電子護照及識讀系統的製作方法

2023-11-11 16:01:42 5

專利名稱：電子護照及識讀系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及智慧卡晶片技術領域，尤其涉及一種電子護照及識讀系統。
背景技術：
隨著智慧卡晶片技術的不斷發展，非接觸式智慧卡晶片的數據加密和 保護機制越來越健全，存儲容量也越來越大，正在被越來越多的國家運用 到護照中，通過在傳統護照中植入大容量、具有數據加密和保護機制的非 接觸式智慧卡晶片來實現可以攜帶更多信息量的電子護照，電子護照除了 繼續保留傳統紙質護照所有的視讀特性意外，可以通過非接觸式讀卡機在 電子護照內的非接觸式智慧卡晶片中通過機讀的方式獲得更多、更詳細的 信息，包括數碼照片、指紋、虹膜特徵等信息。
但是由於電子護照具有的可機讀性，也存在著一些安全性方面的隱
患。德國DN-Systems研究員Lukas Grunwald在2006年8月國際黑帽大 會上就示範了如何複製他個人電子護照上非接觸式智慧卡晶片內的信息， 然後將這些信息寫入其他帶有非接觸式智慧卡晶片的智慧卡中，拷貝後的 這塊非接觸式智慧卡晶片就可以用來偽造護照了。由於電子護照內採用的 非接觸式智慧卡晶片具有很好的數據加密和保護機制，Grunwald表示他 尚未找出電子護照信息加密與保護機制的破綻，雖然不能變更其中所含的 信息，但卻可通過利用複製的電子護照海關檢査站(針對電子護照的非接觸式讀卡機)讀取、複製真實電子護照上非接觸式智慧卡晶片內的信息來 複製電子護照。
相類似的，在實際的環境中，如果有不法分子成功的複製了電子護照 海關檢査站，並將其做成便於攜帶使用的手持式形式，同時由於電子護照 內的非接觸式智慧卡晶片是通過射頻方式讀取的，在離開其一定的距離範 圍內仍舊可以使用非接觸式智慧卡讀卡機讀取到晶片內的信息，如果調整 複製的電子護照海關檢查站的部分設計，在一定範圍內增大讀卡載波的能 量，可以使複製的電子護照海關檢查站在更遠的距離讀取到電子護照中非 接觸式智慧卡晶片中的信息。
普通人經常會把護照放在衣服口袋或皮包中，普通衣服和皮包的材質 對非接觸式智慧卡讀卡機發出的載波信號不具有屏蔽性，這樣不法分子就 可以很容易的在靠近目標人物時，使用複製的電子護照海關檢査站適當靠 近該人的衣服口袋或皮包獲取到其電子護照內的所有信息，而此人還茫然 未知。利用獲取到的信息，將其寫入其他帶有非接觸式智慧卡晶片的智能 卡中，就可以用來偽造護照了，使用該偽造的護照，由於其中存放的信息 與某真實的電子護照內的信息完全一致，具有完全相同的信息加密與保護 機制，就可以輕易地通過真實的電子護照海關檢查站的機讀檢查了 。此外， 利用上述方法，還可以非法地獲取到電子護照持有人的生物鑑別信息，侵 犯個人隱私；獲取到電子護照持有人的國籍等信息，引發有針對性的恐怖 活動。

發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種電子護照及識讀系統，使得電子護照必須使用專用識讀設備才能進行信息的讀取，並且使得複製所述的專 用識讀設備後，要對其進行手持式化或小型化改造無法實現，從而可防止 利用複製並小型化後的專用識讀設備在持有人不知情的情況下對其電子 護照進行非法的信息獲取，進而提高電子護照的安全性。
為解決上述技術問題，本發明提供了一種電子護照及識讀系統，包括 嵌入有非接觸式智慧卡晶片5和天線3的電子護照1;以及，具有天線7的識
讀設備6，該識讀設備6用於通過所述天線7向所述電子護照1發射滿足所述
非接觸式智慧卡晶片5最小工作場強要求的載波信號；
其中，所述非接觸式智慧卡晶片5進一步包括用於實現所述電子護 照1應用功能的內核2以及僅用於消耗能量的能量消耗模塊4;
所述電子護照及識讀系統還包括穩壓電源8，用於向所述識讀設備6
