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NFC技術進階篇

為了解決nfc卡片複製的問題，作者王曉華 這樣論述：

本書主要介紹了NFC移動支付中的SE安全晶片,內容包括安全晶片安全等級的CC通用標準,安全晶片基本的硬體設計過程,OCR、CPLC、PUF、Glue Logic和Anti-tamper等硬體安全技術手段,安全晶片與外部主機端通信的詳細GP & ISO/IEC7816-4軟體介面等內容。 本書可作為NFC移動支付開發人員的參考用書。 王曉華   現就職于恩智浦(中國)管理有限公司任高級程式經理職務，早年參與過PBOC移動支付標準的相關制定工作，最近的七年時間裡主要的工作在NFC移動支付相關領域，過去的主要工作經驗集中在加密晶片軟硬體設計、嵌入式軟體應用和Android手機系統

等方面，當前主要學習和關注課題為IoT物聯網安全和AI人工智慧等。 1. 序 5 2. 概述 8 3. 術語和縮略語 13 4. SE安全晶片 17 5. 通用標準 23 5.1 安全等級 24 5.2 安全概念 25 5.3 認證機構 29 5.4 安全類 33 5.5 評估管理 40   6. 硬體部分 43 6.1 生命週期管理 44 6.2 供應鏈資源安全 44 6.3 晶圓和晶片的安全設計 45 6.4 OCR碼 52 6.5 串號和CPLC數據 61 6.6 特徵值參數 65 6.7 防物理克隆安全技術（PUF） 73 6.8 粘合邏輯技術（Glue Logic

） 82 6.9 硬體防篡改保護技術（Anti-tamper） 84   7. 軟體應用介面 92 7.1 應用協定資料單元（APDU） 93 7.1.1 ISO/IEC 7816-4 應用協定資料儲存格式 100 7.1.1.1 指令類（CLA）域 100 7.1.1.1 指令碼（INS）域 105 7.1.1.2 驗證比較（VERIFY） 107 7.1.1.3 邏輯通道管理（MANAGE CHANNEL） 108 7.1.1.4 外部驗證（EXTERNAL AUTHENTICATE） 109 7.1.1.5 獲取亂數（GET CHALLENGE） 110 7.1.1.6 內部驗證（INT

ERNAL AUTHENTICATE） 111 7.1.1.7 選擇檔（SELECT FILE） 112 7.1.1.8 讀取EF文件（READ BINARY） 113 7.1.1.9 讀取記錄（READ RECORDS） 113 7.1.1.10 獲取回應（GET RESPONSE） 114 7.1.1.11 數據串（ENVELOPE） 115 7.1.1.12 獲取資料（GET DATA） 115 7.1.1.13 寫EF文件（WRITE BINARY） 116 7.1.1.14 寫記錄（WRITE RECORD） 116 7.1.1.15 更新EF檔（UPDATE BINARY） 117

7.1.1.16 增加資料（PUT DATA） 118 7.1.1.17 更新資料（UPDATE RECORD） 118 7.1.1.18 追加記錄（APPEND RECORD） 119 7.1.1.19 狀態字（SW1-SW2） 120 7.1.2 Global Platform 應用協定資料儲存格式 121 7.1.2.1 刪除（DELETE） 124 7.1.2.2 獲取資料（GET DATA） 126 7.1.2.3 獲取狀態（GET STATUS） 131 7.1.2.4 安裝（INSTALL） 133 7.1.2.5 載入（LOAD） 145 7.1.2.6 邏輯通道管理（MAN

AGE CHANNE） 147 7.1.2.7 更新秘鑰（PUT KEY） 148 7.1.2.8 選擇（SELECT） 153 7.1.2.9 設置狀態（SET STATUS） 155 7.1.2.10 存儲資料（STORE DATA） 158 7.1.2.11 狀態字（SW1-SW2） 161 7.2 NFC與SE之間的資料通道 162   8. 附錄 204 十月的北京開始進入初冬季節,天氣開始慢慢變得乾燥起來,我一直沒有太適應這樣的冬天。但是,對我而言,天氣溫度較低卻是一個讓我有種心中竊喜感覺的月份,因為它是使我能夠靜下心來思考一些問題的最佳時間。兩年多前,北京航空

