فهرست مطالب الف-چکیده 9 ب-مقدمه 10 ج-تاریخچه کارت های هوشمند 12 د-فصل اول : مشخصات کارت هوشمند 17 .11مشخصات فیزیکی کارت هوشمند 17 1.2 دسته بندی های کارت هوشمند 18 2.1. 1دسته بندی بر اساس سطح تماسی 18 2.2.1كارت‌هاي هوشمند تماسي(Contact Smart Card) 18 3.2.1كارت‌هاي هوشمند غيرتماسي(Contactless Smart Card) 19 4.2.1كارت‌هاي هوشمند تركيبي(Dual-Interface Smart Card) 20 1.2. .5دسته بندی بر اساس نوع تراشه 20 6.2.1انواع تراشه های کارت هوشمند 20 7.2.1تراشه های دارای حافظه 21 8.2.1مدارهای مجتمع خاص منظوره 21 9.2.1تراشه های دارای ریز پردازنده 22 3.1.افزایش کارایی و سرعت تعامل 22 4.1.استانداردهای کارت هوشمند 23 1.4.1استانداردهای بین المللی کارت هوشمند 23 ISO/7816 2.4.1(استاندارد کارتهای هوشمند تماسی) 24 3.4.1 استانداردهای کارت هوشمند غیر تماسی 25 ه-فصل دوم : اجزاء کارت هوشمند 26 1.2 اجزای اصلی کارت 26 1.1.2 چاپ و برچسب گذاری 27 2.1.2 برجسته سازی 28 3.1.2 تصویر سه بعدی 28 4.1.2 قاب نشانگر 28 5.1.2 اجزای لمسی 29 6.1.2 علامت مغناطیسی 29 7.1.2 پیمانه تراشه 29 8.1.2 انتن 30 22. ریز کنترل کننده های کارت هوشمند 30 1.2.2 پردازشگر 35 2.2.2 حافظه 36 1.2.2.2ROM 37 2.2.2.2SRAM 37 3.2.2.2DRAM 38 .24.2.2EPROM 39 5.2.2.2 Flash & EEPROM 40 3.2 سخت افزار تکمیلی 40 و-فصل سوم : امنیت کارت هوشمند 43 1.3 حملات رایج بر کارت های هوشمند 43 1.1.3 مقدمه برای طبقه بندی حملات 43 2.1.3 طبقه بندی حمله کنندگان 44 1.2.1.3 حملات از طریق خروجی به دارنده کارت و مالک کارت 45 2.2.1.3 حملات از طریق دارنده کارت به خروجی 46 3.2.1.3 حملات از طریق دارنده کارت به مالک اطلاعات 46 4.2.1.3 حملات از طرف صادر کننده علیه دارنده کارت 48 5.2.1.3 حملات از طریق تولید کننده علیه صاحب اطلاعات 48 2.3 اجرای سریع الگوریتم های رمزی AES در کارت های هوشمند 48 1.2.3 روش ترکیب شده ی AES 51 1.1.2.3 الگوریتم انتخابی AES 52 2.2.3 برنامه ریزی حافظه ی COS 56 1.2.2.3 روش CSOD 58 3.2.3 مرحله اجرا 60 3.3 طراحی اصولی پردازشگرهای کارت هوشمند مقاوم در برابر دستکاری 61 1.3.3 حملات هجومی 62 1.1.3.3 باز کردن بسته بندی کارت هوشمند 62 2.1.3.3 بازسازی طرح 63 4.1.3.3 ریزیابشگری دستی 63 5.1.3.3 تکنیکهای بازخوانی حافظه 63 6.1.3.3 تکنیکهای پرتوی ذره 64 2.3.3 حملات غیر هجومی 64 3.3.3 چاره جویی ها 66 1.3.3.3 سیگنال حالتی تصادفی 66 2.3.3.3 چند شیاره کردن تصادفی 68 3.3.3.3 حسگرهای فرکانس پایین قوی 68 4.3.3.3 نابودی مدار بندی تست 69 5.3.3.3 شمارشگر برنامه محدود شده 70 6.3.3.3 شبکه های حسگر لایه بالا 71 ز-فصل چهارم : طراحی کارت هوشمند 73 1.4طراحی و آزمایش تراشه کارت هوشمند با استفاده از شبکه 73 2.4 طـراحــی و ازمــایش تــراشه کارت هوشمنــد با استفــاده از شبکــه بـــر اساس تــراشه خودکار چرخه ای 74 1.2.4 تراشه کارت هوشمند کار رکن 3 75 2.2.4 ساختار زنجیره 76 1.2.2.4 پروتکل پیوند خودزمان 76 2.2.2.4 انجام قابل سنجش 77 3.2.2.4 تعویض پکت اطلاعاتی 78 3.2.4 ترکیب و مجتمع کردن تراشه کارت هوشمند با استفاده از زنجیره 79 1.3.2.4 ساختار شبکه 80 2.3.2.4 ادابپتور (مبدل برق) رابط شبکه 80 ح-فصل پنجم : کاربردهای کارت هوشمند 82 1.5 کاربردهای کارت هوشمند 83 2.5 کاربرد های شناسایی 84 3.5 کاربرد های مالی 84 1.3.5خدمات حمل و نقل درونشهری و بین شهری 85 2.3.5 خدمات کارت در حوزهگردشگری 87 3.3.5 خدمات کارت هوشمند در حوزه فرهنگی – رفاهی 89 4.3.5 خدمات کارت در حوزه پرداخت های شهروندان 90 5.3.5 خدمات کارت درحوزه نیروی انسانی 91 4.5 كاربرد‌هاي نگهداري اطلاعات 91 5.5 كارت‌هاي هوشمند چند منظوره 92 6.5 قسمت هايي از تکنولوژی های ساخت کارت هوشمند در ايران 94 ط-نتیجه 95 ی-منابع 96 فهرست اشکال شکل(1-1): نمونه کارت هوشمند تماسی...................................................................................19 شکل(1-2): قسمتهای موجود درکتاکتهای فلزی........................................................................20 شکل(1-3): نمونه کارت مترو.....................................................................................................21 شکل(2-1): انتقال ارتباطی یک مدل کارت