以下内容整理自网络,留作备用。

ISO/IEC 7816-3标准中对ATR的数据串和数据元做了规定和描述。

ATR的数据元和它们的意义:

数据元

说明

TS

起始字符

T0

格式字符

TA1,TB1,TC1,TD1,...

接口字符

T1,T2,... ,TK

历史字符

TCK

校验字符

 

复位应答ATR的基本数据结构和数据元如下:

IC卡ATR相关内容总结

 一、起始字符TS

起始字符规定了用于在ATR中的所有数据和后继通信过程的约定。此外,TS字节含有特殊的位模式可由终端用以识别分频值。终端测量TS中前两个下降沿之间的时间并除以3,其结果就是一个etu的持续时间。然而,由于ATR的分频值固定在372,终端通常并不评估同步模式。

TS是ATR的强制部分,总是必须存在

此字节只允许有两种编码:3B为正向约定,3F为反向约定。

使用3F反向逻辑约定时, I/O的低电平状态等效于逻辑1,且该数据字节的最高位在起始位之后首先发送。

使用3B正向逻辑约定时, I/O的高电平状态等效于逻辑1,且该数据字节的最低位在起始位之后首先发送。

正向约定的波形如下,一般终端读取到的字符为3B:

IC卡ATR相关内容总结

反向约定的波形,一般终端读取到的字符为03:

IC卡ATR相关内容总结

 

二、格式字符T0

格式字符T0含有一组位表明将要传送哪个接口字符,它同时也指出后继历史字符的个数每个ATR中都必须有这个字节。

高半字节( b5-b8) 表示后续字符TA1到TD1是否存在。(b5对应TA1,b8对应TD1);

低半字节( b1-b4) 表明可选历史字符的数目( 0到15);

终端应接受包含任何T0值的ATR。一般情况下,基本ATR中,当仅选择T=0时, IC卡应回送T0=6x,表示字符TB1和TC1存在;当仅选择T=1时, IC卡应回送T0=Ex,表示字符TB1到TD1存在。

 

三、接口字符

接口字符规定所用协议的所用传输参数,它们包含TAi、TBi、TCi、TDi各字节。然而,这些字节在ATR中是可选的,它们也可以被略去。由于对协议的所用参数的缺省值都做了规定,对于一般的通信处理可以不需要ATR中的接口字符。

接口字符可以分为全局接口字符专用接口字符

全局接口字符规定基本传输协议参数,诸如分频值,它们用于所有后继的协议;

专用接口字符则是用于指明特定的传输协议参数。“工作等待时间(work waiting time)”就是T=0协议中这类参数的典型例子。

全局接口字符基本上用于所有协议,出于历史原因(因为在ISO标准中,最初仅包含有T=0协议),这些字符中的几个仅和T=0协议有关。如果没有实现T=0协议,可以忽略它们,这这种情况下将使用缺省值。

TDi字节仅用于对任何跟随接口字符的链接保护,TDi字节的高4位组合有一个指示后继接口字符的存在的位模式。它类似于格式字符T0的编码,TDi字节的低4位则标识现行使用的传输协议。如果没有TDi字节的存在,则TAi+1、TBi+1、TCi+1和TDi+1都不传送。

其他接口字符(TAi、TBi、TCi)它们都不用于链接,而是规定了可用的传输协议,按照ISO/IEC 7816-3标准,它们的含义如下:

1. 全局接口字符TA1:(重要)

TA1高半字节 FI 用于确定 F 的值, F 为时钟速率转换因子。用于修改复位应答之后终端所提供的时钟频率。低半字节 DI 用于确定 D 的值, D 为位速率调节因子。用于调整复位应答之后所使用的位持续时间。etu =F/D * (1/f)

FI和DI编码如下:

FI

0000

0001

0010

0011

0100

0101

0110

0111

F

372

372

558

744

1116

1488

1860

RFU

FI

1000

1001

1010

1011

1100

1101

1110

1111

F

RFU

512

768

1024

1536

2048

RFU

RFU

 

DI

0000

0001

0010

0011

0100

0101

0110

0111

D

RFU

1

2

4

8

16

32

RFU

DI

1000

1001

1010

1011

1100

1101

1110

1111

D

12

20

RFU

RFU

RFU

RFU

RFU

RFU

2. 全局接口字符TB1:(没有意义了)

TB1传送PI1和II的值,PI1 在 b1 到 b5 位中定义,用于确定 IC 卡所需的编程电压 P 值;II 在 b6 和 b7 位中定义,用于确定 IC 卡所需的最大编程电流 I 值。一般情况下ATR中必须包含TB1=00,表示IC卡不使用VPP。