航太大學出版社出版了我人生中的第一本技術書———《NFC技術基礎篇》,現在回想起來還是非常的興奮和感激。記得當初與胡老師溝通有關書中的細節時,對於如何做一套實用類的工具型案頭入門書,雙方觀點竟然出奇的相似,我們都希望讀者在閱讀完全書後能夠建立一個NFC系統級的概念,並能獲得相關的技術,並且當讀者學習或者工作時再次遇到具體的NFC問題的時,還能夠對照《NFC技術基礎篇》這本進行相關的參考;不希望把書做成偏實用的案例型的參考書,因為關於這方面的資訊,互聯網上的資源異常豐富且更具時效性。 兩年多來,通過從出版社的官方管道、線下書店、網路電商平臺的使用者評論、行業圈裡的朋友和同事回饋等, 大家還是非

常認可《NFC技術基礎篇》這本書的! 我認為這是一個作者最大的幸福。再次特別感謝胡老師的支持和認可,還有家人的理解以及對我無私的支持,當然還要感謝許多我認識的或未曾謀面的讀者朋友。 我非常清楚地記得,第一本書出版後讀者的熱烈反應,北航出版社也緊急催促我把NFC技術的進階篇儘快完成並出版,我欣然答應了,但沒有允諾具體的交稿日期,因為我確實無法預知我什麼時候能交稿。自畢業後參加工作以來,我工作時都有做學習筆記的習慣,筆記主要內容是所學到的新知識和自己動手照實驗的結果等。按資料使其常理書中最主要的資料都有了,時都就是一個整理資料使其成冊的過程,但是根據《NFC技術基礎篇》的出版經驗,要完成一本書是

需要花費大量的時間和精力的,學習筆記只是記錄一個或者某個技術片段的事情,離出版還有很大的距離還是需要做大量的工作,例如,對引用資料的來源和準確性要進行確認,對於實驗或測試結果需要再次模擬,以確認準確和結果是否最優等。 去年六月份我對自己的職業生涯做了一個大的調整,把我的學習和研究方向從NFC和移動支付領域轉到了AI人工智慧和IoT物聯網領域,所以這一年多來,我把工作和學習的重心放到了AIoT 人工智慧物聯網的底層技術和通信協定的研究上,對於著手準備《NFC技術進階篇》又耽誤了一年半的時間。在對待自己感興趣的新鮮事物時,自認為的優點是非常的好奇和樂觀,缺點就是無法雙執行緒進行學習,而且整體的學

習進度是屬於比較慢的那種,這個與我的閱讀習慣非常相似。前幾個月,有一次去朋友Lorenzo的家裡玩,大家坐在一起交流《三體》的讀後感,朋友提及他在四五個小時的飛行中就可以比較輕鬆地把類似《三體》其中的一部讀完,而且他認為這是一種非常正常的閱讀速度,但是這個速度卻給了我不小的震撼。 因為去年工作重心改變的原因,自己又無法做到多執行緒工作,所以也就無法短時間內安下心來準備《NFC技術進階篇》的相關資料。轉眼又快到了年末,北京的冬天也來了,較低的氣溫讓我的思維立馬變得敏捷起來,是時候把兩年多前欠下的東西還上了。前兩個月和胡老師進行了一次電話溝通,告訴他我準備開始著手《NFC技術進階篇》書稿的事情了

,希望聽取他的意見和建議,他的回復是他那邊沒有問題,我聽完後倍感溫暖。通過這幾年與胡老師的溝通,從一開始對他的誤解,主要是書稿出版時間的問題,致使我對他的一些工作方式和風格有些不解,再到後來我慢慢瞭解了他的工作性質,讓我看到他身上謹慎的工作態度和專業,使我受益匪淺,他是我的良師益友! 這一次,他一如既往地支援我編寫《NFC技術進階篇》書稿,我就要更加認真的準備和規劃,爭取比上一次要更好一些。 雖然這一年多以來我的研究方向轉到了人工智慧和物聯網領域,其中,人工智慧領域主要偏向深度學習,這與和NFC以及移動支付所研究的範疇區別還是非常大的,但是物聯網領域所使用的底層技術,特別是相關的連接技術,與

NFC還是有很多的相似之處的,本質上NFC也是物聯網連接的一種技術。所以,通過這一年多的對物聯網的實際接觸和探索,我發現NFC技術在物聯網方面可應用的領域比移動支付還要大得多,例如,智慧設備的耗材防偽、接入網路的快速配對連接和物聯網設備鑒權等;而且現在就已有一些基於NFC 技術的智慧設備實現了相關應用,例如,小米空氣淨化器中主機端對濾芯配件的鑒權和防偽,SONY 相機支持NTAG 快速進行手機連接配對等。 還有智慧門鎖這一年多來也發展迅速,雖然現在主流的智慧門鎖還是以生物識別為主,特別是指紋識別的技術確實有其非常重要的安全和便捷屬性,但是存量市場還是有許多非接觸卡片的門禁市場,特別是對於2B

