非接觸式IC卡性能簡介（MF1） 
 
一、 主要指標 
z  容量為8K位EEPROM 
z  分為16個扇區(qū)，每個扇區(qū)為4 塊，每塊16個字節(jié), 以塊為存取單位 
z  每個扇區(qū)有獨立的一組密碼及訪問控制 
z  每張卡有一序列號，為32位 
z  具有防沖突機制，支持多卡操作 
z  無電源，自帶天線，內(nèi)含加密控制邏輯和通訊邏輯電路 
z  數(shù)據(jù)保存期為10年，可改寫10萬次，讀無限次 
z  工作溫度：-20 ℃~50 ℃(溫度為90%), PET 材料封裝得M1卡，溫度可達100 ℃。 
z  工作頻率：13.56MHZ 
z  通信速率：106KBPS 
z  讀寫距離：10mm 以內(nèi)（與讀寫器有關(guān)） 
 
二、 存儲結(jié)構(gòu) 
1 、M1卡分為16 個扇區(qū)，每個扇區(qū)由 4 塊（塊0 、塊 1 、塊2 、塊 3 ）組成，（我們也
將16個扇區(qū)的64個塊按**地址編號為0~63，存貯結(jié)構(gòu)如下圖所示： 
 
           
  塊0         數(shù)據(jù)塊 
0 
扇區(qū)0   塊1    數(shù)據(jù)塊 
1 
  塊2    數(shù)據(jù)塊 
2 
  塊3  密碼A    存取控制    密碼B  控制塊 
3 
    塊0    數(shù)據(jù)塊 
4 
扇區(qū)1  塊1    數(shù)據(jù)塊 
5 
  塊2    數(shù)據(jù)塊 
6 
  塊3  密碼A    存取控制    密碼B  控制塊 
7 
     
             ∶ 
      ∶ 
      ∶ 
 
   
      0    數(shù)據(jù)塊 
60 
扇區(qū)15    1    數(shù)據(jù)塊 
61 
    2    數(shù)據(jù)塊 
62 
    3  密碼A     存取控制    密碼B 控制塊 
63 
 
2 、*0 扇區(qū)的塊 0 （即**地址 0 塊），它用于存放廠商代碼，已經(jīng)固化，不可更改。 
3 、每個扇區(qū)的塊0 、塊1 、塊2 為數(shù)據(jù)塊，可用于存貯數(shù)據(jù)。 
    數(shù)據(jù)塊可作兩種應用： 
★ 用作一般的數(shù)據(jù)保存，可以進行讀、寫操作。 
  ★ 用作數(shù)據(jù)值，可以進行初始化值、加值、減值、讀值操作。 
4 、每個扇區(qū)的塊3 為控制塊，包括了密碼A、存取控制、密碼B 。具體結(jié)構(gòu)如下： 
     
A0 A1 A2 A3 A4 A5   FF  0 7   8 0   6 9      B0   B1  B2  B3  B4  B5 
 
             密碼A（6 字節(jié)）   存取控制（4 字節(jié)）  密碼B （6 字節(jié)）   
 
5 、每個扇區(qū)的密碼和存取控制都是獨立的，可以根據(jù)實際需要設(shè)定各自的密碼及存取
控制。存取控制為4 個字節(jié)，共32位，扇區(qū)中的每個塊（包括數(shù)據(jù)塊和控制塊）的
存取條件是由密碼和存取控制共同決定的，在存取控制中每個塊都有相應的三個控
制位, 定義如下： 
     
           塊0 ：   C10   C20   C30 
           塊1 ：   C1 1   C21   C31 
           塊2 ：   C12   C22   C32 
           塊3 ：   C13   C23   C33 
 
   三個控制位以正和反兩種形式存在于存取控制字節(jié)中，決定了該塊的訪問權(quán)限（如   
   進行減值操作必須驗證KEY A ，進行加值操作必須驗證KEY B ，等等）。三個控制 
   位在存取控制字節(jié)中的位置，以塊0 為例： 
  
