专利名称：电子护照及识读系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及智能卡芯片技术领域，尤其涉及一种电子护照及识读系统。
背景技术：
随着智能卡芯片技术的不断发展，非接触式智能卡芯片的数据加密和 保护机制越来越健全，存储容量也越来越大，正在被越来越多的国家运用 到护照中，通过在传统护照中植入大容量、具有数据加密和保护机制的非 接触式智能卡芯片来实现可以携带更多信息量的电子护照，电子护照除了 继续保留传统纸质护照所有的视读特性意外，可以通过非接触式读卡机在 电子护照内的非接触式智能卡芯片中通过机读的方式获得更多、更详细的 信息，包括数码照片、指纹、虹膜特征等信息。
但是由于电子护照具有的可机读性，也存在着一些安全性方面的隐
患。德国DN-Systems研究员Lukas Grunwald在2006年8月国际黑帽大 会上就示范了如何复制他个人电子护照上非接触式智能卡芯片内的信息， 然后将这些信息写入其他带有非接触式智能卡芯片的智能卡中，拷贝后的 这块非接触式智能卡芯片就可以用来伪造护照了。由于电子护照内采用的 非接触式智能卡芯片具有很好的数据加密和保护机制，Grunwald表示他 尚未找出电子护照信息加密与保护机制的破绽，虽然不能变更其中所含的 信息，但却可通过利用复制的电子护照海关检査站(针对电子护照的非接触式读卡机)读取、复制真实电子护照上非接触式智能卡芯片内的信息来 复制电子护照。
相类似的，在实际的环境中，如果有不法分子成功的复制了电子护照 海关检査站，并将其做成便于携带使用的手持式形式，同时由于电子护照 内的非接触式智能卡芯片是通过射频方式读取的，在离开其一定的距离范 围内仍旧可以使用非接触式智能卡读卡机读取到芯片内的信息，如果调整 复制的电子护照海关检查站的部分设计，在一定范围内增大读卡载波的能 量，可以使复制的电子护照海关检查站在更远的距离读取到电子护照中非 接触式智能卡芯片中的信息。
普通人经常会把护照放在衣服口袋或皮包中，普通衣服和皮包的材质 对非接触式智能卡读卡机发出的载波信号不具有屏蔽性，这样不法分子就 可以很容易的在靠近目标人物时，使用复制的电子护照海关检査站适当靠 近该人的衣服口袋或皮包获取到其电子护照内的所有信息，而此人还茫然 未知。利用获取到的信息，将其写入其他带有非接触式智能卡芯片的智能 卡中，就可以用来伪造护照了，使用该伪造的护照，由于其中存放的信息 与某真实的电子护照内的信息完全一致，具有完全相同的信息加密与保护 机制，就可以轻易地通过真实的电子护照海关检查站的机读检查了 。此外， 利用上述方法，还可以非法地获取到电子护照持有人的生物鉴别信息，侵 犯个人隐私；获取到电子护照持有人的国籍等信息，引发有针对性的恐怖 活动。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种电子护照及识读系统，使得电子护照必须使用专用识读设备才能进行信息的读取，并且使得复制所述的专 用识读设备后，要对其进行手持式化或小型化改造无法实现，从而可防止 利用复制并小型化后的专用识读设备在持有人不知情的情况下对其电子 护照进行非法的信息获取，进而提高电子护照的安全性。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种电子护照及识读系统，包括 嵌入有非接触式智能卡芯片5和天线3的电子护照1;以及，具有天线7的识
读设备6，该识读设备6用于通过所述天线7向所述电子护照1发射满足所述
非接触式智能卡芯片5最小工作场强要求的载波信号；
其中，所述非接触式智能卡芯片5进一步包括用于实现所述电子护 照1应用功能的内核2以及仅用于消耗能量的能量消耗模块4;
所述电子护照及识读系统还包括稳压电源8，用于向所述识读设备6