هوشمند..................................................................30 شکل(2-2): نمودارقالب یک تراشه حافظه برای یک کارت هوشمند با یک رابط تماسی............32 شکل(2-3): نمودارقالب یک ریزکنترل کننده برای یک کارت هوشمند با یک رابط تماسی.........33 شکل(2-4): نمودارقالب یک ریزکنترل کننده کارت هوشمندباگزینش اجزای رایج امروزی........41 شکل(3-1): زیرساخت 52……………………………………………………………………………….NEXCARD شکل(3-2):رمزگذاری اطلاعات 54 ……………………………………………………………… AES شکل(3-3): نتایج فرآیند اصلی.................................................................................................55شکل(3-4): کلید رمز................................................................................................................56 شکل(3-5): کلید رمز................................................................................................................56 شکل(3-6): متد CSOD...........................................................................................................60 شکل(3-7): مقایسه راندمان طول کلیدها AES.........................................................................61 فهرست اشکال شکل(4-1): ساختار سیستم کارت هوشمند.............................................................................77 شکل(4-2): پیوند زنجیره ای .................................................................................................78 شکل(4-3): طول سرعت چرخه پیوند زنجیره ای ..................................................................79 شکل(4-4): فرمت وشکل پکت ............................................................................................80 شکل(4-5): ترکیب وساختار شبکه .......................................................................................82 شکل(4-6): آداپتور رابط شبکه آغازگر ................................................................................83
فهرست مطالب الف-چکیده 9 ب-مقدمه 10 ج-تاریخچه کارت های هوشمند 12 د-فصل اول : مشخصات کارت هوشمند 17 .11مشخصات فیزیکی کارت هوشمند 17 1.2 دسته بندی های کارت هوشمند 18 2.1. 1دسته بندی بر اساس سطح تماسی 18 2.2.1كارت‌هاي هوشمند تماسي(Contact Smart Card) 18 3.2.1كارت‌هاي هوشمند غيرتماسي(Contactless Smart Card) 19 4.2.1كارت‌هاي هوشمند تركيبي(Dual-Interface Smart Card) 20 1.2. .5دسته بندی بر اساس نوع تراشه 20 6.2.1انواع تراشه های کارت هوشمند 20 7.2.1تراشه های دارای حافظه 21 8.2.1مدارهای مجتمع خاص منظوره 21 9.2.1تراشه های دارای ریز پردازنده 22 3.1.افزایش کارایی و سرعت تعامل 22 4.1.استانداردهای کارت هوشمند 23 1.4.1استانداردهای بین المللی کارت هوشمند 23 ISO/7816 2.4.1(استاندارد کارتهای هوشمند تماسی) 24 3.4.1 استانداردهای کارت هوشمند غیر تماسی 25 ه-فصل دوم : اجزاء کارت هوشمند 26 1.2 اجزای اصلی کارت 26 1.1.2 چاپ و برچسب گذاری 27 2.1.2 برجسته سازی 28 3.1.2 تصویر سه بعدی 28 4.1.2 قاب نشانگر 28 5.1.2 اجزای لمسی 29 6.1.2 علامت مغناطیسی 29 7.1.2 پیمانه تراشه 29 8.1.2 انتن 30 22. ریز کنترل کننده های کارت هوشمند 30 1.2.2 پردازشگر 35 2.2.2 حافظه 36 1.2.2.2ROM 37 2.2.2.2SRAM 37 3.2.2.2DRAM 38 .24.2.2EPROM 39 5.2.2.2 Flash & EEPROM 40 3.2 سخت افزار تکمیلی 40 و-فصل سوم : امنیت کارت هوشمند 43 1.3 حملات رایج بر کارت های هوشمند 43 1.1.3 مقدمه برای طبقه بندی حملات 43 2.1.3 طبقه بندی حمله کنندگان 44 1.2.1.3 حملات از طریق خروجی به دارنده کارت و مالک کارت 45 2.2.1.3 حملات از طریق دارنده کارت به خروجی 46 3.2.1.3 حملات از طریق دارنده کارت به مالک اطلاعات 46 4.2.1.3 حملات از طرف صادر کننده علیه دارنده کارت 48 5.2.1.3 حملات از طریق تولید کننده علیه صاحب اطلاعات 48 2.3 اجرای سریع الگوریتم های رمزی AES در کارت های هوشمند 48 1.2.3 روش ترکیب شده ی AES 51 1.1.2.3 الگوریتم انتخابی AES 52 2.2.3 برنامه ریزی حافظه ی COS 56 1.2.2.3 روش CSOD 58 3.2.3 مرحله اجرا 60 3.3 طراحی اصولی پردازشگرهای کارت هوشمند مقاوم در برابر