CPU 卡操作系統--FMCOS
FMCOS 特點
支持 Single DES、Triple DES 算法：可自動根據密鑰的長度選擇 Single DES、Triple DES 算法
支持線路加密、線路保護功能：防止通信數據被非法竊取或篡改
支持在一張卡上實現多個不同的應用：可建立三級目錄 z 支持電子錢包功能：錢包大小可由用戶自行設定
支持多種文件類型：包括二進制文件、定長記錄文件、變長記錄文件、循環文件、錢包文件 z 支持 ISO14443-4：T=CL 通訊協議
滿足銀行標準：符合《中國金融集成電路（IC）卡規范》電子錢包/存折規范。
防插拔功能：交易處理過程中非正常拔出的卡片自動恢復
功能模塊
FMCOS 由傳輸管理、文件管理、安全體系、命令解釋四個功能模塊組成。
傳輸管理：按 ISO7816-3、ISO14443-4 標準監督卡與終端之間的通信，保證數據正確地傳輸，防止卡與終端之間通訊數據被非法竊取和篡改。
文件管理：將用戶數據以文件形式存儲在 EEPROM 中，保證訪問文件時快速性和數據安全性。 z 安全體系：安全體系是 FMCOS 的核心部分，它涉及到卡的鑒別與核實，對文件訪問時的權限控制機制。
命令解釋：根據接收到的命令檢查各項參數是否正確，執行相應的操作。
防沖突和選擇
每個串聯級別范圍內地防沖突環
下面算法應適用于防沖突環：
步驟 1：PCD 為選擇的防沖突類型和串聯級別分配了帶有編碼的 SEL。
步驟 2：PCD 分配了帶有值為‘20’的 NVB。
注：該值定義了該 PCD 將不發送 UID CLn 的任何部分。因此該命令迫使工作場內的所有 PICC 以其完整的 UID CLn 表示響應。
步驟 3：PCD 發送 SEL 和 NVB
步驟 4：工作場內的所有 PICC 擁有唯一序列號，那么，如果一個以上的 PICC 響應，則沖突發生。
如果沒有沖突發生，則步驟 6 到步驟 10 可被跳過。
步驟 6：PCD 應識別除第一個沖突的位置。
步驟 7：PCD 分配了帶有值的 NVB，該值規定了 UID CLn 有效比特數。這些有效位應是 PCD 所決定的沖突發生之前的被接受到的 UID CLn 的一部分再加上（0）b 或（1）b。典型的是實現是增加
（1）b。
步驟 8：PCD 發送 SEL 和 NVB，后隨有效位本身。
步驟 9：只有 PICC 的 UID CLn 中的一部分等于 PCD 所發送的有效位時，PICC 才應發送其 UID CLn
的其余部分。
步驟 10：如果出現進一步沖突，則重復步驟 6~9。最大環數是 32。
步驟 11：如果不出現進一步沖突，則 PCD 分配帶有值為“70”的 NVB。
步驟 12：PCD 發送 SEL 和 NVB，后隨 UID CLn 的所有 40 個位，后面有緊跟 CRC_A 校驗和。
步驟 13：它的 UID CLn 與 40 個比特匹配，則該 PICC 以其 SAK 表示響應。
步驟 14：如果 UID 完整，則 PICC 應發送帶有清空的串聯級別位的 SAK，并從 READY 狀態轉換到 ACTIVE 狀態。
步驟 15：PCD 應校驗 SAK 的串聯比特是否被設置，以決定帶有遞增串聯級別的進一步防沖突環時候應繼續進行。
如果 PICC 的 UID 是已知的，則 PCD 可以跳過步驟 2~10 來選擇該 PICC，而無需執行防沖突環。
圖 2-9 PCD 防沖突環流程圖
NVB 的編碼長度：1 字節
較高 4 位稱為字節計數，規定所有被 8 分開的有效數據位的數，包括被 PCD 發送的 NVB 和 SEL。
這樣，字節奇數的最小值是 2 而最大值是 7。
較低 4 位稱為比特計數，規定由 PCD 發送的模 8 所有有效數據位的數。
b8 | b7 | b6 | b5 | b4 | b3 | b2 | b1 | 含義 |
0 | 0 | 1 | 0 | - | - | - | - | 字節計數=2 |
0 | 0 | 1 | 1 | - | - | - | - | 字節計數=3 |
0 | 1 | 0 | 0 | - | - | - | - | 字節計數=4 |
0 | 1 | 0 | 1 | - | - | - | - | 字節計數=5 |
0 | 1 | 1 | 0 | - | - | - | - | 字節計數=6 |
0 | 1 | 1 | 1 | - | - | - | - | 字節計數=7 |
