کارت های هوشمند و APDU Command در کارت های هوشمند

یک کارت هوشمند (SC)، کارت تراشه یا کارت مدار مجتمع (ICC یا IC card) یک دستگاه تأیید الکترونیکی فیزیکی است که برای کنترل دسترسی به منبع استفاده می شود. این معمولاً یک کارت پلاستیکی به اندازه یک کارت اعتباری با یک تراشه مدار مجتمع (IC) جاسازی شده است. بسیاری از کارت های هوشمند شامل الگوی تماس های فلزی برای اتصال الکتریکی به تراشه داخلی هستند. دیگران بدون تماس هستند و بعضی هر دو هستند. کارت های هوشمند می توانند شناسایی شخصی، تأیید، ذخیره سازی داده و پردازش برنامه را فراهم کنند. کاربردهای آن شامل شناسایی، مالی، حمل و نقل عمومی، امنیت رایانه، مدارس و بهداشت و درمان است. کارت های هوشمند ممکن است احراز هویت امن قوی را برای ورود یکباره (SSO) در سازمان ها فراهم کنند. کارت مدار مجتمع جهانی (UICC) برای تلفن های همراه، نصب شده به عنوان یک کارت SIM قابل جابجایی یا eSIM جاساز شده، نوع دیگر کارت هوشمند نیز است.

APDU Command

در زمینه کارت های هوشمند، یک واحد پروتکل داده برنامه (APDU) واحد ارتباطی بین یک کارت خوان و یک کارت هوشمند است. ساختار APDU توسط ISO/IEC 7816-4 سازمان، امنیت و دستورات برای تبادل تعریف شده است. دو دسته APDU وجود دارد: APDU های فرمان و APDU های پاسخ.
APDU ها در ارسال فرمان ها به کارت های هوشمند استفاده می شود. در این زمینه، منطق APDU برای ارسال فرمان ها به کارت استفاده می شود و آنها فرمان های APDU نامیده می شوند.

پین های یک کارت هوشمند

• دو دسته اصلی ICC وجود دارد. کارت های حافظه فقط شامل قطعات ذخیره سازی حافظه غیر فرار و شاید منطق امنیتی اختصاصی هستند. کارت های میکروپروسسور شامل قطعات حافظه فرار و میکروپروسسور هستند. یک کارت هوشمند، کارت تراشه یا کارت مدار مجتمع (ICC) هر کارت جیبی با مدارات مجتمع جاسازی شده است.
• کارت های هوشمند می توانند شناسایی، تأیید، ذخیره سازی داده، تأیید امن قوی برای ورود یکباره (SSO) و پردازش برنامه را فراهم کنند.
• ویژگی های فیزیکی، الکتریکال و دیگر کارت های هوشمند توسط استانداردهای ISO/IEC 7810 و ISO/IEC 7816 توصیف شده اند.
• C1 VCC +5 VDC ورودی منبع تغذیه (استفاده اختصاص داده شده توسط کارت)
• C2 RESET سیگنال رست، برای رست ارتباطات کارت استفاده می شود. چه خود به خود (سیگنال رست از دستگاه رابط عرضه شده) چه در ترکیب با یک مدار کنترل رست داخل (استفاده اختصاص داده شده توسط کارت). اگر رست داخل پياده سازي شده باشد، ولتاژ منبع در Vcc الزامي است
• C3 CLOCK به کارت سیگنال ساعت را فراهم مي كند كه از آن زمان بندي ارتباطات داده نشأ مي گيرد
• C4 RESERVED AUX1، به صورت اختياري برای رابط USB و استفاده های ديگر.
• C5 GND زمین (ولتاژ مرجع)
• C6 Vpp ولتاژ برنامه ريزي ورودي (اختياري). این تماس ممکن است برای عرضه ولتاژ لازم برای برنامه ريزي يا پاك كردن حافظه دائمي داخلي استفاده شود. ISO/IEC 7816-3:1997 این را به عنوان یک ولتاژ برنامه ريزي طرح كشید: يك ورودي برای ولتاژ بالاتر برای برنامه ريزي حافظه پائين (مثلاً EEPROM). ISO/IEC 7816-3:2006 آن را SPU طرح می کشد، برای استفاده استاندارد یا مالکیت خصوصی، به عنوان ورودی و / یا خروجی.
• C7 I/O ورودی یا خروجی برای داده های سریال (نیمه دو طرفه) به مدار مجتمع داخل کارت.
• C8 RESERVED AUX2، به صورت اختياري برای رابط USB و استفاده های ديگر.