    對塊0 的控制： 
           bi t   7     6      5       4     3      2       1       0  
字節(jié)6        C20_b       C10_b 
字節(jié)7        C 1 0         C30_b 
字節(jié)8        C 3 0         C 2 0  
字節(jié)9                 
                (  注： C10_b表示C10 取反 ) 
 
       存取控制（4 字節(jié)，其中字節(jié)9 為備用字節(jié)）結(jié)構(gòu)如下所示： 
          b i t   7     6       5        4     3      2       1       0  
字節(jié)6  C23_b  C22_b  C21_b C20_b C13_b C12_b C11_b  C10_b 
字節(jié)7  C13  C 1 2   C 11   C 1 0   C33_b C32_b C31_b  C30_b 
字節(jié)8  C 3 3   C 3 2   C 3 1   C 3 0   C 2 3   C 2 2   C 2 1   C 2 0  
字節(jié)9                 
                     (   注： _b 表示取反 ) 
 
    6 、數(shù)據(jù)塊（塊0 、塊1 、塊2 ）的存取控制如下： 
 
  
   控制位（X=0..2 ） 
   
         訪  問  條  件  （對數(shù)據(jù)塊 0、1、2） 
C1X  C2X  C3X   Read   Write   Increment  Decrement, transfer, 
Restore 
0  0  0  KeyA|B KeyA|B KeyA|B  KeyA|B 
0  1  0  KeyA|B Never  Never  Never 
1  0  0  KeyA|B KeyB  Never  Never 
1  1  0  KeyA|B KeyB  KeyB  KeyA|B 
0  0  1  KeyA|B Never  Never  KeyA|B 
0  1  1  KeyB  KeyB  Never  Never 
1  0  1  KeyB  Never  Never  Never 
1  1  1  Never  Never  Never  Never 
      （KeyA|B  表示密碼A 或密碼B ，Never表示任何條件下不能實現(xiàn)） 
 
   例如：當塊0 的存取控制位C10 C20 C30=1 0 0時，驗證密碼A 或密碼B 正確后可讀； 
         驗證密碼B 正確后可寫；不能進行加值、減值操作。 
 
    7 、控制塊塊3 的存取控制與數(shù)據(jù)塊（塊0 、1 、2 ）不同，它的存取控制如下： 
 
      密碼A  存取控制  密碼B 
C13  C23  C33  Read  Write   Read  Write  Read  Write 
0  0  0  Never 
KeyA|B  KeyA|B  Never 
KeyA|B  KeyA|B 
0  1  0  Never 
Never  KeyA|B  Never 
KeyA|B  Never 
1  0  0  Never 
KeyB  KeyA|B  Never  Never 
KeyB 
1  1  0  Never 
Never  KeyA|B  Never  Never  Never 
0  0  1  Never 
KeyA|B  KeyA|B  KeyA|B  KeyA|B  KeyA|B 
0  1  1  Never 
KeyB  KeyA|B  KeyB  Never 
KeyB 
1  0  1  Never 
Never  KeyA|B  KeyB  Never  Never 
1  1  1  Never 
Never  KeyA|B  Never  Never  Never 
    例如：當塊3 的存取控制位C13 C23 C33=1 0 0時，表示： 
            密碼A：不可讀，驗證KEYA 或KEYB 正確后，可寫（更改）。 
          存取控制：驗證KEYA 或KEYB 正確后，可讀、可寫。 
            密碼B ：驗證KEYA 或KEYB 正確后，可讀、可寫。 
 
三、 工作原理 
卡片的電氣部分只由一個天線和ASIC組成。 
天線：卡片的天線是只有幾組繞線的線圈，很適于封裝到IS0 卡片中。 
ASIC：卡片的ASIC由一個高速（106KB 波特率）的RF接口，一個控制單元和一個 
      8K位EEPROM組成。 
工作原理：讀寫器向M1卡發(fā)一組固定頻率的電磁波，卡片內(nèi)有一個LC串聯(lián)諧振電路，
其頻率與訊寫器發(fā)射的頻率相同，在電磁波的激勵下，LC諧振電路產(chǎn)生共振，從而使
電容內(nèi)有了電荷，在這個電容的另一端，接有一個單向?qū)ǖ碾娮颖茫瑢㈦娙輧?nèi)的電荷
送到另一個電容內(nèi)儲存，當所積累的電荷達到 2V時，此電容可做為電源為其它電路提
供工作電壓，將卡內(nèi)數(shù)據(jù)發(fā)射出去或接取讀寫器的數(shù)據(jù)。 
 
