ISO7816协议开发板

智能卡ISO7816-4规范(中文版)

第二部分行业间交换命令目录1范围 (3)2参考文件 (3)3定义 (3)4缩略语和记号 (5)5基本组织结构 (5)5．2 卡的安全体系结构 (9)5.3 APDU报文结构 (11)5.4 命令首标、数据字段和响应尾标用的编码约定 (13)5.5 逻辑信道 (18)5.6 安全报文交换 (19)6基本的行业间命令 (23)6．1 READ BINARY命令 (23)6.2 WRITE BINARY命令 (24)6.3 UPDATE BINARY命令 (25)6.4 ERASE BINARY命令 (26)6.5 READ RECORD命令 (27)6.6 WRITE RECORD命令 (29)6.7 APPEND RECORD命令 (31)6.8 UPDATE RECORD命令 (32)6.9 GET DATA 命令 (33)6.10 PUT DATA 命令 (35)6.11 SELECT FILE 命令 (36)6.12 VERIFY 命令 (38)6.13 INTERNAL AUTHENTICATE 命令 (39)6.14 EXTERNAL AUTHENTICATE 命令 (40)6.15 GET CHALLENGE命令 (42)6.16 MANAGE CHANNEL命令 (42)7面向传输的行业间命令 (43)7.1 GET RESPONSE 命令 (43)7.2 ENVELOPE 命令 (44)8历史字节 (45)9与应用无关的卡服务 (49)通过T＝0传输APDU报文 (52)通过T＝1传输APDU报文 (57)1 范围本规范规定了:——由接口设备至卡以及相反方向所发送的报文、命令和响应的内容;——在复位应答期间卡所发送的历史字节的结构及内容;——当处理交换用的行业间命令时，在接口处所看到的文件和数据的结构;——访问卡内文件和数据的方法;——定义访问卡内文件和数据的权利的安全体系结构;——安全报文交换的方法;——访问卡所处理算法的方法。

RFID 7816协议

节上编码的私有密钥）
‘87’ 辅助因子
GQ2 的公共密钥数据对象集
‘81’ 模块（一个在 x 字节上编码的表示成 n 的数）
‘83’ 基本数的数量（一个在一个字节上编码表示成 m 的数。如果标签’8成 g,g2…gm 的基本数是前 m 个质数 2,3,5,7,11…） ‘84’ 验证参数（一个在 1 字节上编码表示成 k 的数）
安全消息是（部分）命令-响应对的加密保护的方法集合。
[ISO/IEC 7816-4] 4、缩略语和符号
本文件中用到以下的缩略语
CCT CRT
控制加密校验的参考模板控制参考模板
CT
控制保密的参考模板
DSA
数字签名算法
DST
控制数字签名的参考模板
ECDSA
椭圆曲线数字签名算法
HT
控制 hash 码的参考模板
‘83’ 基本数（一个在 y 字节上编码表示成 g 的 q 阶的数）
‘84’ 公共密钥（一个在 y 字节编码的表示成 y 的数，它等于 g 的 x 次方模 p，其中 x 是
在 y 字节上编码的私有密钥）
ECDSA 的公共密钥数据对象集
‘81’ 质数（一个在 z 字节上编码表示成 p 的数）
‘82’ 第一系数（一个表示成在 z 字节上编码的数）
Le 域
编码 Ne=0 时缺失，编码 Ne>0 时存在
数据域
缺失或者规定在 P1 中的数据对象数值
SW1-SW2 见 ISO/IEC 7816-4，相关的表 5 和表 6，如 6985
执行安全操作命令使用了表 5 列出的输入模板。这些模板是用于安全消息的基本数据对象（见
ISO/IEC 7816-4）
x

ISO7816协议学习开发板
交流QQ1900109344
1、常见的CPU卡外观形式，像现在的社保卡、银行卡（原来老的磁条卡除外）、SIM卡、PSAM 卡、SAM等都是采用7816接口模式，卡片有大卡、小卡（如SIM卡等），小卡放在卡托上就是大卡了，为了使用方便而已。

下面是卡片的常用形式，社保卡等只是打印了图片了而已
2、7816接口分为主接口(SCC)即读卡器和从接口(SCD)即卡片，读卡器读取卡片通过7816接口工作。

标准PC/SC读卡器插入卡片
3、7816开发板1
A、当开发板作为读卡器时，开发好读卡器程序，把卡片(如SIM卡)插入SCC接口，通过发
送7816 APDU指令给SIM卡即可读取卡片的数据。

