ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

ГОСТ Р исо/мэк 7816-3—

2013

Карты идентификационные КАРТЫ НА ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМАХ

Часть 3

Карты с контактами. Электрический интерфейс и протоколы передачи

ISO/IEC 7816-3:2006 Identification cards — Integrated circuit cards — Part 3: Cards with contacts —

Electrical interface and transmission protocols (IDT)

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2014

Предисловие

1    ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации и сертификации в машиностроении» (ВНИИНМАШ) и Техническим комитетом по стандартизации ТК 22 «Информационные технологии» на основе собственного аутентичного перевода на русский язык стандарта, указанного в пункте 4

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 22 «Информационные технологии»

3    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 22 ноября 2013 г. № 1629-ст

4    Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО/МЭК 7816-3:2006 «Карты идентификационные. Карты на интегральных схемах. Часть 3. Карты с контактами. Электрический интерфейс и протоколы передачи» (ISO/IEC 7816-3:2006 «Identification cards — Integrated circuit cards — Part 3: Cards with contacts — Electrical interface and transmission protocols»).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5    ВЗАМЕН ГОСТ Р ИСО/МЭК 7816-3—2006

6    Некоторые положения международного стандарта, указанного в пункте 4, могут являться объектами патентных прав. Международная организация по стандартизации (ИСО) и Международная электротехническая комиссия (МЭК) не несут ответственности за идентификацию подобных патентных прав

Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (gost.ru)

© Стандартинформ, 2014

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

Таблица 2 — Выбросы /сс

Класс Максимальный заряда), нА-с Максимальная длительность, нс Максимальное отклонение6* ЮС, мА А 20 400 100 В 10 400 50 С 6 400 30 а) Максимальный заряд — половина произведения максимальной длительности на максимальное отклонение. Ь) Максимальное отклонение — приращение тока питания относительно его среднего значения.

5.2.2 RST (С2)

Контакт RST используют для подачи в карту сигнала восстановления (см. 6.2.2 («холодное» восстановление) и 6.2.3 («горячее» восстановление)).

Таблица 3 — Электрические характеристики RST при нормальных рабочих условиях

Обозначение Условия Минимальное значение Максимальное значение Единица измерения Чн 0,80 Ucc Цх В '.н Чн -20 + 150 мкА 4L 0 0,12 Ucc В V Ч L -200 + 20 мкА 'рЛ C|N = 30 пФ — 1 МКС Примечание — Напряжение на RST должно оставаться от - 0,3 В до Ucc + 0,3 В.

5.2.3 CLK (СЗ)

Контакт CLK используют для подачи в карту сигнала синхронизации. Фактическое значение частоты сигнала синхронизации обозначается f. Минимальное значение должно быть 1 МГц. Во время активации (см. 6.2.1) и в режиме «холодного» восстановления (см. 6.2.2) максимальное значение должно составлять 5 МГц. Максимальные значения, которые поддерживает карта, приведены в таблице 7.

Если не определено иное, рабочий цикл сигнала синхронизации должен составлять от 40 % до 60 % его периода. При переключении частоты с одного значения на другое длительность импульса должна составлять не менее 40 % самого короткого допускаемого картой периода (см. максимальное значение частоты в таблице 7). При переключении значения частоты не должен происходить обмен информацией. Рекомендуются два различных момента для переключения значения частоты:

-    после завершения ответа на восстановление (см. 8.1), пока карта находится в ожидании знака,

либо

-    после успешного PPS-обмена (см. 9.3), пока карта находится в ожидании знака.

Таблица 4 — Электрические характеристики CLK при нормальных рабочих условиях

Обозначение Условия Минимальное значение Максимальное значение Единица измерения “м 0,70 Ucc С о о В /. н Ц н -20 + 100 мкА Ч L Класс А и класс В 0 0,5 В Ut L Класс С 0 0,2 Ucc В V UIL - 100 + 20 мкА Uf Ст = 30 пФ — 9 % периода — Примечание— Напряжение на CLK должно оставаться от - 0,3 В до Ucc + 0,3 В.

ГОСТ Р ИСО/МЭК 7816-3—2013

5.2.4    SPU (С6)

Контакт SPU можно использовать для стандартного и для проприетарного назначения, как вход и (и л и) выход.

В зависимости от того, использует ли карта SPU или нет, первый ТВ для Т = 15 должен присутствовать или отсутствовать в Ответе-на-Восстановление: данный глобальный байт интерфейса (см. 8.3) указывает, является ли назначение стандартным или проприетарным. ИСО/МЭК СТК1/ПК 17 зарезервировал стандартное назначение для использования в будущем.

Если карта питается напряжением VCC и контакт С6 соединен с устройством сопряжения, то напряжение должно оставаться от - 0,3 В до U_cc + 0,3 В.

Карта не должна быть повреждена устройством сопряжения, если контакт С6 соединен с VCC или GND. При этом устройство сопряжения должно соответствовать требованиям ИСО/МЭК 7816-3:1997.

5.2.5    I/O (С7)

Контакт I/O используют для ввода (режим приема) или вывода (режим передачи) данных. Обмен информацией через контакт I/O осуществляется при следующих двух состояниях электрической схемы:

-    состояния Н, если карта и устройство сопряжения находятся в режиме приема или если это состояние задается передатчиком;

-    состояния L, если оно задается передатчиком.

Если карта и устройство сопряжения находятся в режиме приема, то электрическая схема должна находиться в состоянии Н. Если карта и устройство сопряжения находятся в несогласованном режиме передачи, то состояние электрической схемы может быть неопределенным. Устройство сопряжения и карта во время работы не должны одновременно находиться в режиме передачи.

Устройство сопряжения должно быть способно поддерживать заданный диапазон значений входных токов, когда значение входного напряжения находится в допускаемом диапазоне. Импеданс устройства сопряжения не должен влиять на значение выходного напряжения на контакте I/O.