四、 M1射頻卡與讀寫器的通訊 
  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
          
   
                                            
                  
 
           改變扇區(qū) 
 
                                                                            
 
          不改變扇區(qū) 
復位應答 
Request 
    防沖突機制 
  Anti collision Loop
選擇卡片 
Select  Ta g 
三次相互驗證 
Authentication 
讀  塊 
Read 
寫  塊 
Wr ite 
加值
increm ent
減值 
decrem ent
中止
Halt
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
復位應答（Answer to request） 
M1射頻卡的通訊協(xié)議和通訊波特率是定義好的，當有卡片進入讀寫器的操作范圍時，
讀寫器以特定的協(xié)議與它通訊，從而確定該卡是否為M1射頻卡，即驗證卡片的卡型。 
 
防沖突機制 (Anticollision Loop) 
當有多張卡進入讀寫器操作范圍時，防沖突機制會從其中選擇一張進行操作，未選中的
則處于空閑模式等待下一次選卡，該過程會返回被選卡的序列號。 
 
選擇卡片(Select T a g) 
選擇被選中的卡的序列號，并同時返回卡的容量代碼。 
 
三次互相確認(3 Pass Authentication) 
選定要處理的卡片之后，讀寫器就確定要訪問的扇區(qū)號，并對該扇區(qū)密碼進行密碼校驗，
  在三次相互認證之后就可以通過加密流進行通訊。（在選擇另一扇區(qū)時，則必須進行另一扇
區(qū)密碼校驗。） 
 
對數(shù)據(jù)塊的操作  
讀  (Read) ：讀一個塊； 
寫 ( Write）：寫一個塊； 
加（Increment）：對數(shù)值塊進行加值； 
減（Decrement）：對數(shù)值塊進行減值； 
存儲（Restore）：將塊中的內(nèi)容存到數(shù)據(jù)寄存器中； 
傳輸（Transfer）：將數(shù)據(jù)寄存器中的內(nèi)容寫入塊中； 
中止（Halt ）：將卡置于暫停工作狀態(tài)； 
 