提供能量。
本發明由於採用了上述技術方案，具有如下技術效果即通過在電子 護照中嵌入的非接觸式智慧卡晶片中另外加入了一塊僅以消耗能量為目 的的能量消耗模塊，從而可根據實際需要提高所述非接觸式智慧卡晶片的 最小工作場強要求;而且其專用的識讀設備中天線的面積應與所述載波信 號的功率成正比，以適應更大的最小工作場強要求；另外，該專用的識讀 設備還必須使用具有較大輸出功率的穩壓電源來為其提供能量，以滿足所 述識讀設備對功率的消耗的要求，從而使得對所述識讀設備的小型化和手 持式化成為不可能，因此從一定程度上提高了安全性。例如，當處在真實 海關檢查等合法環境中，檢查人員可以使用大功率、大天線面積的專用識 讀設備在近距離範圍內獲取電子護照中的信息；當專用識讀設備的複製品被小型化後，無法或在離開一定的距離時，讀取到持有人放置在衣服口袋、 皮包中或拿在手中的電子護照內的信息；當專用識讀設備的複製品沒有被 小型化，由於體積特別是天線面積巨大，在靠近電子護照持有人時，很容 易被發現，從而可以在大部分情況下保護持有人電子護照內信息的安全。


下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明
圖l為根據本發明所述電子護照及識讀系統的結構示意圖。
具體實施例方式
電子護照及識讀系統一般包括嵌入有非接觸式智慧卡晶片和天線的 電子護照，以及與之配套的帶有天線的識讀設備。所述識讀設備用於通過 其天線向所述電子護照內非接觸式智慧卡晶片的天線發出載波信號，非接 觸式智慧卡晶片從天線上獲得的載波信號中獲取工作所需要的能量，只有 非接觸式智慧卡晶片天線上獲得的載波信號場強達到一定的數值，即非接 觸式智慧卡晶片的最小工作場強，所述的非接觸式智慧卡晶片才能有足夠 的能量啟動工作，最小工作場強是非接觸式智慧卡晶片的一個設計、製造 參數，可以在非接觸式智慧卡晶片的設計和製造時在一定的範圍內進行人 為的控制。
因此，本發明的主要設計思想是通過提高電子護照中非接觸式智慧卡 晶片的最小工作場強來提高本發明所述電子護照及識讀系統的安全性，從 而使得無法使用體積較小的可攜式識讀系統來識讀電子護照。
在一個實施例中，如圖1所示，本發明的電子護照及識讀系統包括嵌 入了非接觸式智慧卡晶片5和天線3的電子護照1，以及與之配套的帶有天線7的識讀設備6。識讀設備6通過其天線7向電子護照1內非接觸式智慧卡 晶片5的天線3發出載波信號，非接觸式智慧卡晶片5從天線3上獲得的載波 信號中獲取工作所需要的能量，只有天線3上獲得的載波信號場強達到一 定的數值，即達到非接觸式智慧卡晶片5的最小工作場強要求時，非接觸 式智慧卡晶片5才能有足夠的能量啟動工作。因此，在本發明中，為了提 高該非接觸式智慧卡晶片5的整體工作功耗，使其需要獲得更大的載波信 號能量才能工作，具有更高的最小工作場強要求，從而提高電子護照l的 安全性，因此在該非接觸式智慧卡晶片5內部除了設置常規的用於實現所 述電子護照應用功能的內核2(其實現方法屬於公知技術，因此這裡不作 詳細描述)以外，還設置一塊僅以消耗能量為目的的能量消耗模塊4。這 樣，只有當內核2和能量消耗模塊4都獲得了足夠的能量，可以正常工作時， 非接觸式智慧卡晶片5才能正常工作。也就是說，為了能使非接觸式智能 卡晶片5正常工作，必須要通過天線3獲得足夠的能量同時提供給非接觸式 智慧卡晶片5的內核2和能量消耗模塊4，因此要求專用識讀設備6通過其天 線7發出的載波信號不僅需要提供內核2使用，而且還需要提供額外的載波 能量供模塊4使用，因此本發明中的非接觸式智慧卡晶片5的最小工作場強 值要比傳統的只有內核2的非接觸式智慧卡晶片要更大，其應大於所述能 量消耗模塊4所需消耗掉的場強與所述內核2工作所需的最小場強之和。因 此，在本發明中，通過控制能量消耗模塊4需要消耗的能量大小，可以調 節非接觸式智慧卡晶片5的最小工作場強。識讀設備6通過其天線7向非接 觸式智慧卡晶片5的天線3提供載波信號，由於需要額外向能量消耗模塊4 提供工作能量，因此專用識讀設備6的功耗也會很大，所以普通的電池無法滿足要求，必須使用具有較大輸出功率的穩壓電源8。同時，為本領域