دستکاری 61 1.3.3 حملات هجومی 62 1.1.3.3 باز کردن بسته بندی کارت هوشمند 62 2.1.3.3 بازسازی طرح 63 4.1.3.3 ریزیابشگری دستی 63 5.1.3.3 تکنیکهای بازخوانی حافظه 63 6.1.3.3 تکنیکهای پرتوی ذره 64 2.3.3 حملات غیر هجومی 64 3.3.3 چاره جویی ها 66 1.3.3.3 سیگنال حالتی تصادفی 66 2.3.3.3 چند شیاره کردن تصادفی 68 3.3.3.3 حسگرهای فرکانس پایین قوی 68 4.3.3.3 نابودی مدار بندی تست 69 5.3.3.3 شمارشگر برنامه محدود شده 70 6.3.3.3 شبکه های حسگر لایه بالا 71 ز-فصل چهارم : طراحی کارت هوشمند 73 1.4طراحی و آزمایش تراشه کارت هوشمند با استفاده از شبکه 73 2.4 طـراحــی و ازمــایش تــراشه کارت هوشمنــد با استفــاده از شبکــه بـــر اساس تــراشه خودکار چرخه ای 74 1.2.4 تراشه کارت هوشمند کار رکن 3 75 2.2.4 ساختار زنجیره 76 1.2.2.4 پروتکل پیوند خودزمان 76 2.2.2.4 انجام قابل سنجش 77 3.2.2.4 تعویض پکت اطلاعاتی 78 3.2.4 ترکیب و مجتمع کردن تراشه کارت هوشمند با استفاده از زنجیره 79 1.3.2.4 ساختار شبکه 80 2.3.2.4 ادابپتور (مبدل برق) رابط شبکه 80 ح-فصل پنجم : کاربردهای کارت هوشمند 82 1.5 کاربردهای کارت هوشمند 83 2.5 کاربرد های شناسایی 84 3.5 کاربرد های مالی 84 1.3.5خدمات حمل و نقل درونشهری و بین شهری 85 2.3.5 خدمات کارت در حوزهگردشگری 87 3.3.5 خدمات کارت هوشمند در حوزه فرهنگی – رفاهی 89 4.3.5 خدمات کارت در حوزه پرداخت های شهروندان 90 5.3.5 خدمات کارت درحوزه نیروی انسانی 91 4.5 كاربرد‌هاي نگهداري اطلاعات 91 5.5 كارت‌هاي هوشمند چند منظوره 92 6.5 قسمت هايي از تکنولوژی های ساخت کارت هوشمند در ايران 94 ط-نتیجه 95 ی-منابع 96 فهرست اشکال شکل(1-1): نمونه کارت هوشمند تماسی...................................................................................19 شکل(1-2): قسمتهای موجود درکتاکتهای فلزی........................................................................20 شکل(1-3): نمونه کارت مترو.....................................................................................................21 شکل(2-1): انتقال ارتباطی یک مدل کارت هوشمند..................................................................30 شکل(2-2): نمودارقالب یک تراشه حافظه برای یک کارت هوشمند با یک رابط تماسی............32 شکل(2-3): نمودارقالب یک ریزکنترل کننده برای یک کارت هوشمند با یک رابط تماسی.........33 شکل(2-4): نمودارقالب یک ریزکنترل کننده کارت هوشمندباگزینش اجزای رایج امروزی........41 شکل(3-1): زیرساخت 52……………………………………………………………………………….NEXCARD شکل(3-2):رمزگذاری اطلاعات 54 ……………………………………………………………… AES شکل(3-3): نتایج فرآیند اصلی.................................................................................................55شکل(3-4): کلید رمز................................................................................................................56 شکل(3-5): کلید رمز................................................................................................................56 شکل(3-6): متد CSOD...........................................................................................................60 شکل(3-7): مقایسه راندمان طول کلیدها AES.........................................................................61 فهرست اشکال شکل(4-1): ساختار سیستم کارت هوشمند.............................................................................77 شکل(4-2): پیوند زنجیره ای .................................................................................................78 شکل(4-3): طول سرعت چرخه پیوند زنجیره ای ..................................................................79 شکل(4-4): فرمت وشکل پکت ............................................................................................80 شکل(4-5): ترکیب وساختار شبکه .......................................................................................82 شکل(4-6): آداپتور رابط شبکه آغازگر ................................................................................83