隨著IC卡技術(shù)的不斷發(fā)展，應(yīng)用日益廣泛。在眾多的IC卡中，接觸型IC卡由于其售價低、保密性好、讀寫器價格低廉和易于嵌入最終產(chǎn)品而得到最廣泛的應(yīng)用。例如預(yù)付費(fèi)電能表、預(yù)付費(fèi)燃?xì)獗怼㈩A(yù)付費(fèi)水表、預(yù)付費(fèi)熱能表、打卡機(jī)、個人消費(fèi)卡、電子商務(wù)等等。此類應(yīng)用的共同特點(diǎn)均是利用IC卡作為專用貨幣（電量、氣量等）、直接貨幣（例如電子商務(wù)）或重要信息（不充許修改）的傳遞工具，對應(yīng)的表、機(jī)則控制相應(yīng)的消費(fèi)。也就是說：若能修改傳遞信息的內(nèi)容或破壞對應(yīng)表、機(jī)的消費(fèi)控制能力即可獲得利益。而此類產(chǎn)品均生產(chǎn)量巨大，一但出現(xiàn)漏洞，國家或相關(guān)企業(yè)將損失巨大。在以上兩個問題中防止非法修改傳遞信息的內(nèi)容屬于IC卡的加密問題，己有諸多論述,本文將不作探討。而第二個問題是目前IC卡應(yīng)用中的重要問題，筆者在此提供個人意見供大家參考。
一、IC卡卡口的安全狀況
　　現(xiàn)有的IC卡卡口線，主要有電源線（Vcc及GND）、信號線、時鐘線、復(fù)位線等幾類組成。在實(shí)際產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，電源線一般直接引至產(chǎn)品電源、時鐘線接至公共時鐘源或接至單片機(jī)、信號線與復(fù)位線一般直接接直至單片機(jī)或接口芯片。由于需要插入IC卡，故以上引線均接往IC卡座。而IC卡的卡口可插入一塊簡易PCB板將上述引線引出。這樣上述引線將暴露在儀器（表）外殼之外，極易進(jìn)行攻擊。
　　北京的邢偉華先生在99年6月召開的《99預(yù)付費(fèi)產(chǎn)品安全性及發(fā)展趨勢預(yù)測研討會》上歸納了各種對IC卡卡口的攻擊方法，主要如下：a）高壓靜電攻擊（例如使用煤氣點(diǎn)火器）；b）短路攻擊（使用短路金屬片插入卡口）；c）高壓直流攻擊（往VCC輸入高電壓直流）；d）高壓交流（例如在任兩引線間加入交流220V）。以上四類攻擊方法如不采取防護(hù)措施，都將會使儀器（表）內(nèi)單片機(jī)、電路、電源損壞或死機(jī)而失去對消費(fèi)對象的控制。而上述攻擊是電攻擊基本不會留下攻擊證據(jù)而無法追究。攻擊者攻擊成功后可不付費(fèi)而獲得消費(fèi)，例如預(yù)付費(fèi)電卡表。
二、IC卡卡口防攻擊的困難
　　仔細(xì)分析上述四類攻擊，若要全部防護(hù)，實(shí)非易事。首先，抗攻擊電路的耐壓應(yīng)極高，應(yīng)在20KV以上，再者其反應(yīng)速度應(yīng)小于100ns否則保護(hù)動作時保護(hù)對象己損壞，第三應(yīng)能識別上述四種攻擊的類別以啟動不同電路保護(hù)，第四應(yīng)成本較低否則用戶不能接受，第五是攻擊撤消后應(yīng)能快速恢復(fù)正常工作狀態(tài)，最后還需要較小體積和極高可靠性。設(shè)計(jì)一個電子部件要同時滿足上述要求，采用目前的電子器件和線路基本上不可能。