Таблица 5 — Электрические характеристики I/O при нормальных рабочих условиях

Обозначение Условия Минимальное значение Максимальное значение Единица измерения Цн 0,70 Ucc В /. н Чн -300 + 20 мкА u, L 0 0,15 Ucc В V 4L - 1000 + 20 мкА "он Внешнее сопротивление: 20 кОм относительно Ucc 0.70 Ucc Ucc В /он иои и внешнее сопротивление: 20 кОм относительно исс — + 20 мкА u0L /0L= 1 мАдля класса Аа) или Ва) /0L= 500 мкА для класса са) 0 О.15 ^сс В fR'fF C|N = 30 пФ; с0ит = 30 пФ — 1 МКС Примечание— Напряжение на I/O должно оставаться от -0,3 В до исс+ 0,3 В. а) Устройство сопряжения не должно приводить к падению тока ниже 500 мкА.

6 Рабочая процедура карты

6.1 Принципы

Электрические цепи не должны активизироваться до тех пор, пока контакты карты не соединятся механически с контактами устройства сопряжения. Взаимодействие между устройством сопряжения и

картой должно включать в себя следующие последовательные операции, описанные в последующих подразделах:

-    устройство сопряжения должно использовать класс рабочих условий для электрической цепи, а именно: активацию, «холодное» восстановление и, возможно, одно или более «горячих» восстановлений. Если карта поддерживает класс, то она должна ответить на восстановление в соответствии с разделом 8. Устройство сопряжения заканчивает действие завершенным и действительным Ответом-на-Восстановлением и классом рабочих условий. Устройство сопряжения должно быть в состоянии повторить всю операцию;

-    для обмена информацией карта и устройство сопряжения должны быть согласованы по протоколу передачи и значениям параметров передачи. В разделе 10 определены Т = 0, полудуплексная передача знака с устройством сопряжения в качестве управляющего устройства, в разделе 11 — Т = 1, полудуплексная передача блоков, в разделе 12 — передача пары команда-ответ при Т = 0 и Т = 1. Когда от карты не ожидают передачи (например, после обработки пары команда-ответ или до инициализации следующей), устройство сопряжения может остановить сигнал синхронизации, если карта поддерживает останов синхронизации;

-    устройство сопряжения должно выполнить деактивацию электрических цепей.

Деактивация электрических цепей в заданной последовательности должна завершиться прежде,

чем произойдет механическое разъединение контактов карты и контактов устройства сопряжения.

6.2 Активация, восстановление и выбор класса

6.2.1 Активация

Для того чтобы инициировать взаимодействие с картой, с которой имеется механическое соединение, устройство сопряжения должно активизировать электрические цепи в соответствии с классом рабочих условий А, В или С (см. 5.1.3) в следующем порядке:

-    RST приводится в состояние L (см. 5.2.2);

-    на VCC подается электропитание (см. 5.2.1);

-    I/O в устройстве сопряжения приводится в режим приема (см. 5.2.5). Устройство сопряжения должно игнорировать состояние на I/O во время активации;

-    на CLK подается сигнал синхронизации (см. 5.2.3).

Примечание 1 — Задержка между подачей электропитания на VCC, установкой I/O в режиме приема и подачей сигнала синхронизации на CLK не определена.

Примечание 2 — Устройство сопряжения может выполнить деактивацию с учетом короткого замыкания.

VCC CLK RST I/O
н L I Неопределенное I состояние I

На рисунке 1 показана активация (до времени 7) и «холодное» восстановление (после времени Т).

L

Ответ

_f ^ 200    400 ^,    400 ^< 40000

^ra ^ f    f ^ 7>    f ^ ‘с ^ f

Рисунок 1 —Активация и «холодное» восстановление

ГОСТ Р ИСО/МЭК 7816-3—2013

6.2.2    «Холодное» восстановление

В конце активации (RST в состоянии L, на VCC подано электропитание, I/O в режиме приема в устройстве сопряжения, на CLK подается подходящий и устойчивый сигнал синхронизации) карта готова для «холодного» восстановления. Внутреннее состояние карты, предшествующее «холодному» восстановлению, принимается за неопределенное.

В соответствии с рисунком 1 сигнал синхронизации подается на CLK в момент времени Т. Карта должна установить линию I/O в состояние Н в пределах 200 циклов синхронизации (задержка t_a) от начала подачи на CLK сигнала синхронизации (в течение времени 7 + t_a). «Холодное» восстановление возникает вследствие поддерживания RST в состоянии L в течение не менее 400 циклов синхронизации (задержка t_b) с момента подачи на CLK сигнала синхронизации (в течение времени Т_д + 7). Устройство сопряжения должно игнорировать состояние на I/O, пока RST находится в состоянии L.

В момент времени T_b RST переводится в состояние Н. Реакция на I/O должна начинаться между 400 и 40000 циклами синхронизации (задержка t_c) после поступления нарастающего фронта сигнала на RST (в течение времени T_b + t_c). Если реакция на I/O не начинается в пределах 40000 циклов синхронизации при нахождении RST в состоянии Н, то устройство сопряжения должно выполнить деактивацию.

6.2.3    «Горячее» восстановление

Ответ на «горячее» восстановление может отличаться от ответа на предыдущее восстановление, поэтому устройство сопряжения может производить «горячее» восстановление в любое время, даже во время ответа на восстановления, но не раньше приема обязательныхзнаковТЗ и ТО (см. 8.1). «Горячее» восстановление не должно инициироваться раньше чем 4464 (=12-372) цикла синхронизации после переднего фронта знака ТО.

Примечание — «Горячее» восстановление, инициированное во время ответа на восстановление, может повредить карту, соответствующую требованиям предыдущего издания (см. ИСО/МЭК 7816-3:1997).