一、概述 
非接觸式IC 卡又稱射頻卡，是世界上較近幾年發(fā)展起來的一項新技術(shù)，它成功地將射
頻 
識別技術(shù)和IC卡技術(shù)結(jié)合起來，解決了無源（卡中無電源）和免接觸這一難題，是電子器
件領(lǐng)域的一大突破。 
與接觸式IC 卡相比較，非接觸式卡具有以下優(yōu)點： 
1 ．可靠性高 
非接觸式IC 卡與讀寫器之間無機械接觸，避免了由于接觸讀寫而產(chǎn)生的各種故障。
例如：由于粗暴插卡、非卡外物插入、灰塵或油污導致接觸不良等原因造成的故障。 
此外，非接觸式IC 卡表面無裸露的芯片，無須擔心芯片脫落、靜電擊穿、彎曲損
壞等問題，既便于卡片的印刷，又提高了卡片的使用可靠性。 
2 ．操作方便，快捷 
由于非接觸通訊，讀寫器在10cm范圍內(nèi)就可以對卡片操作，所以不必插拔卡， 
非常方便用戶使用。 
非接觸式卡使用時沒有方向性，卡片可以任意方向掠過讀寫器表面，即可完成 
操作，這大大提高了每次使用的速度。 
3 ．防沖突 
非接觸式卡中有快速防沖突機制，能防止卡片之間出現(xiàn)數(shù)據(jù)干擾，因此，讀寫器可
以“同時”處理多張非接觸IC 卡。這提高了應用的并行性，無形中提高了系統(tǒng)工
作速度。 
4 ．可以適合于多種應用 
非接觸式卡的存儲器結(jié)構(gòu)特點使它一卡多用，能應用于不同的系統(tǒng)，用戶可根據(jù)不
同的應用設(shè)定不同的密碼和訪問條件。 
5 ．加密性能好 
非接觸式卡的序列號是一的，制造廠家在產(chǎn)品出廠前已將此序列號固化，不可再
更改。 
非接觸式卡與讀寫器之間采用雙向驗證機制，即讀寫器驗證IC 卡的合法性， 
同時IC 卡也驗證讀寫器的合法性。 
非接觸式卡在處理前要與讀寫器進行三次相互認證，而且在通訊過程中所有的數(shù)據(jù)
  都加密。此外，卡中各個扇區(qū)都有自己的操作密碼和訪問條件。 
由于非接觸式IC 卡具有以上無可擬比的優(yōu)點，所以它很適宜應用于電子錢包， 
公路自動收費系統(tǒng)和公共汽車自動售票系統(tǒng)等。 
二、S50 系統(tǒng)參數(shù) 
S50 非接觸式卡符合MIFARE I的國際標準，容量為8K位，數(shù)據(jù)保存期為10年，可 
改寫10萬次，讀無限次。S50 卡不帶電源，自帶天線，內(nèi)含加密控制邏輯電路和通訊邏輯
電路，卡與讀寫器之間的通訊采用國際通用的 DES 和RES 保密交叉算法，具有較高的保密
性能。 
z  工作頻率： 13.56MHz 
z  通信速率： 106KB 波特率 
z  防沖突   ：  同一時間可處理多張卡 
z  讀寫距離：  在100mm內(nèi)（與天線形狀有關(guān)）能方便、快速地傳遞數(shù)據(jù) 
z  半雙工通訊方式 
z  在無線通訊過程中通過以下機制來**數(shù)據(jù)完整 
?  防沖突機制 
?  每塊有16位CRC糾錯 
?  每字節(jié)有奇偶校驗位 
?  檢查位數(shù) 
?  用編碼方式來區(qū)分“1 ”、“0 ”或無信息 
?  信道監(jiān)測（通過協(xié)議順序和位流分析） 
z  支持多卡操作 
?  防沖突機制 
同一時間內(nèi)可處理多張卡，并且在處理卡片時，可防止突發(fā)的讀或?qū)懟蜃x寫中斷現(xiàn)象 
?  動態(tài)讀寫 
當對某張卡片進行處理時，其它卡可進入或離開射頻區(qū)域 
?  快速防沖突協(xié)議 
每增加一張卡對整個處理過程來說僅增加1ms 
z  材料：PVC 
z  尺寸：符合ISO10536 標準 
z  工作溫度：-20 ℃至50℃（濕度為90%） 
z  無電池：無線方式傳遞數(shù)據(jù)和能量 
z  芯片加工技術(shù)：采用高速的CMOS EEPROM 工藝 
z  組成部分：一個芯片和一個簡單的線圈 
z  安全性： 
?  三次相互認證（ISO ／IEC  DIS 9798-2） 
?  通訊過程中所有數(shù)據(jù)均加密以防止信號截取 
?  每一扇區(qū)有相互獨立的密碼 
?  每張卡的序列號是**一的，有32位 
?  傳輸密碼保護 
z  支持一卡多用的存儲結(jié)構(gòu) 
?  8K位EEPROM，無電池 
 ?  分為16個扇區(qū)支持多種應用 
?  每個扇區(qū)包括4 塊 
?  塊是較小的讀寫單位，每塊包含16個字節(jié) 
?  每個扇區(qū)有自己的一組密碼 
?  用戶可靈活地定義每一扇區(qū)的訪問條件 
?  運算能力：加和減 
?  數(shù)據(jù)保持10年 
z  典型處理時間 
?  識別一張卡 3ms    （包括復位應答和防沖突） 
?  讀一個塊 2.5m s（不包括認證過程） 
4.5ms（包括認證過程） 
?  寫一個塊＋讀控制 
12m s  （不包括認證過程） 
14m s  （包括認證過程） 
z  典型交易過程 <100ms 
三、工作原理 
卡片的電氣部分只由一個天線和ASIC（專用集成電路）組成，沒有其它外部器件。 
天線：卡片的天線是只有幾組繞線的線圈，很適于封裝到ISO 卡片中。 
ASIC：卡片的ASIC由一個高速（106K B 波特率）的RF接口，一個控制單元和一個
8K位EEPROM組成。 
S50 射頻卡的工作原理是：讀寫器向S50 卡發(fā)一組固定頻率的電磁波，卡片內(nèi)有一個 
LC 串聯(lián)諧振電路，其頻率與讀寫器發(fā)射的頻率相同，在電磁波的激勵下，LC 諧振電路產(chǎn)
生共振，從而使電容內(nèi)有了電荷，在這個電容的另一端，接有一個單向?qū)ǖ碾娮颖茫瑢㈦?
容內(nèi)的電荷送到另一個電容內(nèi)儲存，當所積累的電荷達到2V時，此電容可做為電源為其它
電路提供工作電壓，將卡內(nèi)數(shù)據(jù)發(fā)射出去或接取讀寫器的數(shù)據(jù)。 
四、S50 射頻卡與讀寫器的通訊 
 