CCID:

در ارتباط با دستگاه‌های موبایل، رابط CCID (یا USB Chip/Smart Card Interface Devices) یک پروتکل مبتنی بر USB است که امکان ارتباط بین کامپیوتر و یک کارت هوشمند یا خواننده کارت هوشمند را فراهم می‌کند. این رابط برای شناسایی امن، احراز هویت و ذخیره سازی داده‌ها استفاده می‌شود.

UICC

UICC (یا Universal Integrated Circuit Card) کارت هوشمندی است که در بیشتر شبکه‌های تلفن همراه GSM، UMTS و LTE استفاده می‌شود. پروتکل UICC استانداردها و پروتکل‌های ارتباطی بین دستگاه موبایل و کارت SIM را تعریف می‌کند. کارت UICC تابعیت‌های کارت SIM را نیز شامل می‌شود.

تفاوت بین CCID و UICC

تفاوت بین CCID و UICC به این صورت است که CCID یک پروتکل ارتباطی است که بین دستگاه موبایل (مانند یک تلفن همراه) و خواننده کارت هوشمند (مانند خواننده SIM کارت) برقرار می‌شود. این رابط برای ارتباط استفاده می‌شود تا دستگاه موبایل بتواند با کارت هوشمند ارتباط برقرار کند و از قابلیت‌های آن استفاده کند.

به عبارت دیگر، CCID مجرای ارتباطی بین دستگاه و خواننده کارت هوشمند است که بسته به نوع کارت ممکن است از جمله کارت SIM باشد. این رابط تعیین کننده فرمت و روش ارتباط و تبادل داده بین دستگاه و کارت هوشمند مربوطه است.

در مقابل، UICC کارت هوشمند خود است که در دستگاه موبایل قرار دارد و قابلیت‌های کارت SIM را ارائه می‌دهد. UICC شامل مدار مجتمع یا چیپ هوشمند است که اطلاعات کارت SIM را ذخیره می‌کند و با استفاده از پروتکل های مرتبط با شبکه‌های مخابراتی، می‌تواند احراز هویت کاربر، ذخیره اطلاعات تماس و ارتباط با شبکه‌های تلفن همراه را امکان پذیر سازد.

بنابراین، تفاوت اساسی بین CCID و UICC در این است که CCID رابط ارتباطی بین دستگاه و خواننده کارت هوشمند است، در حالی که UICC کارت هوشمندی است که در دستگاه موبایل قرار می‌گیرد و قابلیت‌های کارت SIM را فراهم می‌کند.

نقشه ساده شده یک سیم کارت خوان با واسط سریال برای ارتباط با کامپیوتر

مدار الکترونیکی آداپتور از خط VCC دستگاه کارت خوان هوشمند منبع تغذیه خود را دریافت می کند یا می توانید از یک منبع 5 ولت خارجی استفاده کنید اگر مایل باشید. خط RST اسلات کارت با استفاده از یکی از درایورهای TTL-> RS-232 در MAX232 به DCD متصل می شود، بنابراین نرم افزار و کارت خوان به راحتی می توانند در صورت خطای پروتکل دوباره همگام سازی شوند.
شما می توانید مدار را با یک شبیه ساز ترمینال و منبع +5 ولت خارجی با قطع اکو محلی آزمایش کنید اگر هنوز هر نوع شخصیت را بلافاصله در صفحه ببینید، رابط باید درست باشد.
شما همچنین می توانید از این مدار آداپتور برای اجازه دادن به یک PC برای گوش دادن به ترافیک داده ها بین یک کارت خوان و یک کارت واقعی استفاده کنید. فقط کارت واقعی و آداپتور را به صورت موازی به کارت خوان متصل کنید و نگذارید نرم افزار PC هر چیزی را منتقل کند.

پروژه PCSC lite

پروژه pcsc-lite یک پیاده سازی نرم افزاری رایگان از API PC/SC (یا WinSCard) برای سیستم های یونیکس است. وب سایت پروژه https://pcsclite.apdu.frاست. API PC/SC برای ادغام کارت های هوشمند و کارت خوان های هوشمند در برنامه های مختلف استفاده می شود.

https://pcsclite.apdu.fr/

منابع

https://pinoutguide.com/Memory/SmartCardIso_pinout.shtml
https://pinoutguide.com/SerialPortsCables/smartcard_pc_cable_pinout.shtml
http://www.cellular-cables.com/catalog.php?action=resview2&res_id=104