B、当开发板作为卡片时，开发好智能卡程序，把开发板的SCD接口插入读卡器中，可通过
读卡器发送命令到开发板通信验证7816 APDU命令
4、7816开发板2（与1功能一样，开发板的软件有些区别）
开发板作为卡片插入读卡器。

7816开发板的目的：了解学习7816协议，通过实际例程了解整个工作流程，即读卡器是如果工作的，卡片是如果工作的，两者是如何通信的，这就是7616协议了。

开发套件提供：
1、开发板1或开发板2供学习者调试实验使用
2、读卡器(SCC接口)例程，通过串口打印观察读取卡片的数据
3、卡片(SCD接口)例程
4、7816协议资料
5、可提供PC/SC读卡器PC端发送APDU命令工具
开发板联系QQ：1900109344
备注：标准的PS/SC读卡器需要自行准备，如本图上是采用SCR3310读卡器。

ISO7816同步传送协议;

终端对结点编址的使用是可选的，但IC卡在使用T=1型协议时，必须支持按如下规则的结点编址：
l 若不使用节点地址，终端发往IC卡的第一个数据块的SAD和DAD值均应设为0。
l 若使用节点地址，由终端发给IC卡的第一数据块的SAD和DAD应设定为不同的值（其中之一可以是零）。
3、 T=0的错误检测和校正
当T=0时，这个过程是强制的，但在复位应答时不使用。如果一个字符没有正确地接收到或接收正确但奇偶位错，则接收方必须在字符起始位的上升沿之后的（10.5±0.2）个etu内，向I/O线发送持续1-2个etu的低电平信号，以指示出了错误。
l 若使用了结点地址，在卡片操作过程中，IC卡收到的第一个有效I块和S块中的NAD，用于建立起整个卡片操作过程中的终端和IC卡的节点地址，在同一个过程中，终端发给IC卡的后续块应使用同一个NAD，如此建立的结点地址适用于所有类型的数据块。
l 在一个用卡过程中，任何由IC卡送向终端的字组，在此过程中必须使用由终端送向IC卡的第一字组确定的结点地址。（注意，从终端送向IC卡的源点和目标地址，在由IC卡送向终端时要分别变为目标和源点地址）。 l 在卡片操作过程中，若IC卡接收到的数据块的NAD和交易开始时所建立的NAD不同，则IC卡应向交易开始时建立的DAD回复一个R块。协议控制字节（PCB-Protocol Control Byte）协议控制字节对数据块的类型进行编码，有三种类型的数据块，规定如下： l 用于传送APDU的信息字组(I块) l 用于传达确认(ACK-Acknowlegement)或否认(NAK-Negative Acknowlegement)的接收就绪块(R块)
对于T=0，这些字节和随命令一起发送的数据就构成了命令传输协议数据单元（C-TP-DU）。命令应用协议数据单元C-APDU到C-TPDU的变换在后面讲述。 TTL传送这五个命令头字节给IC卡并等待着一个过程字节。

iso7816协议

ISO7816协议ISO7816是一种智能卡接口标准，定义了与智能卡进行通信的物理和电气特性，以及指令集和应答规则。

该协议被广泛应用于银行卡、身份证、门禁卡等智能卡领域，为智能卡的应用开发和系统集成提供了标准化的技术基础。

1. 背景智能卡作为一种集成电路卡片，具有存储和运算能力，以及与外部设备进行通信的能力。

为了实现智能卡与读卡设备之间的互操作性，ISO7816协议应运而生。

该协议的制定旨在确保不同厂商生产的智能卡和读卡设备可以互相兼容，从而保证智能卡应用的可移植性和可扩展性。

2. 协议结构ISO7816协议包括物理特性、电气特性、传输特性以及指令集等方面的规定，下面将分别介绍：2.1 物理特性ISO7816规定了智能卡的尺寸、接触式和非接触式两种类型的接口等物理特性。