В соответствии с рисунком 2 устройство сопряжения инициирует «горячее» восстановление (в течение времени 7) приведением RST в состояние L на время, соответствующее не менее чем 400 циклам синхронизации (задержка t_e), пока VCC остается подключенным к электропитанию и на CLK подается подходящий и устойчивый сигнал синхронизации. Карта должна установить линию I/O в состояние Н в пределах 200 циклов синхронизации (задержка t_d) после установления RST в состояние L (в течение времени Т_с + t_d). Устройство сопряжения должно игнорировать состояние на I/O, пока RST находится в состоянии L.

RST Н L td е I/O н L 1 Неопределенное Щ 1 состояние | L

Ответ

200

f

400 ^ _t    400    ^    ^    40000

~f~ ^{s r}e    ^S    lf~    —f—

В момент времени 7_dRST переводится в состояние Н. Ответ на I/O должен начинаться между 400 и 40000 циклов синхронизации (задержка t) после поступления нарастающего фронта сигнала на RST (в течение времени T_d + t). Если Ответ на I/O не начинается в пределах 40000 циклов синхронизации при нахождении RST в состоянии Н, то устройство сопряжения должно выполнить деактивацию.

Рисунок 2 — «Горячее» восстановление

6.2.4 Выбор класса рабочих условий

На рисунке 3 показаны принципы выбора класса рабочих условий.

Если Ответ-на-Восстановление поддерживает индикатор класса, указывающий применяемый класс (первый ТА для Т = 15, см. 8.2), то нормальная работа может быть продолжена. В ином случае устройство сопряжения может выполнить деактивацию и после задержки в течение не менее 10 мс применить другой класс, поддерживаемый картой.

9

Если Ответ-на-Восстановление не поддерживает индикатор класса, то устройство сопряжения должно поддерживать текущий класс. Если после выполнения Ответа-на-Восстановление карта не функционирует, то устройство сопряжения должно выполнить деактивацию и после задержки в течение не менее 10 мс может применить другой класс.

Если карта не отвечает на восстановление, то устройство сопряжения должно выполнить деактивацию и одно из следующих действий:

-    либо после задержки в течение не менее 10 мс применить другой класс (при его наличии),

-    либо прервать операцию выбора.

После прерывания операции выбора устройство сопряжения может инициировать другую операцию выбора.

Рисунок 3 — Выбор класса устройством сопряжения

Если класс уже один раз выбран, то он не изменяется во время нормальной работы. Для его смены устройство сопряжения должно выполнить деактивацию и после задержки в течение не менее 10 мс применить другой класс.

6.3 Обмен информацией

6.3.1 Выбор параметров передачи и протокола

После выполнения ответа на восстановление карта должна ожидать знаки от устройства сопряжения. Их передача регулируется передачей параметров (см. 7.1), а интерпретация — протоколом (см. разделы 9, 10 и 11). На рисунке 4 показаны принципы выбора параметров передачи и протоколов. 10

ГОСТ Р ИСО/МЭК 7816-3—2013

Если ТА₂ (см. 8.3) присутствует в Ответе-на-Восстановление (карта в специфичном режиме), то устройство сопряжения должно запустить специфичный протокол передачи, используя специфичные значения параметров передачи.

В ином случае (карта в режиме согласования) для параметров передачи значения, используемые во время ответа на восстановление (т. е. значения по умолчанию для параметров передачи, см. 8.1), должны оставаться, как указано далее:

-    если значение первого знака, полученного картой, ‘FF’, то устройство сопряжения должно начать PPS-обмен (см. раздел 9); значения по умолчанию параметров передачи должны оставаться в силе до тех пор, пока не произойдет успешное выполнение PPS-обмена, после чего устройство сопряжения должно начать согласованный протокол передачи, используя согласованные значения параметров передачи;

-    в ином случае устройство сопряжения должно начать «первый предложенный протокол передачи» (TD^ см. 8.2.3). Устройство сопряжения должно так действовать, если карта предлагает только один протокол передачи и только значения по умолчанию для параметров передачи. Такая карта не нуждается в поддержке PPS-обмена.

Рисунок 4 — Выбор параметров передачи и протокола

Примечание 1 — Значение PPSS (‘FF’, см. 9.2) является неверным для CLA (Т = 0, см. 10.3.2) и для NAD (Т= 1, см. 11.3.2.1).

Примечание 2 — В мультипротокольной карте, предлагающей Т = 0 в согласованном режиме, только Т = 0 может быть «неявно» выбран.

Примечание 3 — Устройство сопряжения, обращенное к карте в согласованном режиме и не поддерживающее ни PPS-обмен, ни «первый предложенный протокол передачи», может выполнить либо «горячее» восстановление, либо деактивацию.

Примечание 4 — Карта, передающая знак устройству сопряжения, не знающему о существовании специфичного режима, не может руководствоваться тем, что «горячее» восстановление переключит режим.

Примечание 5 — Устройство сопряжения, обнаружив знак ТА₂, не должно инициировать «горячее» восстановление до того, как оно обнаружит либо неподдерживаемое значение в полученных знаках, либо избыток WT (см. 7.2).

6.3.2 Остановка синхронизации

Если карта поддерживает остановку синхронизации, то когда устройство сопряжения не ожидает передачи от карты и I/O остается в состоянии FI на протяжении не менее 1860 циклов синхронизации (задержка f), в соответствии с рисунком 5 устройство сопряжения может остановить подачу сигнала

11

синхронизации на CLK (в момент времени Т), пока VCC остается подключенным к электропитанию и RST находится в состоянии Н.

