专利名称：接触式逻辑加密卡数据分析装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及IC卡读写产品，具体地说是一种接触式逻辑加密卡的数据分析装置。
当前的接触式IC卡类型中，由于逻辑加密卡具有密码校验机制，必须首先核对正确卡中密码才能进行下一步的操作，如此可以防止对卡中数据随意改写，因而也得到更加广泛的推广和应用。这类IC卡一般均有一个错误计数器，用来记录核对错误次数，如果连续错误达到规定次数，卡片自动锁死不可再用。这种密码校验机制虽然可以防止非法解密，但对于正常的科研开发也带来极大的不便，对加密卡密码区的读写时序稍有差错，极易造成IC卡的自锁。通常使用逻辑分析仪或多路混合信号存储示波器捕获记录加密卡各触点逻辑信号，然后根据信号之间的时序关系推算加密卡各个区间的数据内容。这种方法受到仪器采样通道、采样速率和存储深度的限制，可能无法捕获记录下一长串完整的传输逻辑信号；而且在进行分析推算时，将一长串逻辑信号分割转换成加密卡操作命令、地址数据、信息数据，又需要经过一番复杂繁琐的计算。
为解决以上不足，本实用新型的目的提供一种可简化过程，体积小，便于携带使用的接触式逻辑加密卡数据分析装置。
本实用新型的技术方案如下所述由主控制器、数据存储器、接口电路、双向模拟开关、卡座及供电电路、IC卡模拟板组成，带有时钟振荡电路的主控制器与数据存储器相连，其输出输入信号分别接至接口电路、双向模拟开关、卡座及供电电路，所述卡座及供电电路与IC卡模拟板并联后连接至双向模拟开关，具体为所述主控制器通过输入输出口分别与数据存储器的时钟脚SCL、输入脚SI、输出脚SO、片选脚CS连接，所述数据存储器提供初始上电复位和数据记录存储的功能；主控制器通过输入输出口XTAL1、XTAL2与时钟振荡电路中的振荡器及第一、二电容并联，所述时钟电路为主控器提供震荡脉冲，保证主控器按照特定频率工作；所述接口电路由RS232转换器、接口元件、第五～八电容组成，其中RS232转换器的接收输出口RD1、发送输入口TD1分别与主控制器的接收发送口RX、TX连接，其接收输入口RS1、发送输出口TS1分别与接口电路的接口元件的第四、第二脚连接；第五电容两端与RS232转换器的第二正压脚C2+、电源VCC连接，第六电容两端与RS232转换器的第一正压脚C1+、第一负压脚C1-连接，第七电容两端与RS232转换器的第三正压脚C3+、第三负压脚C3-连接，第八电容分别跨接在RS232转换器的第四负压脚C4-与地之间，接口元件的3脚接地，所述接口电路用以完成TTL电平与RS232电平之间的转换，保证主控制器与计算机进行信息传送；所述双向模拟开关的第一～四控制脚CTRL1～CTRL4并联后分别串第一开关接地、串第十电阻接电源VCC，其第一～第四输入输出脚IO1～IO4与主控制器的输入输出口连接，用以控制主控制器与IC卡座之间数据线的通断，防止正常使用时主控制器输入输出脚状态对逻辑加密卡的干扰；所述卡座及供电电路由第一功率管、卡座、第二～九电阻、第四电容组成，其中卡座的插卡检测脚K1与主控制器的输入输出口连接，其时钟脚CLK、复位脚RST、数据脚IO、编程脚PGM分别与IC卡模拟板的时钟脚CLK、复位脚RST、数据脚IO、编程脚PGM并联后连接双向模拟开关的输出输入脚OI1～OI4，卡座的电源脚VCC连接第一功率管集电极后通过第三电阻与主控制器的输入输出口连接，第四电阻与第四电容并联于第一功率管集电极与地之间，第一功率管基极通过第二电阻与主控制器的输入输出口连接，第五～九电阻分别接入第一功率管的发射极和卡座的复位脚RST、时钟脚CLK、插卡检测脚K1、编程脚PGM、数据脚IO之间，第一功率管发射极与电源连接，提供了主控制器与逻辑加密卡进行数据交换的通道；所述IC卡模拟板主要由超薄线路板制成，模拟板的宽窄尺寸和触点尺寸、位置依照接触式IC卡的通用标准执行，其电源触点VCC通过二极管与卡座的电源脚VCC连接，用来提供模拟接触式IC卡、侦测卡内数据的功能；所述供电电源采用电池供电方式。
本实用新型具有如下优点1．结构简单，成本低廉。本实用新型充分利用逻辑加密卡密码校验特性，在普通接触式IC卡读写装置的基础上增加IC卡模拟板部分，可以快速侦听记录逻辑加密卡内数据。由于设计结构简单，其成本仅仅为逻辑分析仪或多路混合信号存储示波器的几十分之一。
2．功耗低微，体积小巧。本实用新型仅在使用期间耗电，正常工作状态下的平均功耗低于二十毫安，所以采用廉价的电池供电方式。其尺寸依照接触式IC卡的通用标准，集成面积小于100平方厘米，体积小巧精致。