3.  全局接口字符TC1

TC1传送N值,N用于表示增加到最小持续时间的额外保护时间,此处的最小持续时间表示从终端发送到IC卡的、作为后续信息交换的两个连续字符的起始位下降沿之间的时间。N在TC1的b1-b8位为二进制编码,其值作为额外保护时间表示增加的etu数目,其值可在0到255之间任选。N=255具有特殊含义,表示在使用T=0协议时,两个连续字符的起始位下降沿之间的最小延迟时间可减少到12个etu,而在使用T=1协议时可减小到11个etu。

如果TC1值在00到FE之间,增加到字符间最小持续时间的额外保护时间为0到254个etu。对于后续传输,额外保护时间必须在12到266个etu之间。如果TC1=FF,则后续传输的字符间最小持续时间在使用T=0协议时为12个etu,使用T=1协议时为11个etu。

TC1只适用于终端向IC卡发送的两个连续字符间的时序,而不适用于IC卡向终端发送字符的情况,也不适用于在相反方向发送字符的情况。

4.  全局接口字符TB2:(没有意义了)

TB2传送PI2, PI2用于确定IC卡所需的编程电压P的值,当PI2出现时,它将取代TB1中回送的PI1的值。通常在ATR中不再使用。

5.  T=0传输协议专用的接口字符:

1)    专用接口字符TC2

TC2专用于T=0协议, 传输工作等待时间整数(WI),WI用来确定由IC卡发送的任意一个字符起始位下降沿与IC卡或终端发送的前一个字符起始位下降沿之间的最大时间间隔。工作等待时间为:960×D×WI etu。

若TC2字符不出现在ATR中,则使用工作等待时间的缺省值WI=10。

6.         T=1传输协议专用的接口字符:

1)         专用接口字符TA3

TA3(如果TD2中指明T=1)回送IC卡的信息域大小整数(IFSI),IFSI决定了IFSC,并指明了卡片可接收的块信息域的最大长度(INF。 TA3以字节形式表示IFSC的长度,其取值范围从01到FE。 00和FF预留(RFU)。

2)         专用接口字符TB3

TB3(如果TD2中指明T=1)表明了用来计算字符等待时间CWT和字组等待时间BWT的CWI和BWI值, TB3由两部分组成。低半字节(b1-b4)用于表明CWI值,而高半字节(b5-b8)用于表明BWI值。

3)         专用接口字符TC3

TC3(如果TD2中指明T=1)指明了所用的块错误校验码的类型,所用代码类型用b1位表示, b2到b8位未使用。

4)         全局接口字符TA2

TA2的存在与否表示IC卡是以特定模式还是以协商模式工作。TA2的低半字节表明的协议类型正是ATR中第一次表明的协议类型。

四、历史字符

很长一段时间,没有任何标准对历史字符做出规定,结果是随操作系统生产者而不同,它们包含了变化广泛的数据。

以下内容摘自7816-4 8

目的和一般结构

当按照本规范7816-3确定传输协议时,历史字节告诉外界如何使用该卡。

历史字节数(至多15个字节)按本规范7816-3进行规定并编码。

历史字节所运载的信息也可以在ATR文件(默认EF标识符=‘2F01’)中找到。

如果存在,历史字节可由3个数据字段组成:

——一个必备的种类指示符(1个字节),

——任选的压缩TLV数据对象,

——一个有条件的状态指示符(13个字节)。

8.2  种类指示符(必备的)

种类指示符是第1个历史字节。如果种类指示符等于‘00’,‘10’或‘8X’,则历史字节的格式应符合本规范本部分。

表78  种类指示符的编码

含义

‘00’

 

‘10’

状态信息应呈现在历史字节的结束处(不在TLV中)。

在本部分规范8.5中规定

‘80’

 

‘81’至‘8F’

其他值

状态信息(如果存在)包含在任选的压缩TLV数据对象中。

RFU

专有的

 

8.3  任选的压缩TLV数据对象

压缩TLV数据对象的编码可从适合于带有标记=‘4X’及长度=‘0Y’的RER-TLV数据对象的ASN.1基本编码规则(见ISO8825和附录D)推导出。这种数据对象的编码用‘XY’来代替,后面紧跟数据的Y字节。在本章中,‘X’系指标记号,‘Y’系指长度。

除本章中定义的数据对象外,历史字节还可以包含有本规范第5部分定义的数据对象。在这种情况下,在本规范第5部分中定义的标记和长度字段的编码应按上述要求进行修改。

当在本章中定义的压缩TLV数据对象出现在ATR文件中时,它们应按照ASN.1的基本编码规则进行编码(即标记=‘4X’,长度=‘0Y’)。

在本规范中未定义的所有应用类别标记被保留供ISO用。

8.3.1  国家/发行者指示符

当存在时,该数据对象表示一个国家或一个发行者。

该数据对象可通过‘1Y’或‘2Y’来引入。

表79  国家/发行者指示符的编码

标记

长度

‘1’