Остановка синхронизации

1 L -h »■ L ■*- Следующий

т    т    знак 'е    if 1860 ^ f f 9 700 <th

CLK

I/O

Рисунок 5 — Остановка синхронизации

Пока синхронизация остановлена (с момента времени Т до момента времени Т), CLK должна поддерживаться либо в состоянии Н, либо в состоянии L в соответствии с индикатором остановки синхронизации X, определяемым в 8.3.

В момент времени ^устройство сопряжения возобновляет синхронизацию, и обмен информацией на I/O может быть продолжен после совершения не менее 700 циклов синхронизации (в течение времени T_f+ t_h).

6.4 Деактивация

Когда обмен информацией завершен или прерван (например, в случаях нереагирующей карты, обнаружения изъятия карты), устройство сопряжения должно деактивировать электрические цепи в следующем порядке (см. рисунок 6):

-    RST приводится в состояние L;

-    CLK приводится в состояние L (если синхронизация не остановлена ранее в состоянии L);

-    I/O приводится в состояние А;

Н

L

Н'

L

Н

L

-    VCC деактивируется.

VCC

CLK

	Ш Неопределенное ш
	щ состояние щ.

RST

I/O

Рисунок 6 — Деактивация

7 Асинхронный знак

7.1 Элементарная единица времени

Номинальная длительность момента на электрической цепи I/O называется элементарной единицей времени и обозначается etu.

Etu должна быть равна FID циклам синхронизации на электрической схеме CLK, где F и D — параметры передачи: F — коэффициент преобразования синхронизирующей частоты, a D — коэффициент регулирования скорости передачи в бодах.

ГОСТ Р ИСО/МЭК 7816-3—2013

F 1

^\е^ =---

D f

Значения параметров передачи должны быть, как определено в 6.3.1.

7.2 Структура знака

В соответствии с рисунком 7 знак состоит из десяти последовательных моментов, пронумерованных от 1 до 10. Каждому из моментов соответствует либо состояние Н, либо состояние L:

-    до момента 1 электрическая схема I/O должна быть в состоянии Н;

-    момент 1 должен быть в состоянии L. Данный момент является стартовым;

-    моменты с 2 по 9 передают байт в соответствии с порядком кодирования (TS, см. 8.1);

-    момент 10 должен обеспечивать контроль знака по четности (TS, см. 8.1);

-    после момента 10 и карта, и устройство сопряжения должны оставаться в режиме приема (в безошибочной работе) на определенное время «паузы», при этом электрическая схема I/O должна оставаться в состоянии Н.

Старт _Байты_ Четность    Старт

L 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Пауза Задержка между последовательными знаками ;

Рисунок 7 — Структура знака

На рисунке 8 показаны временные соотношения знака. Даже при максимальном сдвиге между началом отсчета времени приемника и началом отсчета времени передатчика стоб-импульсы приемника должны отличаться от стоб-импульсов передатчика.

Передатчик Кривая знака (Н) Приемник	0 1 1 . 1 2 | 3 4 | 1 5 6 7 8 ! | Э 10 | 1 ТЁ Ё1 1 ini L 1 О ОШ I in 1 ОШ etu L Старт Н Н L Н L L Н L Н (Н) Четность Л- ■О- -а -О- -U О Р -а -О- -П- --►
\0\0,5    1,5    2,5    3,5    4,5    5,5 6,5 Первое наблюдение состояния L Последнее наблюдение состояния Н 7,5    8,5    9,5    еш [TjT| Стоб-импульс передачи на I/O □ Стоб-импульс приема на I/O

Рисунок 8 — Временные соотношения знака

В пределах каждого знака, если состояние изменяется в конце момента п (для любого л от 1 до 10), время задержки от переднего фронта знака до заднего фронта в момент п должно быть (п ± 0,2) etu.

При поиске знака приемник периодически определяет наличие электрического сигнала на I/O. При условии, что началом отсчета времени передатчика является передний фронт знака, а началом отсчета времени приемника является среднее между последним наблюдением состояния Н и первым наблюдением состояния L, сдвиг между началами отсчета составляет не более половины периода наблюдения. Период наблюдения должен быть меньше 0,2etu.

Приемник должен выполнить момент старта до 0,7etu (во время приема). Приемник должен считать второй момент в течение (1,5 ± 0,2) etu, третий момент — в течение (2,5 ± 0,2) etu, девятый момент — в течение (8,5 ± 0,2) etu и момент четности — в течение (9,5 ± 0,2) etu. Четность знака проверяется автоматически.

13

Минимальное время задержки между передними фронтами двух последовательных знаков называется разграничительным интервалом и обозначается GT

Максимальное время задержки между передним фронтом знака, переданного картой, и передним фронтом предыдущего знака (переданного картой или устройством сопряжения) называется временем ожидания и обозначается WT. Оно позволяет обнаружить, например невосприимчивую карту.

Примечание — Согласно настоящему стандарту, разграничительный интервал и время ожидания являются минимальным/максимальным временем задержки между передними фронтами последовательных знаков.

7.3 Сигнал ошибки и повторение знака

Использование сигнала ошибки и повторения знака зависит от протокола (см. 8.1,9.1, 10.2 и 11.2).

Как показано на рисунке 9, при неправильной четности знака приемник должен передать сигнал ошибки на электрическую схему I/O. Затем приемник должен ожидать повторение знака.

Рисунок 9 — Сигнал ошибки и повторение знака

На рисунке 10 показаны временные соотношения сигнала ошибки.

Передатчик

10 11__

Uj] 1^1 Проверка etu

Пауза (Н) или Сигнал ошибки (L)

Приемник

1,5    2,5    3,5    4,5    5,5    6,5 Первое наблюдение состояния L Последнее наблюдение состояния Н

T-J--■"Т

т

Ш

□

Н щищт

9,5    10,5    11,5    ^etu

Стоб-импульс передачи на I/O

Стоб-импульс приема на I/O

Рисунок 10 — Временные соотношения сигнала ошибки

Чтобы передать сигнал об ошибке, приемник должен вывести I/O в состояние L в течение (10,5 ± 0,2)etu во время приема минимум одной etu, максимум двух etu.