　　在最近幾年中，眾多企業(yè)和科研單位使用電子線路（集成或晶體）、熱敏電阻、可恢復(fù)保險絲等方案進(jìn)行了大量試驗(yàn)并取得了一些進(jìn)展，特別是后兩種方案表面上取得進(jìn)展但實(shí)際上仍不可靠，其原因在于器件反應(yīng)時間慢。美國某公司也推出了相關(guān)產(chǎn)品，但其價格高（近20美元）和抗高壓不夠（小于3kv）仍無法應(yīng)用。
　　據(jù)了解：北京一戶一表工程中使用的電卡表，己明文要求能抗上述四類卡口攻擊；建設(shè)部即將出臺的卡式燃?xì)獗怼⑺?、熱能表安全?guī)范也將要求能抗上述四類卡口攻擊，其它一些接觸型IC卡應(yīng)用專業(yè)估計(jì)也將要求能抗上述四類卡口攻擊。因此，如何解決卡口抗攻擊問題己是各表廠、接觸型IC卡應(yīng)用單位急迫的問題。
三、LKM4140防攻擊專用模塊的工作原理
　　筆者為解決上述問題與國外同行合作，使用了國外最新研制的一種特種材料，組成極簡單電路制成了LKM4140防攻擊專用模塊并成功獲得國家專利（專利號：990279659）完全滿足了上述五條要求，并在北京一戶一表工程的預(yù)付費(fèi)IC卡表中得到廣泛應(yīng)用，目前大約裝表近35萬塊。凡裝了此模塊的預(yù)付費(fèi)IC卡表至今無一例攻擊成功，得到了北京供電局的高度評價。在國內(nèi)電表中己有33家使用該模塊。
　　LKM4140防攻擊專用模塊由四個完全相同的通道組成（參看圖一）
模塊使用的材料由柱狀無窮多層感應(yīng)式陶瓷材料組成，當(dāng)通過電流小于某值時，柱面呈現(xiàn)有一定阻值導(dǎo)體（本模塊約為400歐姆），隨著電流增大，最外層感應(yīng)式陶瓷材料還原成普通陶瓷，柱面導(dǎo)通截面縮小，電阻增大，其轉(zhuǎn)換時間為ns級。
　　當(dāng)外界突加高壓時（無論是交流、直流還是靜電）都會使流過專用材料的電流瞬間加大，電流加大的結(jié)果造成材料電阻變大（可達(dá)數(shù)百K），該電阻與穩(wěn)壓器件構(gòu)成一穩(wěn)壓電路，使得無論外電壓多高（以不擊穿材料值為限）進(jìn)入儀器（表）內(nèi)部的電壓任何時候都不超過穩(wěn)壓值，從而保護(hù)了儀器（表）。在高壓靜電狀態(tài)，該穩(wěn)壓電路還能瀉放靜電電荷，從而無從對儀器（表）進(jìn)行攻擊。
四、結(jié)束語
　　綜上所述，LKM4140防攻擊專用模塊是理想的IC卡卡口防攻擊電路，并己得到數(shù)十萬臺產(chǎn)品的使用驗(yàn)證。
附錄一、LKM4140防攻擊專用模塊介紹
一、概述：
　　本專利產(chǎn)品（專利號：990279659）LKM4140（防攻擊專用模塊）是為預(yù)付費(fèi)智能表（如IC卡、CPU卡等）卡座類防破壞性高壓攻擊而設(shè)計(jì)的專用模塊。
二、特點(diǎn)：
　　1、無需外部元件
　　2、具有快速響應(yīng)，快速自恢復(fù)
　　3、性能穩(wěn)定
　　4、抗攻擊范圍廣（DC2500V，AC600V，靜電30000V）
　　5、體積小
　　6、不影響原卡座的正常讀寫
三、外形圖：
四、極限參數(shù)：
　　1、耐壓：DC3000V，AC800V，靜電40000V
　　2、工作溫度：－30－75℃
　　3、貯存溫度：－40－120℃
五、引腳說明：
　　2，4，6，8腳為卡座的任意定義的輸入輸出接口，1，3，5，7腳為電路的對應(yīng)輸出，9腳為GND。
六、典型接線圖　　
（相關(guān)圖樣要稍等些時間再上傳，請見諒）