‘2’

可变

可变

国家代码和国家数据

发行者标识号

 

标记‘1’后面紧跟着适合的长度(1个4位字节)以及紧跟着ISO3166定义的表示国家的3个数字。后面紧跟着(奇数个4位字节)的数据由相关的国家标准团体进行选择。

标记‘2’后面紧跟着适合的长度(1个4位字节)以紧跟着ISO7812第1部分定义的发行者标识号。如果发行者标识号包含有奇数个数字,则它应使用值为‘F’的4位字节正确地进行填充。

8.3.2  卡服务数据

该数据对象表示为了支持第9章描述的服务在卡内有效的方法。

该数据对象通过‘31’来引入。

当该数据对象不存在时,卡仅支持显式应用选择。

 

 

 

表80  与应用无关的卡服务用的卡轮廓

b8  b7  b6  b5  b4  b3  b2  b1

含义

1   -   -   -   -   -   -   -

 

-   1   -   -   -   -   -   -

——通过全DF名称的直接应用选择

——通过部分DF名称的选择(见9.3.2)

续表80  与应用无关的卡服务用的卡轮廓

b8  b7  b6  b5  b4  b3  b2  b1

含义

 

-   -   1   -   -   -   -   -

-   -   -   1   -   -   -   -

数据对象有效

——在DIR文件中

——在ATR文件中

 

-   -   -   -   1   -   -   -

-   -   -   -   0   -   -   -

文件I/O服务,通过:

READ RECORD命令

READ BINARY命令

-   -   -   -   -  ×   ×  ×

‘000’(其他值为RFU)

注:DIR文件和ATR文件的内容可以给出关于选择方法的信息。

 

8.3.3  初始访问数据

该任选的数据对象允许检索在本规范中定义的数据对象串。该数据对象所检索的串称作“初始数据串”。

该数据对象通过‘41’,‘42’或‘45’来引入。

在本章中所描述的任何命令APDU被假定为是在复位应答之后所发送的第1个命令。因此,在该点的有效数据不是可以以后可检索的。

8.3.3.1  长度=‘1’

当仅提供1个字节的信息时,它表示为了检索初始数据串而执行的命令长度。执行的命令是按如下结构的READ BINARY命令。

表81  当长度=‘1’时,命令的编码

CLA

INS

P1-P2

Lc字段

数据字段

Le字段

‘00’(5.4.1)

‘BO’

‘0000’

初始访问数据中的值字段的第1个字节并且是唯一的字节(表示被读的字节数)

 

8.3.3.2  长度=‘2’

当提供2个字节的信息时,第1个字节表示文件结构(透明或记录)和被读的EF的短标识符。第2个字节表示为了检索初始数据串而执行的读命令长度。

表82  第1个字节的结构

b8

b7-b6

b5-b1

=0面向记录的文件=1透明文件

‘00’(其他值为RFU)

EF短标识符

 

当b8=0时,执行的命令是按如下结构的READ RECORD命令。

 

表83  当b8=0时,命令的编码

CLA

INS

P1

P2

‘00’(见5.4.1)

‘B2’

‘01’

短EF标识符(来自初始访问数据的第1个字节)后面紧跟着b3-b2-b1=110

Lc字段

数据字段

Le字段

初始访问数据中的值字段的第2个字节和最后一个字节(表示被读的字节数)

当b8=1时,执行的命令是按如下结构的READ BINARY命令。

表84  当b8=1时,命令的编码

CLA

INS

P1

P2

Lc

数据字段

Le字段

‘00’(见5.4.1)

‘B0’

初始访问数据中的第1个字节的值

‘00’

字段空

初始访问数据中的值字段的第2个字节和最后一个字节(表示被读的字节数)

 

8.3.3.3  长度=‘5’

在初始访问数据中找到的值由执行的命令APDU组成。当执行时,该命令在其响应数据字段中提供初始数据串。

8.3.4  卡发行者数据

该数据对象是任选的并且为可变长度。结构和编码由卡发行者进行定义。

该数据对象通过‘5Y’来引入。

8.3.5  预先发行的数据

该数据对象是任选的并且为可变长度。结构和编码在本规范本部分中不予定义。它可以用来表示:

——卡制造商

——集成电路类型

——集成电路制造商

——ROM掩模版本

——操作系统版本

该数据对象通过‘6Y’来引入。

8.3.6  卡能力

该数据对象是任选的并且为可变长度。其值字段由第1个软件功能表,或者由前面的2个软件功能表,或者由3个软件功能表组成。

该数据对象通过‘71’,‘72’或‘73’来引入。

表85  第1个软件功能表

b8  b7  b6  b5  b4  b3  b2  b1

含义

 