Для обнаружения сигнала ошибки передатчик должен считать I/O в течение (11,5 ± 0,2)etu после переднего фронта знака:

-    если состояние Н, то принимается, что прием безошибочный;

-    если состояние L, то принимается, что прием с ошибкой. После задержки в течение как минимум двух etu с момента обнаружения сигнала ошибки передатчик должен повторно послать знак.

Если карта или устройство сопряжения не обеспечивают повторение знака, то это значит, что они игнорируют входящий сигнал ошибки и не должны получать повреждения от него.

14

ГОСТ Р ИСО/МЭК 7816-3—2013

8 Ответ на восстановление

8.1 Знаки и порядок кодирования

Etu, первоначально используемая картой, должна быть равна 372 циклам синхронизации (т. к. во время ответа на восстановление значениями параметров передачи являются значения по умолчанию Fd = 372 и Dd = 1) (см. TS для альтернативного измерения данной etu). Структура знака должна быть, как определено в 7.2 при GT = 12etu и WT = 9600etu. Сигнал ошибки и повторение знака в соответствии с 7.3 являются обязательными для карт с Т = 0 и необязательными для устройства сопряжения и других карт.

На рисунке 11 показаны первый знак, который называется начальным знаком и обозначается TS, и начало второго знака, который называется знаком формата и обозначается ТО.

Знак ТО

Начальный знак должен представлять собой:

-    комбинацию моментов с 1 по 4 LHHL. Последовательность (Н) LHHL является комбинацией синхронизации. Взяв одну треть задержки между двумя задними фронтами в качестве альтернативного измерения etu, первоначально используемого картой, механизм передачи и приема в карте должен быть в соответствии с временными соотношениями, определенными в 7.2 и 7.3;

-    комбинацию моментов с 5 по 7 LLL или ННН. Она показывает порядок кодирования или декодирования байта (т. е. восемь битов от самого старшего бита (msb) до самого младшего бита (Isb) со значениями 0 и 1) в каждом последующем знаке (т. е. десять последовательных моментов, пронумерованных от 1 до 10 в состояниях L и Н);

-    комбинацию моментов с 8 по 10 LLH.

Начальный знакТБ может иметь две комбинации:

-    (Н) LHHL LLL LLH устанавливает обратный порядок, по которому состояние L кодирует значение 1, а момент 2 передает самый старший бит (msb идет первым). При декодировании согласно обратному порядку передаваемый байт равен ‘3F’;

-    (Н) LHHL ННН LLH устанавливает прямой порядок, по которому состояние Н кодирует значение 1, а момент 2 передает самый младший бит (Isb идет первым). При декодировании согласно прямому порядку передаваемый байт равен ‘ЗВ’.

Четность знака безошибочна, когда имеется четное число битов, установленных на 1 в девяти моментах с 2 по 9.

Карта может использовать оба порядка кодирования. Устройство сопряжения должно поддерживать оба порядка кодирования.

После начального знака TS следует последовательность из не более 32 знаков:

-    ТО — знак формата (обязательный);

-    ТА, ТВ, ТС, TD — знаки интерфейса (необязательные). На наличие знаков интерфейса указывает способ битового отображения, инициируемый знаком формата ТО;

-    Т_ГТ₂, ..., Т_к — знаки предыстории (необязательные). Наличие знаков предыстории зависит от числа К, закодированного в знаке формата ТО;

-    ТСК — контрольный знак (условный). Наличие контрольного знака зависит от типов Т, закодированных в некотором знаке интерфейса TD.

По определению ответ на восстановление заканчивается 12etu после переднего фронта последнего знака последовательности. По определению Ответ-на-Восстановление — это значение строки байтов (не более 32 байтов), кодированных в такой последовательности знаков.

15

ГОСТ Р ИСО/МЭК 7816-3—2013

Содержание

1    Область применения.................................................................1

2    Нормативные ссылки.................................................................1

3    Термины и определения..............................................................1

4    Обозначения и сокращения...........................................................2

5    Электрические характеристики.........................................................4

5.1    Общие положения ...............................................................4

5.2    Контакты.......................................................................5

6    Рабочая процедура карты.............................................................7

6.1    Принципы......................................................................7

6.2    Активация, восстановление и выбор    класса..........................................8

6.3    Обмен информацией............................................................10

6.4    Деактивация...................................................................12

7    Асинхронный знак..................................................................12

7.1    Элементарная единица времени...................................................12

7.2    Структура знака................................................................13

7.3    Сигнал ошибки и повторение знака................................................14

8    Ответ на восстановление............................................................15

8.1    Знаки и порядок кодирования.....................................................15

8.2    Ответ-на-Восстановление........................................................16

8.3    Глобальные байты интерфейса....................................................18

9    Выбор протокола и параметров.......................................................20

9.1    PPS-обмен.....................................................................20

9.2    PPS-запрос и PPS-ответ.........................................................20

9.3    Успешный PPS-обмен............................................................21

10    Протокол Т = 0, полудуплексная передача знаков.......................................22

10.1    Область применения...........................................................22

10.2    Уровень знака.................................................................22

10.3    Структура команд и их обработка.................................................22

11    Протокол Т = 1, полудуплексная передача блоков.......................................23

11.1    Область применения и принципы.................................................23

11.2    Структура знака................................................................24

11.3    Структура блока...............................................................24

11.4    Параметры протокола...........................................................26

11.5    Функционирование знакового компонента на уровне звена данных.....................28

11.6    Функционирование блокового компонента на уровне звена данных.....................28

12    Передача пары команда-ответ.......................................................31

12.1    Единица данных протокола приложения...........................................31

12.2    Пара команда-ответ, передаваемая    протоколом Т = 0................................33

12.3    Пара команда-ответ, передаваемая    протоколом Т = 1................................39

Приложение А (справочное) Сценарии для Т = 1...........................................42

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочных международных

стандартов национальным    стандартам Российской Федерации.................51

Библиография.......................................................................52

Введение

Настоящий стандарт — один из серии стандартов, описывающих параметры карт на интегральных схемах с контактами и их применение для обмена информацией.