其中，接触式接口通过卡片与读卡设备之间的接触实现数据传输，非接触式接口则利用无线射频技术进行通信。

2.2 电气特性ISO7816针对接触式和非接触式两种接口，定义了电气特性。

接触式接口使用金属接触点进行信号传递，而非接触式接口则通过无线射频进行通信。

电气特性规定了智能卡和读卡设备之间的电压、时序等参数，以确保可靠的数据传输。

2.3 传输特性ISO7816规定了智能卡和读卡设备之间的传输特性，包括传输速率、传输模式等。

根据传输速率的不同，可以将ISO7816协议分为T=0和T=1两种传输模式。

T=0模式是基于字符传输的协议，适用于低速传输环境；T=1模式是基于块传输的协议，适用于高速传输环境。

2.4 指令集ISO7816定义了与智能卡进行通信的指令集。

指令集包括了与智能卡进行数据交互的各种指令，例如读取卡片信息、写入数据、进行身份验证等。

通过遵循ISO7816定义的指令集，读卡设备可以与智能卡进行有效的通信。

3. 应用领域ISO7816协议作为智能卡领域的标准化协议，在各个应用领域都有广泛的应用。

以下是几个典型的应用领域：3.1 银行卡银行卡是ISO7816协议的主要应用之一。

IC卡7816协议

第一部分卡片基本规范
1
目
次３３３
１主要内容２参考资料３定义４缩略语和符号表示５物理特性卡上信息记录方法和物理接口要求６电特性７卡的操作过程８复位应答
6
ＩＦＳＩ整型信息域尺寸ＩＮＦ信息域ＬＥＮ长度ＬＲＣ纵向冗余检验ＮＡＤ节点地址ＯＳＩ开放系统互连ＰＣＢ协议控制字节Ｒ－ｂｌｏｃｋ接收准备块Ｒ接收准备ＳＡＤ源节点地址Ｓ－ｂｌｏｃｋ管理块ＷＴＸ扩展等待时间ＸＯＲ异或ＡＰＤＵ应用协议数据单元ＡＴＲ复位应答ＣＬＡ类字节ＤＩＲ目录ＤＦ专用文件ＥＦ基本文件ＦＣＩ文件控制信息ＦＣＰ文件控制参数ＦＭＤ文件管理数据ＩＮＳ指令字节ＭＦ主文件Ｐ１－Ｐ２参数字节ＰＴＳ协议类型选择ＲＦＵ留待将来使用ＳＭ安全报文处理ＳＷ１－ＳＷ２状态字节ＴＬＶ标记长度值
GB/T 16649.3 – 1996 识别卡- 带触点的集成电路卡- 第3部分: 电信号和传输协议 ISO/IEC 7816 – 4 1995 识别卡- 带触点的集成电路卡- 第4部分: 交换用行业间指令 ISO/IEC 7816 – 5 199 5 识别卡- 带触点的集成电路卡- 第5 部分: 应用标识符的编号体系和注册程序. 集成电路卡注册管理办法
3
３．１０状态ＡＳｔａｔｅＡ空位（如ＩＳＯ１１７７中定义）３．１１ＸＹ十六进制记数法，等于相对于基数１６的ＸＹ３．１２块ｂｌｏｃｋ由起始域信息域和终止域组成的连续字符其中起始域和终止域是必需的信息域是可选的３．１３目的节点地址ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎｎｏｄｅａｄｄｒｅｓｓ（ＤＮＡ）节点地址子域（ＤＮＡ）的一部分，用于标识一个块的未来接收者３．１４终止域ｅｐｉｌｏｇｕｅｆｉｅｌｄ块的最后一个域包括差错检测编码（ＥＤＣ）字节３．１５差错检测编码ｅｒｒｏｒｄｅｔｅｃｔｉｏｎｃｏｄｅ（ＥＤＣ）差错检测的方法之一，检测起始域和信息域的所有字符它在终止域中被传送３．１６域ｆｉｅｌｄ定义为起始域信息域或终止域３．１７信息块ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｂｌｏｃｋ（Ｉ－ｂｌｏｃｋ）主要用于传输应用层信息的块３．１８信息域ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｉｅｌｄ（ＩＮＦ）含有数据（一般为应用数据）的块中的一个域３．１９长度ｌｅｎｇｔｈ（ＬＥＮ）起始域中的一个子域它指出在块的信息域中被传输的字节个数３．２０节点地址ｎｏｄｅａｄｄｒｅｓｓ（ＮＡＤ）起始域中的一个子域它指明某个块的目的和源节点地址以及ＶＰＰ状态控制３．２１起始域ｐｒｏｌｏｇｕｅｆｉｅｌｄ块的第１个域它包含节点地址（ＮＡＤ）子域协议控制字节（ＰＣＢ）和长度（ＬＥＮ）３．２２协议控制字节ｐｒｏｔｏｃｏｌｃｏｎｔｒｏｌｂｙｔｅ（ＰＣＢ）起始域中的一个子域它包含传输控制信息３．２３接收准备块ｒｅｃｅｉｖｅｒｅａｄｙｂｌｏｃｋ（Ｒ－ｂｌｏｃｋ）一个包含肯定或否定确认信息的块它包含预期的信息块（Ｉ－ｂｌｏｃｋ）的块数３．２４源节点地址ｓｏｕｒｃｅｎｏｄｅａｄｄｒｅｓｓ（ＳＡＤ）节点地址（ＮＡＤ）子域的一部分，用于指定块的发送方３．２５子域ｓｕｂｆｉｅｌｄ一个域中的一种功能成分３．２６管理块ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙｂｌｏｃｋ（Ｓ－ｂｌｏｃｋ）包含传输控制信息的块３．２７传输控制ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌ控制接口设备（ＩＦＤ）和集成电路卡（ＩＣＣ）之间进行数据传输它包含ＶＰＰ状态控制块顺序传输控制同步以及传输差错的校正３．２８复位应答文件Ａｎｓｗｅｒ－ｔｏ－Ｒｅｓｅｔｆｉｌｅ指示卡操作特性的基本文件３．２９指令应答对ｃｏｍｍａｎｄ－响应ｐａｉｒ两种信报的组合，一个指令跟着一个响应

