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一、CPU卡及ESAM模块
ESAM模块也是一种智能CPU卡，ESAM模块是把智能卡芯片封装成标准DIP8普通集成电路模块的形状。
1.1 CPU卡/ESAM模块的功能
1)符合ISO7816-1/2/3/4国际标准；
2)符合《中国金融集成电路（IC）卡规范》；
3)支持层次化文件结构，适合一卡多用的要求；
4)支持二进制、定长记录、变长记录、循环记录、钱包记录等多种文件类型；
6)多种2k、4k、8k、16k字节EEPROM容量选择：；
7)数据保持时间大于10年，EEPROM擦写次数大于50万次
8)支持标准DES和三重DES算法，并可以根据密钥长度自动选择算法
9)具有明文加MAC、密文、密文加MAC三种方式的数据和密钥线路保护功能
10)具有安全加密模块的功能 1.2 ESAM模块示意图
| 管脚号 | 分配 | 管脚号 | 分配 |
1 | GND | 5 |
|
2 | NC | 6 | CLK |
3 | I/O | 7 | RST |
4 | NC | 8 | VCC |
1.3 CPU卡示意图
每个触点的尺寸和位置应满足ISO 7816-2中图2所做出的规定，且触点位于卡的正面。
IC卡上触点的分配遵循ISO 7816-2的规定，如表1所示：
| C1 | 电源电压(VCC) | C5 | 地(GND) |
C2 | 复位信号(RST) | C6 | 不使用1) |
C3 | 时钟信号(CLK) | C7 | 输入/输出(I/0) |
C4和C8不使用，可以不作实际设置。C6在物理上也可不存在，但如果C6存在的话，则应将其同集成电路本身和IC卡上的其它触点实行电隔离。
注:1) 在ISO/IEC 7816中定义为编程电压(Vpp)。
二、卡数据结构
2.1用户卡数据结构
CPU卡的应用文件结构图。
文件名称 | 文件类型 | 文件标识符 | 读权 | 写权 |
MF主控文件 | 目录文件 | 3F00 | 满足一定条件建立 | |
KEY | 密钥文件 | 0000 |
| |
基本信息文件 | 二进制文件 | 0015 | 自由 | 需认证 |
ADF1预付费行业应用专用文件 | 目录文件 | 1002 | 满足一定条件建立 | |
KEY | 密钥文件 | 0000 |
| |
行业基本信息文件 | 二进制文件 | 0015 | 自由 | 需认证 |
表具设计文件 | 二进制文件 | 0011 | 需认证 | 需认证 |
统计文件 | 二进制文件 | 0012 | 自由 | 需认证 |
计量文件 | 二进制文件 | 0001 | 自由 | 需认证 |
交易记录文件 | 循环文件 | 0018 | 自由 | 需认证 |
ADFx(略) | 目录文件 | 1003～10xx | 满足一定条件建立 | |
说明：短文件标识符取为文件标识符的低两个字节 | ||||
a) KEY文件内容
| 密钥种类 | 数目 | 用 途 |
主控密钥 | 一条 | 用来控制其他密钥的装载及MF的删除 |
维护密钥 | 一条 | 用来控制MF下EF文件的改写 |
b) 基本信息文件
| 文件标识（SFI） | 15H | ||
文件类型 | 二进制 | ||
文件大小 | 14H | ||
文件存取控制 | 读=自由 | 写=需要安全信息 | |
字节 | 数据元 | 长度 | |
1～6 | 发行点代码 | 6 | |
7～14 | 发行点操作员代码 | 8 | |
15～18 | 押金金额 | 4 | |
19～20 | 自定义 | 2 | |
a) KEY文件内容
| 密钥种类 | 数目 | 用 途 |
应用主控密钥 | 一条 | 用来控制其他密钥的装载 |
外部认证密钥01-03 | 三条 | 用来控制对计量文件的改写 |
内部认证密钥11-13 | 三条 | 用于认证ESAM模块的合法性 |
维护密钥 | 一条 | 用来控制对行业基本数据文件及表具设计文件的改写 |
b) 行业的基本数据文件0015
| 文件标识（SFI） | 15H | ||
文件类型 | 二进制 | ||
文件大小 | 1EH | ||
文件存取控制 | 读=自由 | 写=需要安全信息MAC | |
字节 | 数据元 | 长度 | |
1 | 卡类型 | 1 | |
2～9 | 卡号 | 8 | |
10 | 保留 | 1 | |
11～20 | 应用序列号 | 10 | |
21～30 | 保留 | 10 | |
说明：应用序列号的顺序排列见表39的说明。 | |||
c) 表具设置文件0011
| 文件标识（SFI） | 11H | ||
文件类型 | 二进制 | ||
文件大小 | 02H | ||
文件存取控制 | 读=需要安全信息 | 写=需要安全信息MAC | |
字节 | 数据元 | 长度 | |
1 | 报警线 | 1 | |
2 | 关阀线 | 1 | |
3～14 | 发卡方自定义的信息资料 | 12 | |
发卡机构通过IC卡中表具设置文件对预付费终端的参数进行设置，本标准仅规定了表具设置文件的基本内容，发卡机构可根据需要自定义其它信息内容。
