张化军 何治达 邹 洋

(1. 郑州地铁集团有限公司， 450018， 郑州; 2. 中国船舶重工集团公司第七一三研究所，450015， 郑州//第一作者，工程师)

门禁系统是为确保城市轨道交通正常、安全运营，保证授权人员在受控情况下方便地进入设备管理区域，防止非授权人员进入限制区所设立的系统。它一直扮演着保障城市轨道交通安全的重要角色。随着门禁系统应用领域的扩展和深入，目前，城市轨道交通门禁系统所采用的Mifare 1卡难以满足更高的安全性和更复杂的多应用需求，尤其是在Mifare 1卡的安全被破解的情况下，用户信息的安全性得不到保障，卡片几乎都可以被完整复制，限制了目前一卡通的发展。随着集成技术和加密技术的发展，近几年CPU(中央处理器)卡技术逐渐成熟，交易过程的信息安全性和可定制开发的灵活性不断提升，因此CPU 卡技术正成为非接触IC(集成电路)卡技术的重要发展趋势。

1 城市轨道交通门禁系统卡

1.1 门禁系统卡类型

目前，城市轨道交通门禁系统应用的非接触式IC卡主要包括Mifare 1卡、DESfire卡和CPU卡，其特点见表1。

较为流行的非接触式IC卡为Mifare 1卡和CPU卡；DESfire卡为准CPU卡,属于Mifare 1卡与CPU卡之间的过渡产品。以下主要介绍CPU卡与Mifare 1卡的相关技术。

1.2 门禁系统卡的通信原理及特点

Mifare 1卡、CPU卡的通信原理以及CPU卡的双向认证原理如图1～3所示。由Mifare 1卡和CPU卡的通信原理可知，Mifare 1卡的密码进行明文传输，一旦被窃取，卡片即可被复制，因此此卡采用密码认证的方式，存在一定的安全隐患；CPU卡采用随机码加密结果认证方式，即同一张CPU卡每次刷卡的认证密码均不相同，只要密钥系统不泄露，卡被窃取后通信数据依然不会被破解。……