智能卡技术实验指导书.docx
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智能卡技术实验指导书
《智能卡技术及应用》
实验指导书
2015.05
实验一存储器卡读写实验
1.实验目的
1.了解
串行总线的工作原理;
2.通过实验了解存储器卡存、取数据的过程。
2.实验器材
1.KEIL软件;
2.PROTEUS仿真软件。
3.实验内容
往24C04芯片中写入一个数据(如“129”),然后再从24C04芯片中读出刚才的数据并把它显示在数码管上。
4.实验步骤
1.硬件电路仿真
使用Proteus软件画出如图1所示的电路图,要求:
使用两个按钮来分别模拟读卡和拔卡(清除数据)的过程,用一个发光二极管来模拟卡座上电的过程。
(注:
电路图画好后,给存储器24C04导入24C04.bin文件,给51单片机导入hex文件)
本次实验用到的元器件名称如下:
24C04A,80C51,BUTTON,CAP,CAP-ELEC,CRYSTAL,LED-GREEN,NPN,RESPACK-8,SWITCH,7SEG-MPX4-CA-BLUE
图1硬件电路图
2.软件编写
程序编写的思路见图2,请同学们自行完成。
图2程序流程图
3.实验结果
刚开始运行时,单片机没有读取任何数据,此时数码管显示数字为0;当“读卡”按钮按下时,此时发光二极管亮,数码管显示预先存入24C04芯片的数值;当“清除”按钮按下时,此时此时发光二极管灭,数码管数值清零。
实验二基本对话框编程实验
一、实验目的
1、练习VC环境下,工程的创建、编译、调试方法
2、掌握基本对话框编程的方法
3、理解Windows程序的运行原理
二、实验要求
编写基本对话框实现计算器的功能,具体可实现两个数的加、减、乘、除等运算。
参考界面如图2所示。
图2计算器对话框界面
三、实验步骤
1、建立基于MFC的基本对话框工程;
2、删除、添加相关控件,设计软件界面;
3、设定控件ID并关联变量;
4、向工程添加实现计算器功能的类模版;
5、添加消息处理函数;
6、编译并运行。
四、实验结果
能够正常编译运行的计算器。
实验三非接触式逻辑加密卡(M1卡)读写控制实验
(一)
一、实验目的
1、掌握M!
卡的存储结构;
2、熟悉数据块操作和值块操作的方法(值块的数据格式);
3、掌握第0扇区第一块(即厂商块)的数据格式;
4、掌握各扇区密码操作和存取控制原理和方法。
二、实验器材
1、URF-35LT读卡器1台
2、M1卡1张
3、PC机1台
4、Demo软件1套
三、实验内容(注:
实验内容1是对第0扇区进行操作,实验内容2、3、4、5均是对第1扇区进行操作)
1、读取M1卡厂商块的内容,并记录,解析数据获得该卡片的卡号、卡类型等信息;注意:
此时不要执行“写卡”操作
2、将M1卡第1扇区第0块初始化为值块,初始值为50,观察值块的内容,解析该数据,并做记录;
3、修改M1卡第1扇区第1块的内容为“0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0x07,0x80,0x69,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF”,并记录;
4、将M1卡第1扇区的存取控制字节进行修改,即控制字由原始默认“FF078069”修改为“08778F69”,修改KEYB统一为“111111111111”
5、针对第1扇区,完成第4项实验内容后,修改M1卡第1扇区第2块的内容为“12345678901234567890123456789012”,并记录.