 
 
 
通訊順序             典型的通訊時間 
 
       復位應答 
     Answer to Request 
                識別： 
      防沖突閉合機制         2. 5 ms  無沖突 
     Anticollision Loop        +1ms  對于每一個沖突 
 
       選擇卡片 
      Se l e c t  Ta g  
 
          三次相互認證         認證： 
        Au t h e n t i c a t i o n          2ms 
 
                讀/ 寫： 
        讀塊      寫塊      讀塊 2.1m s 
    Read Block   Write Block       寫塊 8.6m s 
                 （無驗證） 
 
 
復位應答（Answer to Request ） 
S50 射頻卡的通訊協(xié)議和通訊波特率是定義好的，通過這兩項內(nèi)容，讀寫器和S50 卡互
相 
驗證。當某張卡片進入讀寫器的操作范圍時，讀寫器以特定的協(xié)議與它通訊，從而確定該卡
是否為S50 射頻卡，即驗證卡片的卡型（Ta g  Ty p e ）。 
防沖突閉合機制（Anticollision  Loop） 
當有多張S50 卡在讀寫器的操作范圍內(nèi)時，防沖突閉合電路首先從眾多卡片中選擇其
中的 
一張作為下步處理的對象，而未選中的卡片則處于空閑模式以等待下一次被選擇，該過程返
回一個被選中的卡的序列號。（Serial No ） 
選擇卡片（Se1ect Ta g ） 
選擇被選中卡的序列號，并同時返回卡的容量代碼Ta g S i z e（前＂08＂，代表容量返回 
值，現(xiàn)已改＂88＂，無特殊意義）。 
三次互相確認（3 Pass    Authentication） 
選定要處理的卡片之后，讀寫器就確定要訪問的扇區(qū)號，并對該扇區(qū)密碼進行密碼校
驗， 
在三次互相認證之后就可以通過加密流進行任何通訊。（在選擇下一個扇區(qū)時，則必須進行
新扇區(qū)的密碼校驗。） 
讀／寫 
確認之后就可以執(zhí)行下列操作： 
讀（Read）     讀一個塊 
寫（Write）     寫一個塊 
減（Decrement）  塊中的內(nèi)容作減法之后，結(jié)果存在數(shù)據(jù)寄存器中 
加（Increm ent）   塊中的內(nèi)容作加法之后，結(jié)果存在數(shù)據(jù)寄存器中 
傳輸（Transfer）  將數(shù)據(jù)寄存器中的內(nèi)容寫入塊中 
存儲（Restore）   將塊中的內(nèi)容讀到數(shù)據(jù)寄存器中 
暫停（Halt ）   將卡置于暫停上作狀態(tài) 
五、數(shù)據(jù)完整性 
在非接觸通訊中，以下措施**了讀寫器和卡片之間數(shù)據(jù)傳遞完整、可靠： 
z  防沖突 
z  每塊有16位CRC糾錯 
z  每字節(jié)有奇偶校驗位 
z  檢查位數(shù) 
z  用編碼方式來區(qū)分“1 ”、“0 ”或無信息 
  z  信道監(jiān)測（通過協(xié)議順序和位流分析） 
六、保密性 
S50 射頻卡的保密性能很好是由于：讀寫前的三次確認、*一**的卡片序列號、傳遞
數(shù) 
據(jù)加密、傳輸密碼和訪問密碼的保護。 
卡片中的密碼是受保護、不可讀的，只有知道密碼的用戶才能修改它。卡中的EEPROM 
存儲區(qū)分為16個扇區(qū)，每個扇區(qū)都有自己的訪問密碼，用戶可根據(jù)扇區(qū)的不同應用設(shè)定不
同的密碼（一卡多用）。扇區(qū)的訪問密碼分為KEY A和KEY B 兩組不同密碼，根據(jù)訪問條
件，在校驗KEY A和KEY B之后才可以對存儲器進行訪問。例如：KEY A用于保護減操
作，KEY B 用于保護加操作。 
三次相互確認 
確認過程如圖示所示： 
              (A)R B
      