ISO 7816协议及智能卡驱动介绍

receive msg
processing…
Call Event Callback (STSMART_EV_CARD_INSERTED or STSMART_EV_CARD_REMOVED)
SMART_DetectHandler是在stsmart_init注册的PIO中断函数
Page 26
2021/5/6
Page 15 2021/5/6
公司名称全称或去掉此项皆可
第3部分—电气接口和传输协议
5）ATR结构和内容协议类型 T=0—异步半双工字符传输协议 T=1—异步半双工块传输协议 T=14—Irdeto私有定义传输协议其余为保留类型
Page 16 2021/5/6
公司名称全称或去掉此项皆可
第3部分—电气接口和传输协议
Page 7 2021/5/6
公司名称全称或去掉此项皆可
第3部分—电气接口和传输协议
3）IC卡操作过程
□ active: VCC、CLK的准备好，RST无效状态 □ 卡复位：RST 有效 40000 clk周期 □ 卡输出ATR：Answer to Reset，将卡和协议信息输出给主设备 □ 数据传输：与卡之间的数据交换 □ deactive: RST、CLK、VCC无效
Page 5 2021/5/6
公司名称全称或去掉此项皆可
第2部分—卡的尺寸和触电位置
最小触点尺寸触点位置
RFU—Reserved for Futurn Use
Page 6 2021/5/6
公司名称全称或去掉此项皆可
第3部分—电气接口和传输协议
1）信号定义
I/O—串行输入输出
CLK—时钟信号（可选），当卡使用内部时钟时不需要
TCK – 校验字节， T0 to TCK的异或值

IC卡7816协议

由接口设备传向卡或由卡传向接口设备的字节串，它不包括面向传输的字符３．３９父文件ｐａｒｅｎｔｆｉｌｅ
在等类分类中，仅优先一个给定文件的专用文件３．４０口令ｐａｓｓｗｏｒｄ
一个应用可能需要的代表卡的用户的数据３．４１路径ｐａｔｈ没有定界的文件标识符的连接如果路径以主文件的识别符开始，它就是一个路径３．４２提供者ｐｒｏｖｉｄｅｒ
除文件控制参数（例如：终止数据，应用标签）以外的任何文件信息３．３６内部基本文件ｉｎｔｅｒｎａｌｅｌｅｍｅｎｔａｒｙｆｉｌｅ
用于存储由卡解释的数据的基本文件３．３７主文件ｍａｓｔｅｒｆｉｌｅ
强制性和唯一被指定的文件，它代表了根目录下的文件结构３．３８信报ｍｅｓｓａｇｅ
ＣＯＵＴ输出电容
ＢＧＴ块保护时间
ＢＷＩ块等待时间整数值
ＢＷＴ块等待时间
ＣＲＣ循环冗余检验
ＣＷＩ字符等待时间整数值
ＣＷＴ字符等待时间
ＤＡＤ目的节点地址
以下缩略语适用于本部分
ＡＡＣ
应用鉴定密码
ＡＣ
访问条件
ＡＣ
应用加密
ＡＣＫ
确认
ＡＩＤ
应用标识
ＡＰＤＵ
应用协议数据单元
ＡＲＱＣ
授权请求密码
ＡＳＣ
应用专用指令集
ＡＴＣ
应用交易序号
ＡＴＲ
复位应答
ＢＣＤ
二进制编码的十进制
ＶＩＨ高电平输入电压来自ＶＩＬ低电平输入电压
7
5 物理特性附加信息记录方法和接口要求
符合本规范的集成电路卡应遵守ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６系列标准中的有关规定
2
１主要内容本规范的这一部分规定了 ID-1 型带触点集成电路卡的基本技术要求主要包括以下