企業端的客戶,例如社區和單元入口等,目前物業運營商針對這種用戶場景還是偏向推薦原來的物理卡片來做門禁市場。另外,就是現在的一些旗艦手機和穿戴設備也開始支援NFC技術,並且支援複製傳統門禁卡的UID到手機和穿戴設備上。基於上述原因,智慧門鎖市場中也開始有一些旗艦產品陸續支援NFC技術了。 我的一位同事,也是我非常尊重且極具創意精神的朋友———羅煜華先生,他是這個行業裡的老兵了! 我認為以他的工作資歷和學習東西的能力,完全沒有必要再去看《NFC技術基礎篇》這類書了,但是,有一次我們剛好同一班飛機出差,他拿出《NFC技術基礎篇》那本書,非常認真地請教我一些具體的技術問題,然後在書本上認真地做著筆記

,這著實讓我非常的驚訝和感動! 而且他還對這本書提出了一些改進意見和建議等,我也把這些內容記錄到了我的手機便簽中。 其中,一個特別好的建議就是可以通過實際案例的形式,把相關的NFC和SE的技術穿插進去,這對於編寫《NFC技術進階篇》一書是一個非常好的思路,我準備按著這個思路來編寫這本書。在此特別感謝羅煜華先生! 您是我見過的最優秀的市場銷售人才之一,希望您永葆一顆創意的心。 另外,我想通過這本書來特別感謝曾經對我有過莫大幫助的兩位領導——田陌晨先生和陳奕鎮先生。田總能謀善斷卓爾不群,極具商業洞察力和領導力; 陳總溫文爾雅寵辱不驚,對於商業見微知著且極具韌性。回想過去的八年,覺得自己非常幸運能

在兩位的領導下工作和學習,他們不僅帶我走進了商業的世界,而且教會我許多為人處事的道理。田總教會我什麼叫“人格平等,格局不同”,陳總則教會我“改變你能改變的,接受你不能改變的”,永遠積極樂觀地看待事情。每與兩位領導的每次接觸或者交談中,總能學到一些東西或者激發我的一些思考;當我有新書出版,需要兩位元領導幫忙寫推薦書評時,他們總是在第一時間給予回饋和支持,讓我信感溫暖! 在此,我衷心地祝願兩位領導在各自新的領域和崗位上,能夠“長風破浪會有時,直掛雲帆濟滄海”。 我平時的工作也是非常得必然出差頻率非常得高,我粗略地算了一下去年一整年的工作時段比例,近乎有三分之一的時間是在出差的途中,並且晚上還時不

時地需要與國外的同事進行電話會議等,所以陪伴家人的時間就非常得少了。而編寫書需要準備整理相關資料,並將其論述成文,這需要花費更多的時間因此,留給家人的時間就更少了。但我的家人對我編寫書從未有過半句怨言,他們認為只要是我自己喜歡且願意做的事情,他們都會一直支援我鼓勵我,否則我根本無法完成。 我的孩子一開始她對我經常沒有時間陪伴她很不理解,有一次她同我講起一個老師給她們講的小故事,說姚明在他四歲生日時他的爸爸媽媽送給他一個籃球,後來姚明就慢慢地愛上了籃球。我就立刻好奇地問孩子:“在爸爸媽媽每年送你的禮物中,有沒哪件禮物是你最喜歡的? 或者對你意義最大的?”她的回答是我前些時間在她們學校做的一期講

座。這期講座的主題是“小手機,大學問”,其中有一個研究的小節就是NFC手機是如何具有北京公交卡功能的。準備講座期間,她陪著我一起準備手機樣機、公交卡,以及設計PPT檔,就是在這個過程中讓她瞭解了我大概在做些什麼事情,我寫的那本書是關於什麼的。再後來她每次看到我在電腦前寫東西,但又有事想打斷我時,都會主動和我商量需要等待多長時間,然後她再過來找我。孩子開始懂事了,我想這既是動力也是對我最大的支持! 從書的構思、整理、申報、編寫、校訂,再到最後的出版,在這個過程中給予我支援的人很多,需要感謝的人和組織也特別多,在此特別感謝北京航空航太大學出版社、恩智浦(中國)管理有限公司、小米科技有限公司、華為

北研、杭州雅觀科技有限公司、Mobile CBG、一起走過的日子、This’s best moment、老高和他的朋友們、gogogo Team Outing、烏蘭布統休閒遊。 王曉華 2019年2月14日 於北京市海澱區牡丹園