門禁系統(tǒng)，又稱出入管理控制系統(tǒng)，是一種管理人員進(jìn)出的數(shù)字化管理系統(tǒng)。常見的門禁系統(tǒng)有：密碼門禁系統(tǒng)，非接觸 IC 卡 （ 感應(yīng)式 IC 卡 ） 門禁系統(tǒng)，指紋虹膜掌型生物識別門禁系統(tǒng)等的總稱。密碼門禁系統(tǒng)由于其本身的安全性弱和便捷性差已經(jīng)面臨淘汰，生物識別門禁

　　門禁系統(tǒng)系統(tǒng)安全性高，但成本高，由于拒識率和存儲容量等應(yīng)用瓶頸問題而沒有得到廣泛的市場認(rèn)同。現(xiàn)在國際通用的還是非接觸 IC 卡門禁系統(tǒng)。非接觸 IC卡由于其較高的安全性，的便捷性和性價比成為門禁系統(tǒng)的主流。

　　門禁系統(tǒng)采用的門禁卡分為兩類：125KHZ的低頻只讀卡、13.56MHZ的高頻讀寫卡。

　　125KHZ的低頻只讀卡，與普通磁卡類似，明碼格式，無需要破解，用通用編程器可仿制卡號。屬于淘汰技術(shù)，通常用于安全性要求不高的小區(qū)，不適用于涉密單位、高保安場所。

　　常用的13.56MHZ的高頻讀寫卡，可以理解為帶口令的U盤，由口令來保護(hù)卡類數(shù)據(jù)，安全級別中等，通常用來做為小額電子錢包、身份識別卡。

　　解密風(fēng)波引起了業(yè)界的思考，新建的門禁系統(tǒng)如何提高安全性，已建的采用Mifare 1卡門禁系統(tǒng)有什么升級方案。

　　非接觸IC卡的種類及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

　　非接觸式IC卡又稱射頻卡，由IC芯片、感應(yīng)天線組成，封裝在一個標(biāo)準(zhǔn)的PVC卡片內(nèi)，芯片及天線無任何外露部分。是世界上近幾年發(fā)展起來的一項新技術(shù)，它成功的將射頻識別技術(shù)和IC卡技術(shù)結(jié)合起來，結(jié)束了無源（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?？ㄆ谝欢ň嚯x范圍（通常為5—10mm）靠近讀寫器表面，通過無線電波的傳遞來完成數(shù)據(jù)的讀寫操作。

　　非接觸IC卡已徹底取代磁卡，成為自動識別卡片的主流。非接觸IC卡按照頻率，可以劃分為四類。如表所示。

　　125KHZ的低頻只讀卡，這些低頻卡的ID號存儲介質(zhì)是EEPROM，具有電擦寫功能，可反復(fù)多次寫入，因此ID號極易偽造，且無相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)。

　　超高頻915MHZ、微波卡2.5GHZ是近幾年的新產(chǎn)品，讀卡距離達(dá)10m。相關(guān)ISO/IEC 18000國際標(biāo)準(zhǔn)沒有終完成。

　　13.56MHZ高頻讀寫卡，比125KHZ的低頻卡傳輸速率快100倍，是應(yīng)用廣泛的，誕生于1993年，此后不斷發(fā)展，產(chǎn)品線不斷豐富。根據(jù)讀卡距離不同，分為兩個標(biāo)準(zhǔn)，ISO/IEC 14443標(biāo)準(zhǔn)、ISO/IEC 15693。ISO/IEC 14443距離為10cm，ISO/IEC 15693標(biāo)準(zhǔn)非接觸IC卡距離為100cm。

　　ISO/IEC 14443由于問世較早，且由于城市公交的大規(guī)模采用，芯片、讀卡機具發(fā)展成熟，從而同時成為門禁卡的選型主流。符合ISO/IEC 14443的Mifare 1卡由于采用偽隨機數(shù)來用于三重、48位密鑰長度也過短，導(dǎo)致該卡加密算法被破解。因此新的非接觸IC卡需要在隨機數(shù)產(chǎn)生機理、密鑰長度、加密算法上加以提升。而13.56MHZ通訊頻率、以及ISO/IEC 14443的通訊協(xié)議將繼續(xù)被采用。

