磁卡:磁性記錄介質-中文百科頻道

簡介

視磁層構造的不同，又可分為磁條卡和全塗磁卡兩種。

磁條卡由塑料卡片和貼在其上的磁條組成，磁條上有三條存儲信息的磁道。ISO明确規範了磁條卡的相關特性，說明如下：

lISO7810規定磁條卡的物理特性，包括卡的材料、構造和尺寸。通常磁條卡的尺寸為85.5X54X0.76(mm)；lISO7811規定了磁條卡上三條磁道的數據格式和記錄信息的位置。其選用的材料為磁記錄材料,其工作模式是按照一定的編碼方式通過寫卡器和讀卡器對磁卡或紙票進行信息的記錄和讀出。

技術

通常，磁卡的一面印刷有說明提示性信息，如插卡方向；另一面則有磁層或磁條，具有2-3個磁道以記錄有關信息數據。

磁條上有3個磁道。磁道1、磁道2、磁道3為讀寫磁道，在使用時可以讀出，也可以寫入。

磁道1可記錄數字（0－9）、字母（A－Z）和其他一些符号（如括号、分隔符等），最大可記錄79個數字或字母。

磁道2和3所記錄的字符隻能是數字（0－9）。磁道2最大可記錄40個字符，磁道3最大可記錄107個字符。

磁條是一層薄薄的由排列定向的鐵性氧化粒子組成的材料（也稱之為顔料）。用樹脂粘合劑嚴密地粘合在一起,并粘合在諸如紙或塑料這樣的非磁基片媒介上。

磁條從本質意義上講和計算機用的磁帶或磁盤是一樣的，它可以用來記載字母、字符及數字信息。通過粘合或熱合與塑料或紙牢固地整合在一起形成磁卡。磁條中所包含的信息一般比長條碼大。磁條内可分為三個獨立的磁道，稱為TK1,TK2,TK3，TK1最多可寫79個字母或字符;TK2最多可寫40個字符;TK3最多可寫107個字符。

由于磁卡成本低廉，易于使用，便于管理，且具有一定的安全特性，因此它的發展得到了很多世界知名公司，特别各國政府部門幾十年的鼎立支持，使得磁卡的應用非常普及，遍布國民生活的方方面面。值得一提的是銀行系統幾十年的普遍推廣使用使得磁卡的普及率得到了很大的發展。

分類

磁條型：一般抗磁力卡（300oe）、高抗磁力卡(3500oe)。

直接塗印型：低抗磁力卡（300oe）（如：公園門票）、高抗磁力卡（2700oe）(如：地鐵卡、電話卡)。

應用範圍：銀行卡、證券、保險：貸記卡、準貸記卡、ATM卡、提款卡、借記卡、轉帳卡、專用卡、儲值卡、聯名卡、商務卡、個人卡、公司卡、社會保險卡、社會保障卡、證券交易卡。

零售服務：購物卡、現金卡、會員卡、禮品卡、訂購卡、折扣卡、積分卡等。

社會安全：人壽和意外保險卡、健康卡。

交通旅遊：汽車保險卡、旅遊卡、房間卡鎖、護照卡、停車卡、付費TV卡、高速公路付費卡、檢查卡。

醫療：門診卡、健康檢查卡、捐血卡、診斷圖卡、血型卡、健康記錄卡、婦産卡、病曆卡、保險卡、藥方卡。

特種證件：身份識别證卡、暫住證卡、印鑒登記卡、免稅卡。

教育：CAI卡、圖書卡、學生證、報告卡、輔導卡、成績卡。

娛樂：電玩卡、卡拉OK卡、娛樂卡、戲院卡。

其它：工廠自動化卡、操作員卡、品質控制卡、進出管制卡、工作卡、個人記錄卡、家庭安全卡等。

曆史

磁卡的使用已經有很長的曆史了。由于磁卡成本低廉，易于使用，便于管理，且具有一定的安全特性，因此它的發展得到了很多世界知名公司，特别各國政府部門幾十年的鼎立支持，使得磁卡的應用非常普及，遍布國民生活的方方面面。打電話可以用磁卡，坐飛機檢票可以用磁卡，股票市場可以用磁卡，等等。

