原创 IC卡的传输协议（2）-块传输协议T=1

2.4 块传输协议T=1

    T=1协议中，在TAL和IC卡之间传送的命令、R-APDU和传输控制信息（例如确认信息）由块组成。

    以下定义了数据链路层的块帧结构、协议的特殊选项和协议操作（包括错误处理）。

  （1）块帧结构

    字符帧的定义同前文的描述。T=1协议下，无须进行逐个字符的检验。块的结构如下所示，包括头域、数据域和尾域3个部分，都为可选项。

  ● 头域包括3个必选字节：
        *用于标识数据块的源地址和目的地址以及提供VPP状态控制的1Byte节点地址（NAD）
        *控制数据传输的1Byte协议控制字节（PCB）
        *1Byte可选的数据域长度（LEN）
     
   > 节点地址（NAD）
   
    节点地址（Node Address，简称NAD）第1至第3位表明块的源节点地址(Source Address，简称SAD），而第5至第7位表明块的目的地址（Destination Address，简称DAD），第4位和第8位不用，设定为0。

    终端使用的节点地址是可选的，但支持T=1协议的IC卡应支持按本节规定的节点地址方式。遵守如下规则。

   * 若不使用节点地址，终端发往IC卡的第一个数据块的SAD和DAD值均应设为0。

   * 若使用节点地址，由终端发送到IC卡的第一个数据块的SAD和DAD应设为不同的值（其中之一可以为0）。

   * 若使用节点地址，在卡片操作过程中，IC卡收到的第一个有效I块和S块中的NAD，用于建立起整个卡片操作过程中的终端和IC卡的节点地址，在同一个过程中终端发送给IC卡的后续块使用同一个NAD，如此建立的节点地址适用于所有类型的块。

   * 在卡片操作期间，从IC卡发往终端的任何数据块都将使用在此过程中由终端向IC卡发出的第一个块时所建立起的节点地址（终端发往IC卡和由IC卡发往终端所使用的源地址和目标地址正好相反）。

   * 在卡片操作过程中，若IC卡接收到的数据块的NAD与交易开始时所建立的NAD不同，则IC卡应向交易开始所建立的DAD回复一个R块。

   > 协议控制字节

    协议控制字节（Protocol Control Byte,简称PCB）表明了传输块类型，有以下3种类型。

   * 传送APDU的信息块（I块）。
   * 用于传送确认ACK（Acknowledgment）或者NAK(Negative Acknowledge）的接收就绪块（R块）。
   * 用于交换控制信息的管理模块（S块）。

   不同类型PCB具有不同的编码格式。

                  I块的PCB编码
        字节位                      含义
         b8                          0
         b7                          序列号
         b6                          链接（多个数据）
         b5～b1                      保留

                  R块的PCB编码
        字节位                      含义
         b8                          1
         b7                          0
         b6                          0
         b5                          序列号
         b4～b1                      0=容错 1=EDC或者校验出错 2=其他错误 其他：保留

                  S块的PCB编码
        字节位                      含义
         b8                          1
         b7                          1
         b6                          0=请求 1=应答
         b5～b1                      0=在同步请求 1=信息域大小请求 2=放弃请求 3=BWT扩展请求 4=VPP错误 其他：保留

  > 长度

    长度（Length，简称LEN）指明块的INF部分的长度，取值范围从1～254。

  ● 数据域包括：0～254Byte的APDU或控制信息（INF）
    
    信息域INF是有条件的，当出现在I块中时，它传送的是应用数据，当出现在S块中时，它传送的是控制信息。R块不会出现在IINF中。

  ● 尾域包括：1Byte的错误校验码（EDC）

    尾域包含所传送块的错误检测代码（Error Detection Code，简称EDC），校验出错和（或）EDC出错时，块是无效的。通常采用冗余校验（Longitudinal Redundancy Check,简称LRC）作为EDC。LRC的长度是1Byte，其值由以NAD开始到INF（如果存在的话）的全部字节做异或运算得到。

  ● 块编号
    I块采用在某一位上模2数字编码的方式进行编码，IC卡和终端作为发送方分别处理各自的编号系统。复位应答后，发送方发送的第一个I块的编号为零，以后每发送一个I块，编号值增加1。当再次同步时，发送方将编号值复位为零。

    R块采用在某一位上模2数字编码的方式进行编号，当其在链接过程中，用来确认I块时，R块携带下一个期望的I块编号。当要求某块重发时，R块内携带的是已收到的I块编号。

    S块不携带编号。

  （2）特殊选项

    本节定义了用于T=1传输协议的信息域大小和时段。

    * 信息域大小

    IFSC是指IC卡能收到的信息域的最大长度，其定义为：在复位应答期间，IC卡在TA3中回送的IFSI指明了IC卡能够容纳的IFSI的大小，IFSI的取值范围是0x10～0xFE，对应的IFSC大小为16～254Byte。因此IC卡能收到的最大数据长度是（IFSI+3+1）Byte，其中包括头域和尾域。复位应答期间建立起来的这个值在整个卡片操作过程中使用，或持续到由于IC卡向终端发送S块（IFS请求）而取得新的IFSC值为止。

    终端报文域大小（Information Field Size for the Terminal，简称IFSD）是指终端能够接收到数据块的最大长度，紧接在复位应答后的初始大小为32Byte。该长度适用于整个卡片操作过程或者持续到由于终端向IC卡发送S块（IFS请求）而取得新的IFSC值为止。

    为避免IC卡和终端之间的通信缓慢，通常终端支持254Byte的IFSD。

   *T=1协议的时段

    终端发往IC卡的两个连续字符的起始位上升沿之间最短时间间隔为11～266个etu，由复位应答后回送的TC1值决定。

    由IC卡发往终端的两个字符的起始位上升沿之间最短时间间隔应是11个etu。同一块中两个连续字符起始位上升沿之间的最大时间间隔CWT不应超过（2的CWT次方+11）个etu，其中字节等待时间整数CWI取值在0～5之间，CWT的取值在12～43个etu。

    终端发送给IC卡的最后一个字符的起始位上升沿与由IC卡发出的第一个字符起始位上升沿之间的最大时间间隔BWT不应超过[（2的CWT次方×960）+11]个etu。块等待时间整数BWI的取值范围是0～4，所以BWT的取值范围为971～15371个etu。

    相反方向传输的两个连续字符的起始位上升沿之间最小时间间隔（块保护时间Block Guard Time，简称BGT）为22个etu。