一般技術人員熟悉的是，由於發射載波信號時，天線7的面積應與其發射 功率成正比，因此在本發明所述識讀設備中天線7的面積會很大。
根據上面的描述可知，由於只有使用穩壓電源8且具有需要佔用較大 面積的天線7的專用識讀設備6才能對本發明所述電子護照1進行信息讀 取，並且由於査驗護照一般都在某些固定的場所，因此在實際使用中，使 用具有穩壓電源8和佔用較大面積的天線7的識讀設備6都是能夠實現的。 但是如果需要複製本發明所述專用識讀設備6，並為了將其小型化、手持 化， 一般必須捨棄穩壓電源8而使用電池，並且需要必須減小天線7的面積， 由於電池難以提供很大的輸出功率，且面積較小的天線也不可能發出很大 場強的載波信號，因此這種小型化、手持化後的專用識讀設備6的複製品 是無法向本發明所述電子護照1發出達到其中的非接觸式智慧卡晶片5所 要求的最小工作場強，從而使得非接觸式智慧卡晶片5不會正常工作。
此外，由於載波信號的場強是隨著距離專用識讀設備6的天線7的距離 增大而逐步減小的，也就是說距離專用識讀設備6的天線7越遠，非接觸式 智慧卡晶片5通過其天線3獲得的載波信號能量越弱，因此，在合法的護照 檢驗場所，檢驗人員完全可以把電子護照l非常靠近，甚至緊貼專用識讀 設備6的天線7，以期獲得最大的載波信號能量，但是對想要非法獲取持有 人電子護照l內信息的人而言，把手上的設備靠的持有人的放置電子護照l 的口袋、皮包或者拿在手上的護照非常近是很容易被發覺的。同時，為了 使專用識讀設備6的複製品能通過天線發出很強的載波信號，在離天線一 定距離的地方還必須有滿足電子護照1內非接觸式智慧卡晶片5最小工作場強要求的載波信號場強，專用識讀設備6的複製品的天線不可能做得很 小，當有人拿著這樣體積龐大設備靠近電子護照持有人時，是很容易被發 覺的。
權利要求
1、一種電子護照及識讀系統，包括嵌入有非接觸式智慧卡晶片(5)和天線(3)的電子護照(1)；以及，具有天線(7)的識讀設備(6)，該識讀設備(6)用於通過所述天線(7)向所述電子護照(1)發射滿足所述非接觸式智慧卡晶片(5)最小工作場強要求的載波信號；其特徵在於所述非接觸式智慧卡晶片(5)進一步包括用於實現所述電子護照(1)應用功能的內核(2)以及僅用於消耗能量的能量消耗模塊(4)；所述電子護照及識讀系統還包括穩壓電源(8)，用於向所述識讀設備(6)提供能量。
2、 根據權利要求l所述電子護照及識讀系統，其特徵在於，通過調節所述能量消耗模塊(4)消耗的能量大小，來調節所述非接觸式智慧卡晶片(5)的最小工作場強。
全文摘要
本發明公開了一種電子護照及識讀系統，通過在電子護照中嵌入的非接觸式智慧卡晶片中另外加入了一塊僅以消耗能量為目的的能量消耗模塊，從而可根據實際需要提高所述非接觸式智慧卡晶片的最小工作場強要求；而且其專用的識讀設備中天線的面積應與所述載波信號的功率成正比，以適應更大的最小工作場強要求；另外，該專用的識讀設備還必須使用具有較大輸出功率的穩壓電源來為其提供能量，以滿足所述識讀設備對功率的消耗的要求，從而使得對所述識讀設備的小型化和手持式化成為不可能，因此從一定程度上提高了安全性，進而可以在大部分情況下保護持有人電子護照內信息的安全。
文檔編號G06K19/073GK101470812SQ20071009466
公開日2009年7月1日 申請日期2007年12月28日 優先權日2007年12月28日
發明者許國泰 申請人:上海華虹集成電路有限責任公司