美國平均每個(成年)人擁有的各類磁卡多達4張，新加坡也有類似的普及率。在美國等一些發達國家，由于磁卡廣泛應用于銀行、證券等系統。

磁卡的應用系統非常完善，如果将已有的這些磁卡應用系統，包括Visa卡/MasterCard卡應用系統在内，全部換成正在日益成熟的智能卡系統，那麼每年的投入至少上千億美元，并且将嚴重影響國民的生活使用習慣以及應用系統的正常運轉等。這也是智能卡系統在美國的發展遠比歐洲國家要慢的原因所在。

在未來很長的一段時間内特别是像美國這樣一個銀行磁卡應用系統高度發達的國家，銀行磁卡應用系統将同智能卡應用系統以互補方式共同存在。智能卡的總體安全保密性比磁卡的确要好，但是非常完善的磁卡應用系統（例如銀行系統）彌補了磁卡本身在其安全保密特性上所存在的不足，因此對使用者來說并不會明顯體會兩種卡的安全特性有差異及影響使用等。

注意事項

磁條卡使用中會受到諸多外界磁場因素的幹擾

1、磁條卡在錢包、皮夾中距離磁扣太近，甚至與磁扣發生接觸。

2、與女士皮包、男士手包磁扣太近或接觸。

3、與帶磁封條的通訊錄、筆記本接觸。

4、與手機套上的磁扣、汽車鑰匙等磁性物體接觸。

5、與手機等能夠産生電磁輻射的設備長時間放在一起。

6、與電視機、收錄機等有較強磁場效應的家用電器距離過近。

7、在超市使用時，與超市中防盜用的消磁設備距離太近甚至接觸。

8、多張磁條卡放在一起時，兩張卡的磁條互相接觸。

另外，磁條卡受壓、被折、長時間磕碰、曝曬、高溫，磁條劃傷弄髒等也會使磁條卡無法正常使用。同時，在刷卡器上刷卡交易的過程中，磁頭的清潔、老化程度，數據傳輸過程中受到幹擾，系統錯誤動作，收銀員操作不當等都可能造成磁條卡無法使用。

原理

記錄

記錄磁頭由内有空隙的環形鐵芯和繞在鐵芯上的線圈構成。磁卡是由一定材料的片基和均勻地塗布在片基上面的微粒磁性材料制成的。在記錄時，磁卡的磁性面以一定的速度移動，或記錄磁頭以一定的速度移動，并分别和記錄磁頭的空隙或磁性面相接觸。磁頭的線圈一旦通上電流，空隙處就産生與電流成比例的磁場，于是磁卡與空隙接觸部分的磁性體就被磁化。

如果記錄信号電流随時間而變化，則當磁卡上的磁性體通過空隙時（因為磁卡或磁頭是移動的），便随着電流的變化而不同程度地被磁化。磁卡被磁化之後，離開空隙的磁卡磁性層就留下相應于電流變化的剩磁。

如果電流信号（或者說磁場強度）按正弦規律變化，那麼磁卡上的剩餘磁通也同樣按正弦規律變化。當電流為正時，就引起一個從左到右（從N到S）的磁極性；當電流反向時，磁極性也跟着反向。其最後結果可以看作磁卡上從N到S再返回到N的一個波長，也可以看作是同極性相接的兩塊磁棒。

這是在某種程度上簡化的結果，然而，必須記住的是，剩磁Br是按正弦變化的。當信号電流最大時，縱向磁通密度也達到最大。記錄信号就以正弦變化的剩磁形式記錄，貯存在磁卡上。

工作

磁卡上面剩餘磁感應強度Br在磁卡工作過程中起着決定性的作用。磁卡以一定的速度通過裝有線圈的工作磁頭，磁卡的的外部磁力線切割線圈，在線圈中産生感應電動勢，從而傳輸了被記錄的信号。當然，也要求在磁卡工作中被記錄信号有較寬的頻率響應、較小的失真和較高的輸出電平。

一根很細的金屬直線可以作為一個簡單的重放設備。金屬直線與磁卡緊貼，方向垂直于磁卡運行方向，磁卡運行時，金屬直線切割磁力線而産生感應電動勢，電動勢的大小與切割的磁力線成正比。當磁卡的運行速度保持不變時，金屬直線的感應電動勢與磁卡表面剩餘磁感應強度成正比，而導體中的感應電動勢可由下式表示：e=BrWv式中Br－表面剩餘磁感應強度；

W－記錄道迹的寬度；

v－重放時磁卡的運行速度。

在Br=2πf/vφrmcos2πft的情況下，綜合Br和e的關系式，得到e=2πfWφrmcos2πft。當然，用一根金屬線作磁卡工作設備，由于輸出很小，故而是不實用的。

