于32位处理器的产品已经好几年了,但大部分运营商在电信行业低迷期间对此类器件毫无胃口。目前,移动运营商正在酝酿的新服务最终将提出对更强大内核的需求。

更重要的是安全问题。随着更多的交易是用手机进行,移动运营商也不再盲目相信智能卡销售商在安全方面的夸口。“他们已经开始索要智能卡安全性的文档和测试结果,” 英飞凌公司32位智能卡控制器部总监Bernd Meier说。因而芯片公司正研究在其器件上集成加密功能并实现安全布局布线的方法。

大唐微电子已在SIM卡上集成了基于STK技术的移动通信增值业务空中下载(OTA)系统,而OTA卡已经成为中国移动SIM卡市场的主流产品。

飞利浦的秦刚认为,除了OTA技术以外,应让功能下载更容易,从而使功能的增加不受初始化的限制。“随着手机增加支付功能、钱包功能,这就要求在原有的接触式SIM卡上加上非接触式IC卡的功能,而且对安全性要求更高。”他补充道。

ST的陈德勇则说:“中国SIM卡、UIM卡发展趋势是走向更大容量的EEPROM,从16K走向32K,这样可使移动运营商存储更多的数据和应用程序。不过,目前中国移动运营商还没有对SIM卡安全性方面提出更高的要求。”

此外,在智能卡芯片进入国民身份卡和国际旅行文档时,安全性问题也显得越来越重要。“将一个数字签名影像连同其它生物数据存在智能卡芯片上需要64KB或更多的存储空间,”MIPS技术公司负责智能卡项目的首席架构师Kevin Kissell指出,“进一步来讲,它推动了处理器内核对存储器寻址和计算带宽的需求,因为这两者对于验证智能卡芯片上数字签名的真伪性是必不可少的。”

Java卡技术

Sun微系统正在发起行动以加速全球采纳基于Java卡技术的智能卡。Java卡业务总监Peter Cattaneo称:“我看到的每种智能卡应用程序都已经用Java编写。” 他强调,稳定的、便于理解的Java卡技术在智能卡行业已日趋成熟。

根据IMS公司的估计,2003年所卖出的微控制器智能卡接近一半(3.7亿张)带有32KB或更多的EEPROM存储器,因而能够支持多用途应用程序,它们通常采用Java。Sun业已发起了一项名为“Java Card S计划”的行动,希望将Java卡目前的市场逐步扩大到多应用智能卡领域。Sun将允许Java卡特许商在广泛的智能卡产品上采用该技术,包括基于“静态、固定应用”的传统专有卡,Cattaneo说:“例如,有许多银行卡只运行单一的EMV信用支付程序,其它的什么都不干。”

Sun打算使服务供应商能在非常低成本、单一功能智能卡上复用Java卡程序,从而降低应用程序开发、功能测试和安全评估的复杂性。

对Sun来说,安全也是一个非常关键的问题,因此它正在向各种国民身份卡项目推广其Java卡技术。Java卡技术已用在美国国防部、台湾地区健康保险局和比利时政府的身份卡上。

目前,按照Sun的说法,Java Card Protection Profile已经得到DCSSI机构的最终认证,Sun称该机构是最受尊敬的公共标准评估中心之一。这种认证对一些政府接受Java卡技术是必不可少的,特别是如果基于Java的国民身份卡用作数字签名卡的话,Cattaneo说。

秦刚认为,中国Java卡技术将主要用于银行卡市场。

作者:吉田顺子、池安云