提供能量。
本发明由于采用了上述技术方案，具有如下技术效果即通过在电子 护照中嵌入的非接触式智能卡芯片中另外加入了一块仅以消耗能量为目 的的能量消耗模块，从而可根据实际需要提高所述非接触式智能卡芯片的 最小工作场强要求;而且其专用的识读设备中天线的面积应与所述载波信 号的功率成正比，以适应更大的最小工作场强要求；另外，该专用的识读 设备还必须使用具有较大输出功率的稳压电源来为其提供能量，以满足所 述识读设备对功率的消耗的要求，从而使得对所述识读设备的小型化和手 持式化成为不可能，因此从一定程度上提高了安全性。例如，当处在真实 海关检查等合法环境中，检查人员可以使用大功率、大天线面积的专用识 读设备在近距离范围内获取电子护照中的信息；当专用识读设备的复制品被小型化后，无法或在离开一定的距离时，读取到持有人放置在衣服口袋、 皮包中或拿在手中的电子护照内的信息；当专用识读设备的复制品没有被 小型化，由于体积特别是天线面积巨大，在靠近电子护照持有人时，很容 易被发现，从而可以在大部分情况下保护持有人电子护照内信息的安全。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明
图l为根据本发明所述电子护照及识读系统的结构示意图。
具体实施例方式
电子护照及识读系统一般包括嵌入有非接触式智能卡芯片和天线的 电子护照，以及与之配套的带有天线的识读设备。所述识读设备用于通过 其天线向所述电子护照内非接触式智能卡芯片的天线发出载波信号，非接 触式智能卡芯片从天线上获得的载波信号中获取工作所需要的能量，只有 非接触式智能卡芯片天线上获得的载波信号场强达到一定的数值，即非接 触式智能卡芯片的最小工作场强，所述的非接触式智能卡芯片才能有足够 的能量启动工作，最小工作场强是非接触式智能卡芯片的一个设计、制造 参数，可以在非接触式智能卡芯片的设计和制造时在一定的范围内进行人 为的控制。
因此，本发明的主要设计思想是通过提高电子护照中非接触式智能卡 芯片的最小工作场强来提高本发明所述电子护照及识读系统的安全性，从 而使得无法使用体积较小的便携式识读系统来识读电子护照。
在一个实施例中，如图1所示，本发明的电子护照及识读系统包括嵌 入了非接触式智能卡芯片5和天线3的电子护照1，以及与之配套的带有天线7的识读设备6。识读设备6通过其天线7向电子护照1内非接触式智能卡 芯片5的天线3发出载波信号，非接触式智能卡芯片5从天线3上获得的载波 信号中获取工作所需要的能量，只有天线3上获得的载波信号场强达到一 定的数值，即达到非接触式智能卡芯片5的最小工作场强要求时，非接触 式智能卡芯片5才能有足够的能量启动工作。因此，在本发明中，为了提 高该非接触式智能卡芯片5的整体工作功耗，使其需要获得更大的载波信 号能量才能工作，具有更高的最小工作场强要求，从而提高电子护照l的 安全性，因此在该非接触式智能卡芯片5内部除了设置常规的用于实现所 述电子护照应用功能的内核2(其实现方法属于公知技术，因此这里不作 详细描述)以外，还设置一块仅以消耗能量为目的的能量消耗模块4。这 样，只有当内核2和能量消耗模块4都获得了足够的能量，可以正常工作时， 非接触式智能卡芯片5才能正常工作。也就是说，为了能使非接触式智能 卡芯片5正常工作，必须要通过天线3获得足够的能量同时提供给非接触式 智能卡芯片5的内核2和能量消耗模块4，因此要求专用识读设备6通过其天 线7发出的载波信号不仅需要提供内核2使用，而且还需要提供额外的载波 能量供模块4使用，因此本发明中的非接触式智能卡芯片5的最小工作场强 值要比传统的只有内核2的非接触式智能卡芯片要更大，其应大于所述能 量消耗模块4所需消耗掉的场强与所述内核2工作所需的最小场强之和。因 此，在本发明中，通过控制能量消耗模块4需要消耗的能量大小，可以调 节非接触式智能卡芯片5的最小工作场强。识读设备6通过其天线7向非接 触式智能卡芯片5的天线3提供载波信号，由于需要额外向能量消耗模块4 提供工作能量，因此专用识读设备6的功耗也会很大，所以普通的电池无法满足要求，必须使用具有较大输出功率的稳压电源8。同时，为本领域
一般技术人员熟悉的是，由于发射载波信号时，天线7的面积应与其发射 功率成正比，因此在本发明所述识读设备中天线7的面积会很大。
根据上面的描述可知，由于只有使用稳压电源8且具有需要占用较大 面积的天线7的专用识读设备6才能对本发明所述电子护照1进行信息读 取，并且由于査验护照一般都在某些固定的场所，因此在实际使用中，使 用具有稳压电源8和占用较大面积的天线7的识读设备6都是能够实现的。 但是如果需要复制本发明所述专用识读设备6，并为了将其小型化、手持 化， 一般必须舍弃稳压电源8而使用电池，并且需要必须减小天线7的面积， 由于电池难以提供很大的输出功率，且面积较小的天线也不可能发出很大 场强的载波信号，因此这种小型化、手持化后的专用识读设备6的复制品 是无法向本发明所述电子护照1发出达到其中的非接触式智能卡芯片5所 要求的最小工作场强，从而使得非接触式智能卡芯片5不会正常工作。
此外，由于载波信号的场强是随着距离专用识读设备6的天线7的距离 增大而逐步减小的，也就是说距离专用识读设备6的天线7越远，非接触式 智能卡芯片5通过其天线3获得的载波信号能量越弱，因此，在合法的护照 检验场所，检验人员完全可以把电子护照l非常靠近，甚至紧贴专用识读 设备6的天线7，以期获得最大的载波信号能量，但是对想要非法获取持有 人电子护照l内信息的人而言，把手上的设备靠的持有人的放置电子护照l 的口袋、皮包或者拿在手上的护照非常近是很容易被发觉的。同时，为了 使专用识读设备6的复制品能通过天线发出很强的载波信号，在离天线一 定距离的地方还必须有满足电子护照1内非接触式智能卡芯片5最小工作场强要求的载波信号场强，专用识读设备6的复制品的天线不可能做得很 小，当有人拿着这样体积庞大设备靠近电子护照持有人时，是很容易被发 觉的。
权利要求
1、一种电子护照及识读系统，包括嵌入有非接触式智能卡芯片(5)和天线(3)的电子护照(1)；以及，具有天线(7)的识读设备(6)，该识读设备(6)用于通过所述天线(7)向所述电子护照(1)发射满足所述非接触式智能卡芯片(5)最小工作场强要求的载波信号；其特征在于所述非接触式智能卡芯片(5)进一步包括用于实现所述电子护照(1)应用功能的内核(2)以及仅用于消耗能量的能量消耗模块(4)；所述电子护照及识读系统还包括稳压电源(8)，用于向所述识读设备(6)提供能量。
2、 根据权利要求l所述电子护照及识读系统，其特征在于，通过调节所述能量消耗模块(4)消耗的能量大小，来调节所述非接触式智能卡芯片(5)的最小工作场强。
全文摘要
本发明公开了一种电子护照及识读系统，通过在电子护照中嵌入的非接触式智能卡芯片中另外加入了一块仅以消耗能量为目的的能量消耗模块，从而可根据实际需要提高所述非接触式智能卡芯片的最小工作场强要求；而且其专用的识读设备中天线的面积应与所述载波信号的功率成正比，以适应更大的最小工作场强要求；另外，该专用的识读设备还必须使用具有较大输出功率的稳压电源来为其提供能量，以满足所述识读设备对功率的消耗的要求，从而使得对所述识读设备的小型化和手持式化成为不可能，因此从一定程度上提高了安全性，进而可以在大部分情况下保护持有人电子护照内信息的安全。
文档编号G06K19/073GK101470812SQ20071009466
公开日2009年7月1日 申请日期2007年12月28日 优先权日2007年12月28日
发明者许国泰 申请人:上海华虹集成电路有限责任公司