而磁頭是用高導磁系數的軟磁材料制成的鐵芯，上面纏有繞組線圈，磁頭前面有一條很窄的縫隙，這時進入工作磁頭的磁卡磁通量而言，可以看作是兩個并聯的有效磁阻，即空隙的磁阻和磁頭鐵芯的磁阻。

因為空隙的有效磁阻遠大于工作磁頭鐵芯的磁阻，所以磁卡上磁通量的絕大部分輸入到磁頭鐵芯，并與工作磁頭上線圈繞組發生交連，因而感應出電動勢，在這種情況下，單根金屬重放線所得到的感應電動勢公式完全适用于環形磁卡工作磁頭，隻是比例系數不同而已。

設N為線圈的匝數，m為與工作磁頭鐵芯的大小和磁性有關的系數，則環形工作磁頭繞組中所産生的感應電動勢為：e=2πfWmNφrmcos2πft

因為在工作磁繞組中所感應的電動勢正比于磁通的變化率，即電動勢e∝By∝頻率f。在記錄時i=Isinwt，縱向剩磁密度Bx∝i（傳遞曲線的直線部分），所以，Bx=K1Isinwt。由于By∝dbx/dt,e∝By，所以，e=K2Iwcoswt。這裡的K2取決于工作磁頭的效率、匝數、磁帶材料等。

這些公式還表明：輸出電壓正比記錄電流；輸出電壓正比于信号頻率；輸出電壓得到90°的相應變化（即由正弦項改變到餘弦項）。

标準

國際标準

1、ISO7810：1985，識别卡，物理特性。

規定了卡的物理特性，包括卡的材料、構造、尺寸。

2、ISO7811－1：1985，識别卡，記錄技術。

規定了卡上凸印字符的要求（字符集、字體、字符間距和字符高度）。

3、ISO7811―2：1985，識别卡，記錄技術。

規定了卡上磁條的特性、編碼技術和編碼字符集。

4、ISO7811―3：1985識别卡記錄技術第3部分：ID-1型卡上凸印字符的位置。

5、ISO7811―4：1985識别卡記錄技術第4部分：隻讀磁道的第1、2磁道位置。

6、ISO7811―5：1985識别卡記錄技術第5部分：讀寫磁道的第3磁道位置。

出廠标準

卡基尺寸标準：卡基長度：85.47mm-85.72mm寬度：53.92mm-54.03mm。

ISO标準(磁卡)厚度：0.76mm（不含磁條厚度）IC卡厚度：0.84mm±0.02mm。

特殊厚度：依據需方要求制作誤差為±0.03mm。

印刷工藝：根據用戶需求的不同，有膠印、絲印、打印等多種印刷方式，采用其中一種甚至多種印刷方式印刷，同時根據需求可以在卡片上增加燙金、燙銀等特殊工藝專版，以達到用戶所需的最佳質量及視覺需求。

安全性

随着磁卡應用的不斷擴大，有關磁卡技術，特别是安全技術已難以滿足越來越多的對安全性要求較高的應用需求。以前在磁卡上應用的安全技術，如水印技術、全息技術、精密磁記錄技術等，随着時間的推移其相對安全性已大為降低。其工作的基本原理是依靠自身“卡的号碼”來識别不同磁卡，因此在讀卡時卡号相對公開，比較容易複制。

IC卡（芯片型智能卡的一種）則是通過芯片上寫有的密鑰參數進行識别的。IC卡在使用時，必須要通過與讀寫設備間特有的雙向密鑰認證。出廠時，先對IC卡進行初始化（加密）；待交付使用時還需通過IC卡發行系統，将各用戶卡生成自己系統的專用密鑰。又出現了可視卡。

存在問題

A、卡的保密性和安全性較差。

磁條上的信息比較容易讀出，非法修改磁條上的内容也較容易，所以大多情況下磁卡都是被作為靜态數據輸入使用。雖然第3磁道可讀寫，并且有金額字段，也隻是用于小金額的應用領域，例如電話卡。

B、使用磁卡的應用系統需要有可靠的計算機系統和中央數據庫的支持。

在金融行業，作為金融交易卡的磁卡，一般配合強大、可靠的計算機網絡系統使用，金額、交易記錄等信息，均保存在金融機構計算機的數據庫中，用戶所持的卡片隻是提供用戶的主帳号等索引信息，便于在數據庫中迅速找到用戶數據。

磁卡的主要優點:成本低，這也是它容易推廣的原因。