Идентификационные карты предназначены для обмена информацией между внешним источником и интегральной схемой карты. При этом карта предоставляет информацию (результаты вычислений, хранимые данные) и/или изменяет свое содержимое (память данных, память событий).

Пять стандартов из серии ИСО/МЭК 7816 относятся к картам с гальваническими контактами, а три из них определяют электрический интерфейс:

ИСО/МЭК 7816-1 — определяет физические характеристики карт с контактами;

ИСО/МЭК 7816-2 — определяет размеры и расположение контактов;

ИСО/МЭК 7816-3 — определяет электрический интерфейс и протоколы передачи для асинхронных

карт;

Примечание — В первом и втором изданиях ИСО/МЭК 7816-3 определено использование контакта С6 для обеспечения карты возможностью программирования (записи или удаления внутренней энергонезависимой памяти). Поскольку все карты, произведенные с 1990 г. имеют возможность программирования, то третье издание исключает такое использование контакта С6 и связанных с ним сигналов в Ответе-на-Восстановление и проверок в протоколе передачи.

ИСО/МЭК 7816-10 — определяет электрический интерфейс и ответ на восстановление для синхронных карт;

ИСО/МЭК 7816-12 — определяет электрический интерфейс и рабочие процедуры для USB карт.

Все другие стандарты данной серии не зависят от технологии физического интерфейса. Они применяются к картам, доступ к которым осуществляется с помощью одного или нескольких методов: с помощью контактов, методом близкого действия и радиочастоты:

ИСО/МЭК 7816-4 — определяет организацию, защиту и команды для обмена информацией;

ИСО/МЭК 7816-5 — определяет регистрацию провайдеров прикладных программ;

ИСО/МЭК 7816-6 — определяет элементы данных для межотраслевого обмена;

ИСО/МЭК 7816-7 — определяет команды для языка структурированных запросов для карты;

ИСО/МЭК 7816-8 — определяет команды, обеспечивающие операции по защите информации;

ИСО/МЭК 7816-9 — определяет команды для управления картами;

ИСО/МЭК 7816-11 — определяет верификацию личности биометрическими методами;

ИСО/МЭК 7816-13 — определяет команды для управления приложением в мульти-прикладной среде.

ИСО/МЭК 7816-15 — определяет приложение с криптографической информацией.

ИСО/МЭК 10536 определяет доступ при помощи поверхностного действия. ИСО/МЭК 14443 и ИСО/МЭК 15693 определяют радиочастотный доступ. Такие карты известны также как бесконтактные карты.

ИСО и МЭК обращают внимание на заявление о том, что соответствие настоящему стандарту может включать использование патентов.

ИСО и МЭК не занимают никакой позиции относительно наличия, действительности и области применения данных патентных прав.

Обладатели данных патентных прав заверили ИСО и МЭК, что они готовы вести переговоры с претендентами со всего мира о предоставлении лицензии на разумных и недискриминационных условиях, включая сроки. Это заявление обладателей данных патентных прав зарегистрировано в ИСО и МЭК. Информацию можно получить у следующей компании:

IV

ГОСТ Р ИСО/МЭК 7816-3—2013

Владелец патента Номер патента Подробности Иностранный эквивалент Toshiba Corporation Intellectual Property Division 1-1, Shibaura 1-Chome Minato-ku, Tokyo 105-8001, Japan JPN 2537199 Карты на интегральных схемах (дата приоритета: 1986-06-20; дата опубликования: 1996-07-08) FRA 8708646, FRA8717770 USA 4833595, USA 4901276 USA 5161231 Система обработки данных, которая передает заранее заданный код ошибки на основании обнаружения некорректного кода передачи (дата приоритета: 1991-01-12; дата опубликования: 1992-11-03) FRA 8713306, FRA 9209880

Следует обратить внимание на тот факт, что некоторые положения настоящего стандарта, помимо тех, что определены выше, могут быть также объектами патентных прав. ИСО и МЭК не несут ответственности за идентификацию всех или некоторых таких прав.

ИСО/МЭК 7816-3 подготовлен подкомитетом № 17 «Карты и идентификация личности» совместного технического комитета № 1 ИСО/МЭК «Информационные технологии» (ISO/IEC JTC 1/SC 17).

v

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Карты идентификационные КАРТЫ НА ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМАХ Часть 3

Карты с контактами. Электрический интерфейс и протоколы передачи

Identification cards. Integrated circuit cards. Part 3. Cards with contacts. Electrical interface and transmission protocols

Дата введения — 2015—01—01

1    Область применения

Настоящий стандарт устанавливает требования к энергетическим и сигнальным структурам и обмену информацией между картой на интегральных схемах (далее — карта) и устройством сопряжения, например терминалом.

В настоящем стандарте определены скорости передачи сигналов, уровни напряжений, значения токов, условие четности, рабочая процедура, механизмы передачи и коммуникации с картой.

В настоящем стандарте не рассматриваются содержание команд и информация об идентификации эмитентов и пользователей, услугах и ограничениях, средствах защиты, протоколировании и описании команд.

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты (для датированных ссылок следует использовать только указанное издание, для недатированных ссылок — последнее издание указанного документа, включая все поправки):

ИСО/МЭК 7816-2 Карты идентификационные. Карты на интегральных схемах. Часть 2. Карты с контактами. Размеры и расположение контактов (ISO/IEC 7816-2, Identification cards — Integrated circuit cards — Part 2: Cards with contacts — Dimensions and location of the contacts)

ИСО/МЭК 7816-4 Карты идентификационные. Карты на интегральных схемах. Часть4. Организация, защита и команды для обмена (ISO/IEC 7816-4, Identification cards — Integrated circuit cards — Part 4: Organization, security and commands for interchange).

3    Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1    блок (block): Строка байтов, включающая в себя два или три поля, определенных как поле пролога, информационное поле и поле эпилога.

3.2    класс рабочих условий (class of operation conditions): Совокупность значений напряжений и

тока.

3.3    «холодное» восстановление (cold reset): Первое восстановление после активизации.

3.4    адрес узла назначения (destination node address): Часть байта с адресами узлов, определяющего санкционированного получателя блока.

Издание официальное

3.5    элементарная единица времени (elementary time unit): Номинальная длительность момента в пределах асинхронного знака.

3.6    поле эпилога (epilogue field): Конечное поле в блоке, передающее код с обнаружением ошибки.

3.7    идентификационная карта (identification card): Карта, которая содержит данные о ее держателе и эмитенте и может содержать сведения, необходимые в качестве входных данных для применения карты в соответствии с ее назначением и выполнения транзакций.

[ИСО/МЭК 7810]

3.8    информационный блок (information block): Блок, основным назначением которого является передача информации прикладного уровня.

3.9    информационное поле (information field): Поле блока, передающее данные (в общем случае данные приложения).

3.10    устройство сопряжения (interface device): Терминал, устройство коммуникации или машина, с которыми карта образует электрическое соединение во время функционирования.

3.11    байт длины (length byte): Часть поля пролога, кодирующая число байтов в информационном поле блока.

3.12    байт с адресами узлов (node address byte): Часть поля пролога, указывающая адрес назначения и адрес источника блоков.

3.13    рабочая карта (operating card): Карта, которая может безошибочно выполнять все свои функции.

3.14    процедурный байт (procedure byte): Байт, отправленный картой для указания последовательности команд при Т = 0 и контроля обменом байтами данных.

3.15    поле пролога (prologue field): Первое поле блока, состоящее из трех байтов, определенных как байт с адресами узлов, байт управления протоколом и байт длины.

3.16    байт управления протоколом (protocol control byte): Часть поля пролога, кодирующая информацию по управлению передачей.

3.17    блок готовности к приему (receive ready block): Блок, передающий номер ожидаемого 1-блока, используемый в качестве положительного или отрицательного подтверждения приема.

3.18    избыточный код (redundancy code): Содержимое поля эпилога, вычисленное на основе всех байтов в поле пролога и информационного поля.

3.19    адрес исходного узла (source node address): Часть байта с адресами узлов, идентифицирующая отправителя блока.

3.20    контролирующий блок (supervisory block): Блок, передающий информацию, относящуюся к управлению передачей.

3.21    управление передачей (transmission control): Функция, используемая для управления передачей данных между устройством сопряжения и картой, включая блок передачи с управлением очередности, синхронизацией и устранением ошибок, возникающих при передаче.

3.22    «горячее» восстановление (warm reset): Любое восстановление, не являющееся «холодным».

4 Обозначения и сокращения

В настоящем стандарте применены следующие обозначения и сокращения: А, В, С — классы рабочих условий;

APDU — application protocol data unit (блок данных прикладного протокола);

BGT — block guard time (разграничительный интервал блока);

BWI — block waiting time integer (время ожидания блока, целое число);

BWT — block waiting time (время ожидания блока);

CGT — character guard time (разграничительный интервал знака);

C_IN — input capacitance (входная емкость);

CLA — class byte (байт класса);

CLK — clock contact (сигнал синхронизации);

С_оит — output capacitance (выходная емкость);

CRC — cyclic redundancy code (циклический избыточный код);

2

ГОСТ Р ИСО/МЭК 7816-3—2013

CWI — character waiting time integer (время ожидания знака, целое число);

CWT — character waiting time (время ожидания знака);

(С(6) С(7))— значение сцепления байтов С(6) и С(7) (первый байт является самым старшим);

D — регулировка скорости в бодах, целое число;

DAD — destination node address (адрес узла назначения);

Dd, Di, Dn — значения по умолчанию, указываемые значения и согласованные значения D; etu — elementary time unit (элементарная единица времени);

F — изменение синхронизирующей частоты, целое число;

f — значение частоты синхронизирующего сигнала, подаваемого на карту с помощью устройства сопряжения;

Fd, Fi, Fn — значения по умолчанию, указываемые значения и согласованные значения F;

GND — ground contact (заземляющий контакт);

GT — guard time (разграничительный интервал);

Н — состояние с высоким уровнем напряжения; l-block — information block (информационный блок);

/_сс — ток на VCC;

IFS — maximum information field size (максимальный размер информационного поля);

IFSC — IFS для карты;

IFSD — IFS для устройства сопряжения;

/_|Н — входной ток высокого уровня;

/_IL — входной ток низкого уровня;

INF — information field (информационное поле);

INS — instruction byte (командный байт);

/_он — выходной ток высокого уровня;

/_OL — выходной ток низкого уровня;

I/O — контакт ввода/вывода;

L — состояние с низким уровнем напряжения;

1__с field — поле длины для кодирования числа N_c;

L_e field — поле длины для кодирования числа N_e;

LEN — length byte (байт длины);

LRC — longitudinal redundancy code (продольный избыточный кодом);

N — extra guard time integer (дополнительный разграничительный интервал, целое число);

NAD — node address byte (байт с адресами узлов);

Л/_а — точное количество доступных байтов данных;