6、将M1卡恢复为默认配置。
即存取控制字均默认为”FF078069”,KEYA和KEYB均默认为”FFFFFFFFFFFFFF”
四、实验步骤
1、打开上位机软件DemoURF1.0;
2、连接USB接口连接URF-35LT读卡器;
3、按照实验内容完成实验。
五、实验注意事项
1、Demo软件中的认证密码有KEYA和KEYB,且各有3套;卡片存储区只存在一套密码;KEYA和KEYB均默认为”FFFFFFFFFFFFFF”,存取控制字均默认为”FF078069”。
2、在进行实验内容的前3项时,切勿对“密码操作”菜单进行任何修改操作,否则将损坏卡片;
3、在进行实验内容的后2项时,即实验内容4和5时,存取控制字和密码KEYB必须按照实验指导书规定的内容修改,切勿随意修改,否则将损毁卡片。
4、卡片处于初始化设置时,所有扇区的KEYA均不可读,上位机软件界面中表现为全0。
5、实验前应认真预习M1卡存储控制位部分内容。
6、装载密码的含义:
用密码操作界面中的密码去验证存储在卡中的密码。
7、值操作---初始化值:
将卡片某扇区某块设置为值块格式,并设定初值。
8、存取控制字解析如下:
”08778F69”:
block0=block1=block2=110,block3=011;”FF078069”:
block0=block1=block2=000,block3=001
四、附录
表3:
对block3的控制情况
表4对数据块的控制情况
表5初始化后的存取控制位
实验四非接触式逻辑加密卡(M1卡)读写控制实验
(二)
一、实验目的
1、进一步掌握M1卡的存储结构;
2、进一步熟悉数据块操作和值块操作的方法(值块的数据格式);
3、进一步掌握第0扇区第一块(即厂商块)的数据格式;
4、进一步掌握各扇区密码操作和存取控制原理和方法。
5、进一步掌握基于VC的卡应用系统上位机软件的开发方法
二、实验器材
1、D8读卡器1台
2、M1卡1张
3、PC机1台
4、VC6.0软件1套
5、软件开发包1套
三、实验内容(注:
实验内容1是对第0扇区进行操作,实验内容2、3、4、5均是对第1扇区进行操作)
1、读取M1卡厂商块的内容,并记录,解析数据获得该卡片的卡号、卡类型等信息;注意:
此时不要执行“写卡”操作
2、将M1卡第1扇区第0块初始化为值块,初始值为50,观察值块的内容,解析该数据,并做记录;(选作)
3、修改M1卡第1扇区第1块的内容为“0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0x07,0x80,0x69,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF”,并记录;
4、将M1卡第1扇区的存取控制字节进行修改,即控制字由原始默认“FF078069”修改为“08778F69”,修改KEYB统一为“111111111111”
5、针对第1扇区,完成第4项实验内容后,修改M1卡第1扇区第2块的内容为“12345678901234567890123456789012”,并记录.
6、将M1卡恢复为默认配置。
即存取控制字均默认为”FF078069”,KEYA和KEYB均默认为”FFFFFFFFFFFFFF”
四、实验步骤
1.在VC6.0环境下编写读卡器操作对话框程序,具体如下:
2.连接USB接口连接DB读卡器;
3.按照实验内容完成实验。
四、实验注意事项
1.进行KEYA或KEYB装载、认证等操作时,KEYA和KEYB分别对应的函数参数为0和4;KEYA和KEYB均默认为”FFFFFFFFFFFFFF”,存取控制字均默认为”FF078069”。
2.在进行实验内容的前3项时,切勿对任何扇区进行任何密码修改操作,否则将损坏卡片;
3.在进行实验内容的后2项时,即实验内容4和5时,存取控制字和密码KEYB必须按照实验指导书规定的内容修改,切勿随意修改,否则将损毁卡片。
4.卡片处于初始化设置时,所有扇区的KEYA均不可读,上位机软件界面中表现为全0。
5.实验前应认真预习M1卡存储控制位部分内容。
6.装载密码的含义(Loadkey):
将验证密码装入读卡器的RAM中。
7.值操作---初始化值:
将卡片某扇区某块设置为值块格式,并设定初值。
程序运行流程:
opencardreader----connectcard(即寻卡)-----loadkey---authentication---readorwrite
实验五接触式CPU卡(SIM卡)读写控制实验
一、实验目的
1、以SIM卡为例,掌握CPU卡文件系统的结构;
2、以SIM卡为例,掌握CHV的校验方法、修改方法;
3、了解CPU卡的ATR数据格式及含义;
二、实验器材
1、OMNIKEY5321读卡器1台
2、接触式CPU卡(SIM卡)1张
3、PC机1台
4、VC6.0开发环境
三、实验步骤及内容
1、在VC6.0环境下编写读卡器操作对话框程序,具体如下:
2、连接OMNIKEY5321读卡器读卡器,运行程序,观察实验现象,对ATR数据进行解析,并记录实验结果;
3、读取卡片数据,并写入“8613892500258”,观察实验现象,并记录;(切勿修改CHV)
4、修改CHV1为“35363738FFFFFFFF”(使用CHANGECHV指令),并进行CHV1校验(使用VERIFYCHV指令),观察实验结果,并记录;
5、修改文件的存取条件,即使用DISABLECHV命令将存取条件“CHV1”修改为”ALWAYS”,观察实验现象并记录;
6、将卡片恢复为默认状态,即CHV1的值为“31323334FFFFFFFF”(使用CHANGECHV指令),存取条件为“CHV1”(使用ENABLECHV指令)。