d) 统计文件0012
| 文件标识（SFI） | 12H | ||
文件类型 | 定长记录 | ||
记录大小 | 6 | 记录数 | ≥12 |
文件存取控制 | 读=自由 | 写=需要安全信息（外部认证） | |
字节 | 数据元 | 长度 | |
1 | 年 | 1 | |
2 | 月 | 1 | |
3～6 | 月用量 | 4 | |
表具类终端每次对用户IC卡操作时，把各月的统计数据写回统计文件，发卡方通过统计文件中的内容对用户的使用情况进行查询和统计，统计文件至少应能存储12个月的使用量。
e) 计量文件0001
| 文件标识（SFI） | 01H | ||
文件类型 | 二进制 | ||
文件大小 | ≥8 | ||
文件存取控制 | 读=自由 | 写=需要安全信息（外部认证） | |
字节 | 数据元 | 长度 | |
1～4 | 购买量 | 4 | |
5～6 | 月消费交易序号（次数） | 2 | |
7～8 | 充值交易序号（次数） | 2 | |
计量文件中存储的购买量是指用户购买的预付值。发卡方对IC卡进行充值操作时应根据价格对用户收取相应的资金。用户在预付费终端消费时，计量文件中的购买量一次性或分次被扣除，同时终端存储的剩余量相应增加。
f) 行业应用交易记录文件0018(仅参考)
| 文件标识（SFI） | 18H | |||
文件类型 | 循环记录 | |||
记录大小 | 18H | |||
文件存取控制 | 读=自由 | 写=需要安全信息 | ||
资料元 | 长度 | 备注 | ||
终端机编号 | 6 | 行业代码（2）+序号（4） | ||
交易日期时间 | 7 |
| ||
交易金额 | 4 |
| ||
交易类型 | 1 | 02=消费 | ||
现有余额 | 4 |
| ||
交易序号 | 2 |
| ||
说明：交易时间记录当次交易的时、分、秒，表示方法应符合GB/T 7408规定。 | ||||
ESAM 数据结构见下图。
文件名称 | 文件类型 | 文件表示符 | 文件长度（HEX） | 操作权限 | |
MF |
| 3F00 |
|
| |
密钥数据元文件 |
| 0000 |
|
| |
公共信息文件 | 二进制文件 | 0015 | 000E | 读=自由 | 写=需要安全信息 |
终端信息文件 | 二进制文件 | 0016 | 0006 |
| |
表具应用目录 |
| 1001 |
|
| |
密钥数据元文件 |
| 0000 |
|
| |
应用公共信息文件 | 二进制文件 | 0017 | 0029 | 读=自由 | 写=需要安全信息 |
电/水/汽量钱包文件 | 二进制文件 | 0001 | 08 |
| |
运行参数文件 | 二进制文件 | 0002 | * |
| |
运行信息文件 | 二进制文件 | 0003 | * | 读=自由 | 写=需要安全信息 |
注：*表示不确定
| 密钥种类 | 数目 | 用 途 |
主控密钥 | 一条 | 用来控制其他密钥的装载及MF的删除 |
维护密钥 | 一条 | 用来控制MF下EF文件的改写 |
| 文件标识（SFI） | '21'（十进制） | ||
文件类型 | 透明 | ||
文件大小 | 14 | ||
文件存取控制 | 读 = 自由 | 改写 = 需要 | |
字节 | 数据元 | 长度 | |
1－10 | ESAM序列号 | 10 | |
11 | ESAM版本号 | 1 | |
12 | 密钥卡类型 | 1 | |
13－14 | 发卡方自定义FCI数据 | 2 | |
| 文件标识（SFI） | '22'（十进制） | ||
文件类型 | 透明 | ||
文件大小 | 6 | ||
文件存取控制 | 读 = 自由 | 改写 = 需要 | |
字节 | 数据元 | 长度 | |
1－6 | 终端机编号 | 6 | |
| 密钥种类 | 数目 | 用 途 |
应用主控密钥 | 一条 | 用来控制其他密钥的装载 |
SAM认证密钥01-03 | 三条 | 用于认证用户卡的合法性 |
外部认证密钥11-13 | 三条 | 用于控制对ESAM模块钱包文件的改写 |
维护密钥 | 一条 | 用来控制对行业基本数据文件及表具设计文件的改写 |
| 文件标识（SFI） | '23'（十进制） | ||
文件类型 | 透明 | ||
文件大小 | 25 | ||
文件存取控制 | 读 = 自由 | 改写 = 需要 | |
字节 | 数据元 | 长度 | |
1 | 密钥索引号 | 1 | |
2－9 | 应用发行者标识 | 8 | |
10－17 | 应用接收者标识 | 8 | |
18－21 | 应用启用日期 | 4 | |
22－25 | 应用有效日期 | 4 | |
| 文件标识（SFI） | '01'（十进制） | ||
文件类型 | 透明 | ||
文件大小 | 8 | ||
文件存取控制 | 读 = 自由 | 改写 =自由 | |
字节 | 数据元 | 长度 | |
1－4 | 计量钱包文件 | 4 | |
5－8 | 预留 | 4 | |