1   -   -   -   -   -   -   -

-   1   -   -   -   -   -   -

-   -   1   -   -   -   -   -

-   -   -   1   -   -   -   -

-   -   -   -   1   -   -   -

 

-   -   -   -   -   1   -   -

-   -   -   -   -   -   1   -

-   -   -   -   -   -   -   1

DF选择

——通过全DF名称

——通过部分DF名称

——通过路径

——通过文件标识符

——隐式地

EF管理

——所支持的短EF标识符

——所支持的记录号

——所支持的记录标识符

表86示出了第2个软件功能表,它是数据编码类型。该数据编码类型也可以作为带有标记‘82’的文件控制参数中的第2个数据元而存在(见5.1.5中的表2)

 

表86  第2个软件功能表

(数据编码类型)

b8  b7  b6  b5  b4  b3  b2  b1

含义

-  ×  ×   -   -   -   -   -

-   0   0   -   -   -   -   -

-   0   1   -   -   -   -   -

-   1   0   -   -   -   -   -

-   1   1   -   -   -   -   -

写功能的行为

——一次写

——专有

——写‘或’

——写‘和’

-   -   -   -   -   ×  ×  ×

数据单元长度(以4位字节Nibble位单位)

(幂为2,例如,001=2 Nibble)(默认值=1个字节byte)

-   -   -   ×   ×   -   -  -

0...00...(其他值为RFU)

表87示出了第三个软件功能表

表87  第三个软件功能表

 b8  b7  b6  b5  b4  b3  b2  b1

含义

  X  -   -   -   -   -   -   -

  -  1   -   -   -   -   -   -

  -  -   X   -   -   -   -   -

  -  -   -   X   X   -   -   -

             1

                 1

  -   -   -  0   0   -   -   -

  -   -   -  -   -   X   -   -

  -   -   -  -   -   -   X   Y

0(1为RFU)

——扩充的Lc和Le字段

0(1为RFU)

逻辑信道管理

——通过卡

——通过接口设备

    无逻辑信道

0(1为RFU)

逻辑信道的最大数(=2X+Y+1)

8.4  状态信息

状态信息由3个字节组成:卡生存状态(1个字节)和2个状态字节SW1-SW2。

卡生存状态的值‘00’表示没有卡生存状态被提供。值‘80’至‘FE’为专有的。所有其他值为RFU。

SW1-SW2的值‘9000’表示按5.4.5定义的进行正常处理。

SW1-SW2的值‘0000’表示该状态未予表示。

如果种类指示符的值为‘80’,则状态信息可以呈现在压缩TLV数据对象中。在这种情况下,标记号为‘8’。当长度为‘1’时,则值为卡生存状态。当长度为‘2’时,则值为SW1-SW2。当长度为‘3’时,则值为卡生存状态后紧跟着SW1-SW2。长度的其他值被保留供ISO用。

8.5  DIR数据引用

如果种类指示符为‘10’,则后随字节为DIR数据引用。该字节的编码及含义超出了本规范本部分的范围。

 

五、   校验字符TCK

TCK具有一个检验复位应答期间所发送数据完整性的值。TCK的值应使从T0到包括TCK在内的所有字节进行异或运算的结果为零。

如果在ATR中仅指出了T=0协议,TCK校验和可以不在ATR的尾部出现。在这种情况下,完全没有发送它,因为用奇偶校验已经知道了差错字节而在T=0协议中重复发送出错字节又是强制性的。相反,在T=1协议中,TCK字节必须出现,校验和的计算从字节T0开始,结束于最后的接口字符,如果有则是最后的历史字符。

 

举例:

3B9F96801FC78031E073FE211B634D402783009000ED

3B - 正向, 3F反向
9F - T0, 高半字节表示TA1~TD1是否存在,低半字节表示历史字节长度
96 - TA1和TD1存在
80 - TD1:其他bits没用,表示TD2存在
1F - TD2:协议F,TA3存在
C7 - TA3

以下为历史字符
80-状态信息(如果存在)包含在任选的压缩TLV数据对象中。
31 E0
73 FE211B //7X引入卡能力,例如:DF选择、EF管理、写功能的行为、数据单元长度、扩充的Lc和Le字段、逻辑信道管理、逻辑信道的最大数(=2X+Y+1)
63 4D4027 //6X引入预先发行的数据,例如:卡制造商、集成电路类型、集成电路制造商、ROM掩模版本、COS版本等
83 009000 
ED - 校验值

 

相关文章: