CN102289690A - 一种可防复制的磁卡技术 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种防复制的磁卡技术，本发明采用在普通磁卡上添加模拟信息并将该模拟信息作为磁卡特征的方法来防复制，本发明优选磁模拟量做为添加的模拟信息，由于磁模拟量难以精确复制，所以使用本发明技术的磁卡可以防复制。本发明包括了一种既可以读写磁卡数字信息，又可以读写磁卡模拟信息的装置，用此装置，可以读取磁卡数字信息和磁模拟信息，其中数字信息里包含了加密的磁卡防复制信息，用解密后的防复制信息数值与读到的磁卡磁模拟量信息的数值比较，可以鉴别磁卡的真伪。同样用此装置，通过写入磁模拟量并生成防复制信息，可以将一张普通磁卡制作成一张防复制的磁卡。

Description

一种可防复制的磁卡技术

技术领域

本发明涉及一种磁卡制作方法，磁卡读写方法和磁卡数据加密方法以及相关的设备。 

磁卡是一种卡片状的磁性记录介质，与各种读卡器配合作用。磁卡利用磁性载体记录了一些信息，用来标识身份或其它用途。它由高强度、耐高温的塑料或纸质涂覆塑料制成，能防潮、耐磨且有一定的柔韧性，携带方便、使用较为稳定可靠。通常，磁卡的一面印刷有说明提示性信息，如插卡方向；另一面则有磁层或磁条，具有2-3个磁道以记录有关信息数据。磁条是一层薄薄的由排列定向的铁性氧化粒子组成的材料(也称之为颜料)。用树脂粘合剂严密地粘合在一起，并粘合在诸如纸或塑料这样的非磁基片媒介上。 

读取磁卡的设备是磁卡刷卡器，磁卡刷卡器基上面的微粒磁性材料制成的。在记录时，磁卡的磁性面以一定的速度移动，或记录磁头以一定的速度移动，并分别和记录磁头的空隙或磁性面相接触。磁头的线圈一旦通上电流，空隙处就产生与电流成比例的磁场，于是磁卡与空隙接触部分的磁性体就被磁化。如果记录信号电流随时间而变化，则当磁卡上的磁性体通过空隙时(因为磁卡或磁头是移动的)，便随着电流的变化而不同程度地被磁化。磁卡被磁化之后，离开空隙的磁卡磁性层就留下相应于电流变化的剩磁。 

如果电流信号(或者说磁场强度)按正弦规律变化，那么磁卡上的剩余磁通也同样按正弦规律变化。当电流为正时，就引起一个从左到右(从N到S)的磁极性；当电流反向时，磁极性也跟着反向。其最后结果可以看作磁卡上从N到S再返回到N的一个波长，也可以看作是同极性相接的两块磁棒。这是在某种程度上简化的结果，然而，必须记住的是，剩磁Br是按正弦变化的。当信号电流最大时，纵向磁通密度也达到最大。记录信号就以正弦变化的剩磁形式记录，贮存在磁卡上。 

随着磁卡应用的不断扩大，有关磁卡技术，特别是安全技术已难以满足越来越多的对安全性要求较高的应用需求。以前在磁卡上应用的安全技术，如水印技术、全息技术、精密磁记录技术等，随着时间的推移其相对安全性已大为降低。其工作的基本原理是依靠自身“卡的号码”来识别不同磁卡，因此在读卡时卡号相对公开，比较容易复制。 

背景技术

磁卡目前在我国的应用非常广泛，磁卡其成本低廉，制作方便，可靠性好的特点深受用户的欢迎。可用于制作信用卡、银行卡、地铁卡、公交卡、门票卡、电话卡、电子游戏卡、车票、机票以及各种交通收费卡等。尤其在银行领域，目前绝大部分银行卡使用的是磁卡，光是在银行磁卡的使用量就以十亿计。但是磁卡虽然使用方便，成本低廉，但是其易于复制的特点使其安全性不高，成为一个重大的缺点。银行卡，信用卡信息被复制，导致金钱损失的各种报道不时见诸报端。一些银行为了加强保密，已经开始考虑使用IC卡作为银行卡。IC卡(芯片型智能卡的一种)是通过芯片上写有的密钥参数进行识别的。IC卡在使用时，必须要通过与读写设备间特有的双向密钥认证。出厂时，先对IC卡进行初始化(加密)；待交付使用时还需通过IC卡发行系统，将各用户卡生成自己系统的专用密钥。IC卡具有很高的安全性，但由于IC卡比银行卡的成本比磁卡要高的多，加上配套的读卡设备，用IC卡替换磁卡面临巨大的更换成本，所以目前IC还不普及，主要给银行的高端用户使用。 

针对上述情况，本发明提出了一种可防复制的磁卡技术，此技术根据模拟信号不易复制的特点，在现有的磁卡上加入模拟信号，并用该信号作为加密信息，以达到磁卡不可复制的功能。使用本方法制作的磁卡，成本和现有磁卡几乎完全一样，但是其保密性大大加强，可 以充分的利用现有磁卡的投资，具有广泛的使用前景和巨大的经济价值。 

发明内容

本发明提出了一种在磁卡上加入模拟量信息，并利用该模拟量信息对磁卡数据进行加密的方法。并描述了使用该方法的磁卡设备的原理和设计。 

我们知道，随着电子技术的发展，各种信号量都开始用数字信号量来记录，和模拟信号量相比，数字信号量最大的优点就是易于复制。数字信号量的复制可以做到完全不失真，而模拟信号量就做不到这一点。不过正如老子所言，福兮祸所伏，祸兮福所倚，数字信号易于复制的优点在保密上就成了最大的缺点，用数字技术复制出来的磁卡，磁卡读卡器无法分辨那张磁卡是真，那张磁卡是假。与之相反，模拟信号则不易完全复制，模拟信号的复制后通常都会产生失真，其复制造成的误差比环境干扰、读写等造成的误差要大的多，利用拟信号的这一特点，本发明提出了一种可防复制的磁卡技术。 

本发明的特点在于，充分利用模拟信号量精确复制困难的特点，用模拟信号量作为加密信息对磁卡的信息进行加密保护，达到磁卡信息不可复制的效果。 

本发明的可防复制的磁卡技术描述如下： 

一、防复制磁卡的制作过程： 

1.在普通磁卡上添加模拟量信息。 

可以在生产磁卡的时候添加模拟量信息，也可以在磁卡的使用中添加模拟量信息。添加的模拟量信息可以是磁信息，也可以是光学信息。信号强弱，信号长短等都可以作为模拟信号量。 

本发明中优选在磁卡上磁信息作为模拟量信息，这样可以最大限度的利用磁卡已有的磁道介质，同时也可以兼容使用当前大量发行的磁卡，不增加生产磁卡的成本。 

在现有的磁卡的磁介质上添加的模拟量信息，本发明在现有磁卡读写设备上添加一个装置，该装置可以对磁卡进行模拟量信息的读写操作，该装置与现有磁卡读写设备组装在一起，成为本发明的防复制磁卡的读写设备(以下简称防复制设备)。 

在第一次使用普通磁卡的时候，用本发明的防复制设备对磁卡写入一个或多个随机的模拟量。 

2.读出模拟量信号的数值，将该信号的数值保持合适的精度后，转换为数字信息写到磁卡存储数字信息的磁道上，作为保密信息 

做完1后，从磁卡上读出一个或多个随机模拟量的值，并对这些值进行处理，保留这些值到一定的精度，使其精度可以忽略该磁卡使用时由于环境变化等造成的误差，又足以区分出由于复制磁卡产生的失真误差。该精度根据实验的结果进行取值，例如，假设读出的数值为10.8132，根据实验，我们自然使用时读磁卡数据产生的误差在万分之一以内，而复制磁卡的模拟量，产生的失真为％2以内，那么，我们保留的数值就是10.8。 

将上面得到的模拟量数值信息10.8作为保密信息与原来写入磁卡的数据信息一起写入数据磁道(加密后)。 

由于模拟信息的难于复制性，即使在同一个设备上连续写两次模拟量信息，也得不到同样的两张磁卡。 

二、防复制磁卡数据的读取过程： 

1.防复制磁卡的读取设备 

读取防复制磁卡的时候，首先要在现有读取磁卡的设备上附加一个读取磁卡模拟量信息 的装置，也即是本发明中读写防复制磁卡的设备，该设备分为两部分，一部分和现有的磁卡读写设备一样，可以读写磁卡的数字信息，另一部分是添加的防复制的读取磁卡上磁模拟信息的装置。 

2.防复制磁卡数据的读取过程如下 

a.读取磁卡的数字信息，对其进行解密，将得到的数据按指定的格式分为两部分，一部分是磁卡存储的数据信息，另一部分是防复制信息。 

b.通过磁模拟量读取设备读出磁卡的磁模拟量信息，并对其进行处理，保留适当的精度后得到一个模拟量信息。 

c.将b中得到模拟量信息与a中得到的防复制信息与进行对比，如果相等或相差小于指定的数值，则认为磁卡是真卡，将磁卡存储数据传给下一级的处理设备。否则要求重新刷卡或报警。 

读取防复制磁卡数据信息时，需要读取磁卡的模拟量信息进行磁卡真伪验证，由于模拟量信息很难精确复制，因此磁卡的防复制性也就大大加强。 

在本发明中，磁卡上的数字信息分为两部分，一部分是存储数据，一部分是防复制数据，磁卡上除了数字信息，还有模拟信息，该模拟信息与防复制信息唯一对应。

本发明技术的制卡流程如附图中图1所示，读卡流程说明书附图中如图2所示。 

具体实施方式

本发明具体实施方式如下 

1.将一个能读写磁卡磁条上磁模拟信息的装置与现有读磁卡装置按一定的规则组装在一起。使得磁卡刷卡时可以同时对其进行磁模拟信息量进行读或写操作。 

2.在使用一张新磁卡时，用1中的装置对其进行初始化操作，产生一组随机数或指定一组数，并将其转换为模拟信号写到磁卡的磁道上。 

3.用1中的装置读取刚才写入的磁模拟信号的数值，将该数值规整取适当精度后得到磁模拟信号的特征数值，将磁卡特征数值加密后得到磁卡防复制数据，将防复制数据和要存储的数据合并后的数字信息写入磁卡的磁道。 

4.读取防复制的磁卡时，用1中的装置读取磁卡的磁模拟量信息数值，将该数值规整并取适当精度后得到磁卡的特征数值。同时读出磁卡磁道中的数字信息，将其按写入时的顺序拆分为存储数据信息和防复制信息。将上面得到的特征数值与磁卡防复制信息解密后得到的数值相比，小于指定误差则将磁卡鉴定为真卡，将存储信息送出。 

本发明的模拟信息也不限于磁信息，例如可以在制作磁卡时在磁卡上印制不同灰度，色彩，长短的光学信息来做为防复制的模拟信息。在磁卡上保存磁卡的特征数值时，可以采用一定的加密算法，对特征数值进行加密，加强磁卡的安全性。 

运用本发明的技术，将现有磁卡的读写设备换为本发明技术中的磁卡读写设备，现有的磁卡就可以制作成为防复制的磁卡，大大加强了磁卡的安全性，与将磁卡换为IC卡相比，能够节约充分的利用现有的磁卡资源，节约大量的成本，因此本发明具有巨大的实用价值和广大的市场前景。

附图说明

图1是防复制磁卡的制作过程流程图，图2是防复制磁卡的读取过程流程图。 

Claims (8)

1.一种能防复制的磁卡技术，其特征在于，在制作或制造磁卡时在磁卡上预制模拟量信息作为防复制信息，并在读卡时利用该防复制信息对磁卡进行真伪验证。

2.如权利要求1所述的磁卡技术，其特征在于：该技术包含一种特殊的读写磁卡设备，可以读出和写入权利要求1中在磁卡上预制的模拟量信息。

3.如权利要求1，2所述的磁卡技术，其特征在于：在磁卡上预制的模拟量信息包括但不限于磁信号、光信号等各种模拟量信息。

4.如权利要求3所述的磁卡技术，其特征在于：所用磁卡可以兼容目前常用的磁卡，用当前的磁卡设备可以读取本发明中的磁卡的磁道信息。

5.如权利要求4所述的磁卡技术，其特征在于：该技术中的读写磁卡装置同样可以读写目前常用磁卡的磁道信息。

6.如权利要求5所述的读写磁卡装置，其特征在于：该设备包括两个部分，一部分是现有读写磁卡的装置，另一部分是可以读写磁卡模拟量的装置。

7.如权利要求1，2，3，4，5，6中所述的磁卡技术，其特征在于：用该技术中的磁卡读写设备制作防复制磁卡的步骤为：

a.利用权利要求5，6所述的磁卡读写装置，在目前常用的磁卡磁介质上写入一组模拟量。

b.读出模拟量的数值，进行规整并保留适当的精度后得到磁卡的特征数值。

c.将要存储的数据与磁卡的特征数值合并后以数字信息方式写入磁卡的磁道。

8.如权利要求1，2，3，4，5，6，7所述的磁卡技术，其特征在于：用该技术中的读写设备读取该技术的防复制磁卡信息的步骤为：

a.读取磁卡的磁道信息，按指定格式分为两部分，分别是存储数据和防复制信息。

b.读取磁卡的模拟量信息，对读出的模拟量信息进行规整并保留适当精度后得磁卡的特征数值。

c.将c中得到的特征数值与a中的防复制信息对比，判断磁卡的真伪。

d.如果磁卡为真，则输出磁卡的存储数据。

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