　　支持國家密碼局密碼算法的非接觸式芯片

　　非接觸式IC卡“一卡通”系統(tǒng)采用 Mifare 卡讀寫技術(shù)研制開發(fā)而成，集計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、智能卡技術(shù)、傳感技術(shù)、模式識別技術(shù)和機電一體化技術(shù)于一體，是應(yīng)用于智能樓宇、智能小區(qū)和現(xiàn)代企業(yè)、學(xué)校的智能化“一卡通”管理的一套性能價格比的全面解決方案?！耙豢ㄍā毕到y(tǒng)采用感應(yīng)IC卡作為通行券，將停車場、門禁、消費、電梯控制、考勤、巡更、會所收費等系統(tǒng)集于一卡，所有功能只需一張卡就能完成，可廣泛用于通道控制、物流管理、停車場管理、商業(yè)消費、企業(yè)管理、學(xué)校酒店等各大領(lǐng)域。 　　系統(tǒng)采用符合潮流的開放式體系結(jié)構(gòu)，能夠與任何第三方的系統(tǒng)和設(shè)備兼容，實現(xiàn)用戶系統(tǒng)的高度集成。能真正實現(xiàn)全方位“一卡通”智能綜合管理的目的。系統(tǒng)積10余年的開發(fā)經(jīng)驗，歷經(jīng)近千名用戶的應(yīng)用和考驗，性能非常穩(wěn)定可靠。

　　Mifare 1卡風(fēng)靡、各行各業(yè)爭相采用的普及程度是該芯片廠家始料未及的。盡管芯片廠家推出了有關(guān)升級芯片，但由于價格、技術(shù)普及等因素沒有被大部分市場接受。為了保證我國智能卡市場健康有序的發(fā)展，在國家密碼管理局的支持和組織下，早在2007年，我國就開展了我國自主產(chǎn)權(quán)的、專門應(yīng)用于RFID市場的密碼算法研制工作，取得成功。該密碼算法也得到我國眾多集成電路芯片廠商的極力推崇和遵循，成功推出了相關(guān)產(chǎn)品。以華虹集成電路公司產(chǎn)品為例，該公司SHC1112芯片通過了國家密碼管理局的產(chǎn)品。

　　SHC1112卡芯片集成了國家密碼管理局提供的128位密鑰SM7密碼算法，采用該算法來保護(hù)數(shù)據(jù)交換的安全。其三重示意圖如下：

　　Ek（）表示對括號內(nèi)的內(nèi)容進(jìn)行加密運算，加密采用SM7密碼算法。

　　通過后，所有交易通信數(shù)據(jù)由SM7密碼算法加密后傳遞。

　　主要技術(shù)指標(biāo)

　　采用ISO/IEC14443 TypeA非接觸通訊方式，支持抗沖突協(xié)議

　　數(shù)據(jù)通訊速率106Kbps

　　4字節(jié)序列號UID

　　支持SM7密碼算法

　　支持ISO/IEC DIS9798-2三次傳送鑒別相互體制

　　EEPROM存貯容量1K字節(jié)，劃分為64塊，每塊16字節(jié)

　　每個數(shù)據(jù)塊可單獨設(shè)定訪問權(quán)限，訪問權(quán)限可由用戶定義

　　EEPROM數(shù)據(jù)保存時間：大于10年

　　EEPROM數(shù)據(jù)擦寫次數(shù)：大于10萬次

　　天線輸入引腳ESD：4000V（HBM）

　　相對于傳統(tǒng)的門禁系統(tǒng)設(shè)計，該設(shè)計主要做了兩點創(chuàng)新：

　　1：發(fā)卡密鑰系統(tǒng)

　　國密卡發(fā)卡流程大體可分為三個步驟： （1）卡結(jié)構(gòu)建立； （2）密鑰寫入； （3）個人化處理 。

　　（1）卡結(jié)構(gòu)建立

　　應(yīng)對卡片結(jié)構(gòu)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，包括主文件、密鑰文件、公共信息基本信息文件、個人基本信息文件、應(yīng)用文件、記錄文件、目錄文件等。

　　（2）密鑰寫入

　　包括發(fā)卡單位主密鑰、專項應(yīng)用子密鑰、管理性密鑰等。密鑰發(fā)卡中心集中寫入后的初始化卡分發(fā)給各發(fā)卡單位。

　?。?）個人化處理

　　發(fā)卡單位根據(jù)自己的發(fā)卡單位主密鑰，進(jìn)行本單位個人基本信息文件、應(yīng)用文件裝入，并且表面打印照片、姓名等，這樣完成個人化處理的卡片，就可發(fā)給持卡人。

　　2：讀卡器新增SAM卡

　　根據(jù)發(fā)卡密鑰系統(tǒng)制作相應(yīng)的SAM卡，由SAM卡完成讀卡器與卡片的信息交換。

　　對于新建門禁系統(tǒng)可以直接采用該方案。對已建的門禁系統(tǒng)則需要更換舊讀卡器、舊卡片，門禁軟件需要增加與新的發(fā)卡密鑰系統(tǒng)的接口。門禁控制器原則上可以保留。

　　以上采用國密算法的非接觸IC卡門禁系統(tǒng)已成功使用與有關(guān)部委的新建與改造門禁一卡通系統(tǒng)。