3．操作简便，适用广泛。本实用新型在使用时利用IC卡模拟板代替逻辑加密卡插入其正常读写装置即可，它将自动侦测卡内数据。本装置可以侦测分析绝大多数类型逻辑加密卡的数据，并且采用电池供电方式，广泛应用于IC卡领域的科研开发。
图1为本实用新型电路原理图。
图2为本实用新型IC卡模拟板部分印刷线路图。
以下结合附图对本实用新型的结构及工作原理作进一步详细说明。
如图1所示，包括主控制器U1、数据存储器U2、接口电路、双向模拟开关U4、卡座及供电电路、IC卡模拟板U7，带有时钟振荡电路的主控制器U1与数据存储器U2相连，其输出输入信号分别接至接口电路、双向模拟开关U4、卡座及供电电路，所述卡座及供电电路与IC卡模拟板U7并联后连接至双向模拟开关U4，具体为所述主控制器U1通过输入输出口INT0、INT1、P3.4、P3.5分别与数据存储器U2的时钟脚SCL、输入脚SI、输出脚SO、片选脚CS连接；主控制器U1通过输入输出口XTAL1、XTAL2与时钟振荡电路中的振荡器X1及第一、二电容C1～C2并联；所述接口电路由RS232转换器U3、接口元件U5、第五～八电容C5～C8组成，其中RS232转换器U3的接收输出口RD1、发送输入口TD1分别与主控制器U1的接收发送口RX、TX连接，其接收输入口RS1、发送输出口TS1分别与接口电路的接口元件U5的第四、第二脚连接；第五电容C5两端与RS232转换器U3的第二正压脚C2+、电源VCC连接，第六电容C6两端与RS232转换器U3的第一正压脚C1+、第一负压脚C1-连接，第七电容C7两端与RS232转换器U3的第三正压脚C3+、第三负压脚C3-连接，第八电容C8分别跨接在RS232转换器U3的第四负压脚C4-与地GND之间，接口元件U5的3脚接地；所述双向模拟开关U4的第一～四控制脚CTRL1～CTRL4并联后分别串第一开关S1接地、串第十电阻R10接电源VCC，其第一～第四输入输出脚IO1～IO4与主控制器U1的输入输出口P1.3、P1.2、P1.1、P1.0连接；所述卡座及供电电路由第一功率管P1、卡座U6、第二～九电阻R2～R9、第四电容C4组成，其中卡座U6的插卡检测脚K1与主控制器U1的输入输出口P1.4连接，其时钟脚CLK、复位脚RST、数据脚IO、编程脚PGM分别与IC卡模拟板U7的时钟脚CLK、复位脚RST、数据脚IO、编程脚PGM并联后连接双向模拟开关U4的输出输入脚OI1～OI4，卡座U6的电源脚VCC连接第一功率管P1集电极后通过第三电阻R3与主控制器U1的输入输出口P1.6连接，第四电阻R4与第四电容C4并联于第一功率管P1集电极与地之间，第一功率管P1基极通过第二电阻R2与主控制器U1的输入输出口P1.7连接，第五～九电阻R5～R9分别接入第一功率管P1的发射极和卡座U6的复位脚RST、时钟脚CLK、插卡检测脚K1、编程脚PGM、数据脚IO之间，第一功率管P1发射极与电源连接；所述IC卡模拟板U7的电源触点VCC通过二极管D1与卡座U6的电源脚VCC连接。
如图2所示，所述IC卡模拟板U7主要由超薄线路板制成，模拟板的宽窄尺寸和触点尺寸、位置依照接触式IC卡的通用标准执行；所述供电电源采用电池供电方式。
所述主控制器U1采用AT89C2051；数据存储器U2采用X25045；RS232转换器U3采用ICL232；双向模拟开关U4采用CD4066。
本实用新型工作原理如下首先将需要分析数据的逻辑加密卡插入本实用新型的IC卡座U6，接通开关S1控制双向模拟开关U4切断主控器U1与IC卡座U6之间的数据通道，防止主控器U1的输入输出脚状态对逻辑加密卡的干扰；然后利用IC卡模拟板U7代替逻辑加密卡插入其正常读写装置，读写装置随之通过IC卡模拟板U7对逻辑加密卡进行上电、密码校验、数据读写等一系列操作；操作过程完成后，拔出IC卡模拟板U7，这时，虽然本实用新型已经与读写装置处于脱离状态，但是IC卡座U6内的逻辑加密卡仍然保持密码校验通过状态；最后断开开关S1控制双向模拟开关U4接通主控器U1与IC卡座U6之间的数据通道，主控器U1即可跳过密码校验步骤、直接对逻辑加密卡内的数据进行读写分析，并可根据需要将关键数据存储于数据存储器U2之中。
所述主控制器U1亦可采用LG97C2051；所述数据存储器U2亦可采用X25165、X25325或X25645；所述RS232转换器U3亦可采用MAX232。
权利要求1．一种接触式逻辑加密卡数据分析装置，由主控制器(U1)、数据存储器(U2)、接口电路、双向模拟开关(U4)、卡座及供电电路、IC卡模拟板(U7)组成，其特征在于带有时钟振荡电路的主控制器(U1)与数据存储器(U2)相连，其输出输入信号分别接至接口电路、双向模拟开关(U4)、卡座及供电电路，所述卡座及供电电路与IC卡模拟板(U7)并联后连接至双向模拟开关(U4)，具体为所述主控制器(U1)通过输入输出口分别与数据存储器(U2)的时钟脚SCL、输入脚SI、输出脚SO、片选脚CS连接，所述数据存储器提供初始上电复位和数据记录存储的功能；主控制器(U1)通过输入输出口XTAL1、XTAL2与时钟振荡电路中的振荡器X1及第一、二电容(C1～C2)并联，所述时钟电路为主控器提供震荡脉冲，保证主控器按照特定频率工作；所述接口电路由RS232转换器(U3)、接口元件(U5)、第五～八电容(C5～C8)组成，其中RS232转换器(U3)的接收输出口RD1、发送输入口TD1分别与主控制器(U1)的接收发送口RX、TX连接，其接收输入口RS1、发送输出口TS1分别与接口电路的接口元件(U5)的第四、第二脚连接；第五电容(C5)两端与RS232转换器(U3)的第二正压脚C2+、电源VCC连接，第六电容(C6)两端与RS232转换器(U3)的第一正压脚C1+、第一负压脚C1-连接，第七电容(C7)两端与RS232转换器(U3)的第三正压脚C3+、第三负压脚C3-连接，第八电容(C8)跨接在RS232转换器(U3)的第四负压脚C4-与地GND之间，接口元件(U5)的3脚接地，用以完成TTL电平与RS232电平之间的转换，保证主控制器(U1)与计算机进行信息传送；所述双向模拟开关(U4)的第一～四控制脚CTRL1～CTRL4并联后分别串第一开关(S1)接地、串第十电阻(R10)接电源VCC，其第一～第四输入输出脚IO1～IO4与主控制器(U1)的输入输出口连接，用以控制主控制器(U1)与IC卡座(U6)之间数据线的通断，防止正常使用时主控制器(U1)输入输出脚状态对逻辑加密卡的干扰；所述卡座及供电电路由第一功率管(P1)、卡座(U6)、第二～九电阻(R2～R9)、第四电容(C4)组成，其中卡座(U6)的插卡检测脚K1与主控制器(U1)的输入输出口连接，其时钟脚CLK、复位脚RST、数据脚IO、编程脚PGM分别与IC卡模拟板(U7)的时钟脚CLK、复位脚RST、数据脚IO、编程脚PGM并联后连接双向模拟开关(U4)的输出输入脚OI1～OI4，卡座(U6)的电源脚VCC连接第一功率管(P1)集电极后通过第三电阻(R3)与主控制器(U1)的输入输出口连接，第四电阻(R4)与第四电容(C4)并联于第一功率管(P1)集电极与地之间，第一功率管(P1)基极通过第二电阻(R2)与主控制器(U1)的输入输出口连接，第五～九电阻(R5～R9)分别接入第一功率管(P1)的发射极和卡座(U6)的复位脚RST、时钟脚CLK、插卡检测脚K1、编程脚PGM、数据脚IO之间，第一功率管(P1)发射极与电源连接，提供了主控制器与逻辑加密卡进行数据交换的通道；所述IC卡模拟板(U7)的电源触点VCC通过二极管(D1)与卡座(U6)的电源脚VCC连接。
2．按权利要求1所述接触式逻辑加密卡数据分析装置，其特征在于IC卡模拟板(U7)主要由超薄线路板制成，模拟板的宽窄尺寸和触点尺寸、位置依照接触式IC卡的通用标准执行，用来模拟接触式IC卡，侦测分析卡内数据；
3．按权利要求1所述接触式逻辑加密卡数据分析装置，其特征在于所述供电电源采用电池供电方式。
4．按权利要求1所述接触式逻辑加密卡数据分析装置，其特征在于所述主控制器(U1)采用AT89C2051或LG97C2051；所述数据存储器U2采用X25045、X25165、X25325或X25645；所述RS232转换器(U3)采用ICL232或MAX232；双向模拟开关(U4)采用CD4066。
专利摘要本实用新型涉及一种接触式逻辑加密卡数据分析装置。由主控制器、数据存储器、接口电路、双向模拟开关、卡座及供电电路、IC卡模拟板组成,带有时钟振荡电路的主控制器与数据存储器相连,其输出输入信号分别接至接口电路、双向模拟开关、卡座及供电电路,所述卡座及供电电路与IC卡模拟板并联后连接至双向模拟开关。它结构简单、成本功耗低、体积小,可以侦测分析绝大多数类型逻辑加密卡的数据,广泛应用于IC卡领域的科研开发。
文档编号G06K19/073GK2432637SQ00212670
公开日2001年5月30日 申请日期2000年7月19日 优先权日2000年7月19日
发明者曹智荀, 杨威, 张进 申请人:中国科学院沈阳自动化研究所