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引言：
門禁卡在整個門禁系統(tǒng)中扮演者非常重要的角色，也是門禁系統(tǒng)里最容易受到攻擊發(fā)部分。因此如何保護門禁卡不被復制是門禁系統(tǒng)商及使用門禁的人們迫切需要知道的問題。卡立方公司給出的答案是——CPU卡
CPU門禁卡芯片通俗地講就是指芯片內(nèi)含有一個微處理器，它的功能相當于一臺微型計算機。人們經(jīng)常使用的集成電路卡（IC卡）上的金屬片就是CPU門禁卡芯片。CPU門禁卡可適用于金融、保險、交警、政府行業(yè)等多個領(lǐng)域，具有用戶空間大、讀取速度快、支持一卡多用等特點，并已經(jīng)通過中國人民銀行和國家商秘委的認證。CPU門禁卡從外型上來說和普通IC卡，射頻卡并無差異，但是性能上有巨大提升，安全性和普通IC卡比，提高很多，通常CPU門禁卡內(nèi)含有隨機數(shù)發(fā)生器，硬件DES,3DES加密算法等，配合操作系統(tǒng)即cpu芯片上的OS,也稱COS,可以達到金融級別的安全等級。
CPU門禁卡：也稱智能卡，卡內(nèi)的集成電路中帶有微處理器CPU、存儲單元（包括隨機存儲器RAM、程序存儲器ROM（FLASH）、用戶數(shù)據(jù)存儲器EEPROM）以及芯片操作系統(tǒng)COS。裝有COS的CPU門禁卡相當于一臺微型計算機，不僅具有數(shù)據(jù)存儲功能，同時具有命令處理和數(shù)據(jù)安全保護等功能。由于沒有掌握關(guān)鍵的生產(chǎn)工藝，原來我國設計的CPU門禁卡芯片一直在國外生產(chǎn)。目前我國自主設計、制造的CPU門禁卡容量達到了128K。CPU門禁卡可適用于金融、保險、交警、政府行業(yè)等多個領(lǐng)域，具有用戶空間大、讀取速度快、支持一卡多用等特點，并已經(jīng)通過中國人民銀行和國家商秘委的認證。
1、CPU門禁卡又叫智能卡，卡內(nèi)的集成電路包括中央處理器（CPU）、EEPROM、隨機存儲器(ROM)、以及固化在只讀存儲器（ROM）中的片內(nèi)操作系統(tǒng)(COS)，有的卡內(nèi)芯片還集成了加密運算協(xié)處理器以提高安全性和工作速度,使其技術(shù)指標遠遠高于邏輯加密卡。
2、CPU門禁卡由于具有微處理功能，使得在交易速度以及數(shù)據(jù)干擾方面遠遠高于邏輯加密卡，且允許多張卡片同時操作，具有防沖突機制。
3、由于CPU門禁卡中有微處理機和IC卡操作系統(tǒng)（COS），當CPU門禁卡進行操作時，可進行加密和解密算法（算法和密碼都不易破解），用戶和IC卡系統(tǒng)之間需要進行多次的相互密碼認證（且速度極快），提高了系統(tǒng)的安全性能，對于防止偽卡的產(chǎn)生有很好的效果。綜上所述，對于邏輯加密卡和CPU門禁卡來說，CPU門禁卡不僅具有邏輯加密卡的所有功能，更具有邏輯加密卡所不具備的高安全性、靈活性以及支持與應用擴展等優(yōu)良性能，也是今后IC卡發(fā)展的主要趨勢和方向。
CPU門禁卡加密算法和隨機數(shù)發(fā)生器與安裝在讀寫設備中的密鑰認證卡(SAM卡)相互發(fā)送認證的隨機數(shù)，可以實現(xiàn)以下功能：
1）通過終端設備上SAM卡實現(xiàn)對卡的認證
2）CPU門禁卡與終端設備上的SAM卡的相互認證，實現(xiàn)對卡終端的認證
3）通過ISAM卡對CPU門禁卡進行充值操作，實現(xiàn)安全的儲值
4）通過PSAM卡對CPU門禁卡進行減值操作，實現(xiàn)安全的扣款
5）在終端設備與CPU門禁卡中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是加密傳輸
6）通過對CPU門禁卡發(fā)送給SAM卡的MAC1，SAM卡發(fā)送給CPU的MAC2和由CPU門禁卡返回的TAC，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸驗證的計算。而MAC1、MAC2和TAC就是同一張CPU門禁卡每次傳輸?shù)倪^程中都是不同的，因此無法使用空中接收的辦法來破解CPU門禁卡的密鑰。
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