       A   (B)TOKENAB   B 
              (D)TOKE NB A   
讀寫器         卡 
圖2 
圖中的所示的符號 
                        T o k e n  AB＝ek
AB（R A R
B
 B Te xt2） 
                        T o k e n   B A＝ek
AB（R B R
A 
Te x t 4 ） 
(A)   B 發(fā)出一個隨機數(shù)R B
 
(B)   A 返回Token A B 給B 
(C)    收到Token A B 后，B 譯碼并驗證符號AB中所含的隨機數(shù)R B 是否與在(A) 中所 
發(fā)出的一致。 
(D)   B 發(fā)給A 一個值BA 
(E)   收到BA之后，A 譯碼并驗證R B 的正確性，同時還驗證BA中所含的隨機數(shù) 
R A 是否和(B)發(fā)出的一致。 
 
客戶服務 

深圳市德健智能科技有限公司原名深圳市德健電子有限公司，公司成立于2003年，是以集RFID技術(shù)的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售智能卡為一體的責任有限公司。通過十多年的努力公司已獲得國家多項產(chǎn)品著作權(quán)和**。目前公司占地面積4000余平米，員工數(shù)量達到400余人，公司年產(chǎn)量達到10000萬張卡（ic卡、id卡、芯料，腕帶卡、異型卡、水晶卡、CPU卡、鑰匙扣、電子標簽等） 并廣泛應用在學校、企業(yè)、安防、交通、物流、防偽、食品追蹤等領(lǐng)域。
 
　　公司始終堅持“質(zhì)量*一、服務*一、信譽*一”的企業(yè)精神；并嚴格遵循完整的科學管理體系和ISO 9001:2008質(zhì)量**體系，以及精湛的技術(shù)服務于客戶，因此獲得國內(nèi)外多家**大型企業(yè)的認可。公司擁有大規(guī)模成熟的制卡生產(chǎn)線，可滿足業(yè)界智能卡需求量，產(chǎn)能、質(zhì)量、價格在行業(yè)中都具有較強的競爭力。德健已經(jīng)成為國內(nèi)制卡行業(yè)規(guī)模較大、品種較全的智能卡生產(chǎn)廠家之一，國內(nèi)平均每8張智能卡就有一張是德健制造。長期合作伙伴有：中國移動、中國聯(lián)通、中國稅務、深圳萬科地產(chǎn)、河南互聯(lián)網(wǎng)、科密系統(tǒng)、伊拉克鐵路及交通局、巴西國家皇宮酒店等客戶。
 
　德健在北京、上海、廣州、成都、鄭州、長沙等國內(nèi)重要城市均設(shè)立分公司，通過各分公司較好較快的服務客戶。
 
　　德健始終堅持精湛的技術(shù)、優(yōu)質(zhì)的服務，不懈的努力，做RFID技術(shù)行業(yè)的*者！