- | - | - | - | 0 | 0 | 0 | 0 | 比特計數=0 |
- | - | - | - | 0 | 0 | 0 | 1 | 比特計數=1 |
- | - | - | - | 0 | 0 | 1 | 0 | 比特計數=2 |
- | - | - | - | 0 | 0 | 1 | 1 | 比特計數=3 |
- | - | - | - | 0 | 1 | 0 | 0 | 比特計數=4 |
- | - | - | - | 0 | 1 | 0 | 1 | 比特計數=5 |
- | - | - | - | 0 | 1 | 1 | 0 | 比特計數=6 |
- | - | - | - | 0 | 1 | 1 | 1 | 比特計數=7 |
表 2.7 NVB 的編碼
SAK 的編碼（選擇確認）
當 NVB 規定 40 個有效位并且當所有這么數據位與 UID CLn 相配時，SAK 由 PICC 來發送。
第一字節 | 第二、第三字節 | |
SAK | CRC_A | |
（1字節） | （兩字節） |
圖 2-10 選擇確認（SAK）
位 b3（串聯位）和 b6 的編碼在表 2.8 中給出。
表 2.8 SAK 的編碼
b8 | b7 | b6 | b5 | b4 | b3 | b2 | b1 | 含義 |
X | X | X | X | X | 1 | X | X | 串聯比特設置，UID 不完整 |
X | X | 1 | X | X | 0 | X | X | UID 完整，PICC 遵循 ISO/IEC 14443-4 |
X | X | 0 | X | X | 0 | X | X | UID 完整，PICC 不遵循 ISO/IEC 14443-4 |
UID 內容和串聯級別
UID 由 4、7 或 10 個 UID 字母組成。因此，PICC 最多處理 3 個串聯級別，以得到所有 UID 字節。在每個串聯級別內，由 5 個數據字節組成的 UID 的一部分應被發送到 PCD。根據最大串聯級別，定義了 UID 長度的三個類型。該 UID 長度應與表 2.9 一致表 2.9 UID 長度
UID0 | 描述 |
“08” | UID1 到 UID3 為動態生成的隨機數 |
“x0”-“x7” | 專有固定數 |
“x9”-“xE” | |
“18”-“F8” | RFU |
“xF” |
UID 是一個固定的唯一數或由 PICC 動態生成的隨機數。UID 的第一個字節（uid0）分配后隨 UID 字節的內容。
表 2.10 單個長度的 UID
UID0 | 描述 |
制造商 ID 根據 ISO/IEC 7816-6/AM1* | 每個制造商對唯一編號的其他字節的值得唯一性負責。 |
值”81”到”FE”在 ISO/IEC 7816-6/AM1 中定義為“私用”，在這里不允許出現 | |
串聯標記 CT 的值“88”因不用于單個長度 UID 中的 uid0。
表 2.10 兩個和三個長度的 UID
在 ISO/IEC 7816-6/AM1 中為“私用”標出的值“81”到“FE”在本上下文中應不予允許。
圖 2-11 串聯級別的使用
注：串聯標記的途是迫使造成與具育較小 UID 長度的 PICC 沖究．下列算法應適用于 PCD 以獲得完整 UID；步驟 l：PCD 選擇串聯級別 1 步驟 2：應執行防沖突環
步驟 3：PCD 應檢驗 SAK 的串聯比特
步驟 4：如果設置了串聯比特，PCD 應增加串聯綴別并初始化一個新的防沖突環
傳輸協議
類型 A PICC 的協議激活
圖 3-1 從 PCD 角度來看的類型 A PICC 激活
選擇應答請求
圖 3-2 選擇應答請求
參數字節由兩部分組成（見下圖）：
——最高有效半字節 b8 到 b5 稱為 FSDI．它用于編碼 FSD。FSD 定義了 PCD 能收到的幀的最大長度。FSD 的編碼在 25 中給出。
——最低有效半字節 b4 到 bl 命名為 CID。它定義編址了的 PICC 的邏輯號在 0 到 14 范圍內。值
15 為 RFU。CID 由 PCD 規定，并且對同一時刻處在 ACTIVE 狀態中的所有 PICC，它應是唯一的。
CID 在 PICC 被激活期間是固定的．并且 PICC 應使用 CID 作為其邏輯標識符，它包含在接收到的第一個無差錯的 RATS。
圖 3-3 RATS 參數字節的編碼