四、实验注意事项
1、CHV1的值切勿随意更改,CHV校验次数为3,若程序校验报错应立即停止,否则卡片将损坏。
2、实验结束时,务必将卡片恢复至默认状态。
五、附录
ATR(AnswertoReset)解析:
初始字符+格式字符+接口字符+校验字符
初始字符TS:
3B首先传送字符的最低有效位,称为正向约定。
另:
3F为反向约定。
格式字符T0:
3D高半字节的相应位为1时,分别表示后续接口字符(指示协议参数)TA1,TB1,TC1,TD1存在,即TC1,TD1存在;后半字节表示历史字符(描述卡的操作特性)的个数,即历史字符个数为13。
接口字符TC1:
94全局接口字节给出接口设备用来计算的一些参数
接口字符TD1:
00高半字节表示后续接口字符是否存在,即不存在;低半字节表示后续发送的协议类型,即T=0(异步半双工字符传输协议)
CHV(CardHolderVerification):
卡持有人校验信息,是卡的数据存取条件,分为CHV1和CHV2,均为8字节长度,本次实验均采用CHV1进行验证,卡片默认CHV1为“31323334FFFFFFFF”。
备注:
M:
强制性的O:
可选的
程序运行流程:
流程1:
校验CHV-----选择MF文件3F00----选择DF文件---选择EF文件---读或写
流程2:
修改CHV----选择MF文件3F00----选择DF文件---选择EF文件---读或写(只可运行一次,运行一次之后立即注释掉,并添加新的CHV校验语句,以后运行同流程1)
流程3:
去使能CHV---选择MF文件3F00----选择DF文件---选择EF文件---读或写
流程4:
使能CHV----选择MF文件3F00----选择DF文件---选择EF文件---读或写(只可运行一次,运行一次之后立即注释掉,并添加新的CHV校验语句,以后运行同流程1)
流程小节:
使能CHV、修改CHV、去使能CHV均相当于进行了一次CHV校验,但这些流程只能进行一次
实验六非接触式CPU卡(银医卡)读写控制实验
一、实验目的
1、进一步掌握CPU卡文件系统的结构;
2、掌握FMCOS的安全机制;
3、了解非接触式CPU卡的外部认证方法;
二、实验器材
1、OMNIKEY5321读卡器1台或ACR128读卡器1台
2、非接触式CPU卡(银医卡)1张
3、PC机1台
4、VC6.0开发环境
三、实验步骤及内容
1、在VC6.0环境下编写读卡器操作对话框程序,具体如下:
2、连接OMNIKEY5321读卡器或ACR128读卡器,运行程序,观察实验现象,对ATR数据进行解析,并记录实验结果;(参见实验三附录)
3、读取卡片数据,并将卡号、身份证号、姓名、性别分别改写为“222222222111111111”、“610118*********589”、“张三丰”、“男”,观察实验现象,并记录,对实验结果进行分析,说明卡号、身份证号、姓名、性别等信息分别存储于那个文件。
(切勿修改外部认证部分代码)
4、运行对话框程序后,注释掉读卡函数中的外部认证语句,观察实验结果,并记录;
5、完成内容4后,运行对话框程序,先写卡后读卡,观察实验结果,并记录;
四、实验注意事项
1、外部认证部分代码切勿随意更改,认证允许次数为3,若程序校验报错应立即停止,否则卡片将损坏。
2、文件0015、文件0016读权限均为“F0”,即自由读取;文件0017、文件0018的读权限为“F1”,即需要进行外部认证一次。
文件0015、文件0016写权限均为“F1”,即需要进行外部认证一次;文件0017、文件0018的写权限为“F2”,即需要进行外部认证两次。
文件0015、文件0016、文件0017、文件0018均为EF文件即基本工作文件,文件DDF1为MF主文件,文件1001为key文件。
五、附录
1.文件选择命令
2.外部认证命令
3二进制文件读取指令
4.二进制文件写入指令
程序流程:
流程1(初始化流程):
OnintDialog(对话框初始化)------OnBtnLinkreader(连接读卡器)
流程2(读卡流程):
选择主文件DDF1-------选择文件0015----读文件0015-----选择文件0015高36位,显示18位卡号-----选择文件1001------外部认证-----选择文件0017-----读文件0017------选择文件0017的高36位,显示18位身份证号------选择文件0018-----读文件0018---选择高16位显示姓名,低16位显示性别
流程3(写卡流程):
获取编辑框中的数据,核对卡号及身份证号长度-----选择文件DDF1------外部认证---选择文件0015------在文件0015中写入卡号------选择文件1001-----外部认证------选择文件0017------在文件0017中写入身份证号---选择文件0018----在文件0018中写入姓名和性别-----给出写入完成消息提示框。
实验七智能卡应用综合演示实验
一、实验目的
1、了解智能卡应用系统的一般组成;
2、了解智能卡应用系统中售卡器、纸币器、凭条打印机、密码键盘等设备的工作原理;
3、了解智能卡应用系统设计的一般方法。
二、实验器材
1、EPT自助服务终端1台;
2、VC6.0开发环境。
三、实验步骤
1、自助服务终端上电、启动;
2、编译运行银医卡应用工程;
3、银医卡售卡流程、充值流程;
4、银医卡就诊消费流程。
四、实验结果
略
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