Л/. — число байтов в поле данных команды;

Л/_е — максимальное число байтов, ожидаемых в поле данных ответа;

Л/_т — число оставшихся байтов данных;

Л/_г — число байтов в поле данных ответа;

/V — число дополнительных доступных байтов данных;

OSI — open systems interconnection (взаимодействие открытых систем);

РСВ — protocol control byte (байт управления протоколом);

PPS — protocol and parameters selection (выбор протокола и параметров);

PI Р2 — байты параметров;

R-block— receive ready block (блок готовности к приему);

RFU — зарезервировано для использования в будущем;

3

ГОСТ Р ИСО/МЭК 7816-3—2013

RST — reset contact (вход сигнала восстановления);

SAD — source node address (адрес исходного узла);

S-block— supervisory block (контролирующий блок);

SPU — standard or proprietary use contact (контакт стандартного или проприетарного назначения); состояние Н — высокий логический уровень; состояние L — низкий логический уровень;

SW1 SW2 —байты состояний;

Т — тип;

Т = 0 — полудуплексная передача знаков;

Т = 1 — полудуплексная передача блоков;

ТА, ТВ, ... —байты интерфейса;

ТСК — check character (контрольный знак);

t_F — время спада амплитуды сигнала с 90 % до 10 %;

TPDU — transmission protocol data unit (блок данных протокола передачи); t_R — время нарастания амплитуды сигнала с 10 % до 90 %;

TS — initial character (начальный знак);

ТО — байт формата;

Т_г Т₂, ...    —байты предыстории;

U_cc — напряжение на VCC;

(У_|Н — входное напряжение высокого уровня; l/_|L — входное напряжение низкого уровня; и_ои — выходное напряжение высокого уровня;

U_0l — выходное напряжение низкого уровня;

Примечание — В соответствии с [1], символы U_cc, l/_|H, l/_|L, и_ои и U_0L заменяют прежние символы V_cc, V_IH, ^ '/он И V

VCC — supply power contact (цепь подачи электропитания);

Wl — waiting time integer (время ожидания, целое число);

WT — waiting time (время ожидания);

WTX — waiting time extension (продление времени ожидания);

X — индикатор остановки синхронизации;

Y — индикатор класса;

‘XY’ — шестнадцатеричная запись, использующая числа от ‘0’ до ‘9’ и от ‘А’ до ‘F’, XY — число по основанию 16.

5 Электрические характеристики

5.1    Общие положения

5.1.1    Назначение контактов

Размеры и расположения контактов должны быть по ИСО/МЭК 7816-2.

Настоящий стандарт поддерживает, как минимум, следующие контакты:

-    С1: вход электропитания (VCC, см. 5.2.1);

-    С2: вход сигнала восстановления (RST, см. 5.2.2);

-    СЗ: вход сигнала синхронизации (CLK, см. 5.2.3);

-    С5: заземление (GND, опорное напряжение);

-    С6: стандартное или проприетарное назначение (SPU, см. 5.2.4);

-    С7: ввод или вывод данных, передаваемых последовательно (I/O, см. 5.2.5).

4

ГОСТ Р ИСО/МЭК 7816-3—2013

Примечание —В настоящем стандарте использование контакта С6 для обеспечения карты возможностью программирования не рекомендовано, т. к. все карты, произведенные с 1990 г., имеют внутренние возможности

программирования.

5.1.2    Условия измерений

По определению, когда карта и устройство сопряжения механически соединены, каждый контакт карты и соответствующий контакт устройства сопряжения соединены электрической цепью.

Все измерения в электрической цепи проводят относительно контакта GND при температуре окружающей среды от 0 °С до 50 °С. Любой ток, подающийся на карту, принимают за положительный. Все временные соотношения измеряют применительно к соответствующим пороговым уровням.

По определению электрическую цепь карты рассматривают как неактивную, если напряжение относительно контакта GND остается от 0 до 0,4 В для токов менее 1 мА, подаваемых на устройство сопряжения.

5.1.3    Классы рабочих условий

Настоящий стандарт устанавливает три класса рабочих условий, различаемые по номинальному напряжению питания, подаваемому на карту устройством сопряжения через контакт VCC:

-    5 В — класс А;

-    3 В — класс В;

-    1,8 В — класс С.

Карта должна поддерживать один или более классов. Если устройство сопряжения применяет класс, поддерживаемый картой, то карта должна функционировать в соответствии с назначением.

Если карта поддерживает более одного класса, то эти классы должны быть последовательными.

Если устройство сопряжения предлагает более одного класса, то используется порядок, в соответствии с которым эти классы будут применяться. Описание данного порядка в настоящем стандарте не рассматривается.

Карта не должна повреждаться, если устройство сопряжения предлагает класс, не поддерживаемый картой (по определению поврежденная карта больше не функционирует в соответствии с назначением или содержит искаженные данные).

5.2 Контакты

5.2.1 VCC(CI)

Контакт VCC используют для подачи в карту электропитания.

Таблица 1 — Электрические характеристики VCC при нормальных рабочих условиях

Обозначение Условия Минимальное значение Максимальное значение Единица измерения Класс А 4,5 5,5 иСС Класс В 2,7 3,3 в Класс С 1,62 1,98 Класс А при максимально допустимой частоте — 60 Класс В при максимально допустимой частоте — 50 /сс Класс С при максимально допустимой частоте — 30 мА При остановленной синхронизации (см. 6.3.2) — 0,5 Примечание — Значение тока усреднено по 1 мс.

Для карты определяют максимальное значение тока. Устройство сопряжения должно поддерживать это значение тока в указанном диапазоне для значения напряжения или оно может поддерживать большее значение. Источник электропитания должен поддерживать значение напряжения в указанном диапазоне, несмотря на наличие переходных процессов в соответствии с таблицей 2.