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大多數人習慣把身份證、銀行卡等卡片裝在錢包里隨身攜帶。但是有傳聞稱很多人因為身份證消磁到派出所重新辦理身份證，身份證一般不要和強磁物品放一起，生活中一般都是和手機放一起，但是手機來電的時候，很容易消磁。女士提包的磁性暗扣、公交車上的刷卡器都有可能造成二代證消磁。這是真的嗎?二代身份證等各種卡到底會不會因為手機等帶磁場的日常用品消磁呢?

消磁這事要從各種長相、功能類似，內在結構卻完全不同的電子卡片說起。

磁卡：有黑條，易消磁

首先，消磁這個詞來源于最早出現并且仍然在廣泛使用的磁卡。磁卡(Magnetic Card)的特點很明顯，就是背面存儲信息的地方有一條黑色的磁條。打開錢包看看你的銀行卡就會發現，大多數的銀行卡所使用的就是磁卡。

圖1磁卡

磁卡的磁條是用液體磁性材料涂抹在卡片上或用細小的固體磁條粘貼在卡片上構成的。在磁條表面，還覆蓋有一層保護介質，防止因為摩擦剮蹭，破壞磁條結構。但是很不幸，對于把卡片粗枝大葉塞褲兜里了事的男生來說，這種保護還是太脆弱了，因為磨損而弄壞了磁卡是常有的事。

圖2磁條結構

但是細心呵護不刮碰是不是磁卡就不會壞呢?如果真是這樣，就沒有消磁這個詞了。一般來說，磁條里分了三個磁道(也有功能簡單的磁卡只有一、二個磁道的)。其中，一、二磁道是只可以讀出不可以改寫的，三磁道是可讀寫的。如何寫呢?就是用強磁場改變磁道各單元的信息，這跟磁帶、軟盤、硬盤的原理是基本一致的。

所以，怕強磁場也成了它們的通病。所謂消磁，不全是指磁卡沒有了磁性，也指因為外界強磁場破壞了原本的信息，于是卡就無法使用了。磁卡確實不宜跟強磁體或者有強烈電磁波發射的物體挨得太近。不過一般來說手機產生的磁場并不足以令磁卡消磁，請看果殼實驗黨們用手機、磁鐵和銀行卡所做的這個實驗視頻。

接觸式IC卡：小黃片，怕靜電

有鑒于磁卡怕強磁場、容量小、信息保密性差等缺憾，后來又出現了俗稱為第一代IC卡的接觸式IC卡。這種卡把原來的磁條儲存升級成了由集成電路構成的存儲器EEPROM。這就相當于把電腦的軟盤升級成了U盤。這種卡在讀寫速度、信息安全性、存儲容量上都有很大的進步。到后期還出現了接觸式智能卡，在卡內集成了CPU，這樣卡片就有了獨立的邏輯處理核心，可以進行比如加密、鑒權這樣的處理，大大地提升了卡片數據的安全性。所以它可以被用于小額支付，而不像磁卡那樣，每次交易都要通過后端的銀行網絡。

在移動電話還沒有人手一臺的時候，風靡全國的IC電話卡就是這種卡片;目前國內大部分的醫保卡也采用了接觸式IC卡。

圖3接觸式IC卡

接觸式IC卡的特點也很明顯，就是卡片上有個金屬的小窗口，這個小窗口是內部集成電路的觸點接口。通過這幾個觸點將讀卡器和卡片內部的電路相連接完成操作。這種卡片基本上已不存在消磁的問題了，因為它根本就不是用磁體來存儲信息的，讀寫數據也是直接用電、而不是磁頭。

但是，這種電擦寫也有新的麻煩，那就是電子產品殺手靜電。靜電很難避免，而且人體產生的靜電電壓還很高，能達到數百伏甚至兩千伏。[1]而 IC卡存儲器的一般工作電壓為5伏，耐壓大概在20伏以下。瞬間的高壓放電，對于人體來說最多只是覺得疼痛，但如果接觸到IC卡的金屬觸點，很容易造成內部芯片的損壞。為了避免這種情況，一般的IC卡都設計了保護電路。根據相關的國內和國際標準，保護電路應能夠抵抗2000伏的靜電。[2]

射頻卡：無線式，更安全

接觸式IC卡的保護電路畢竟有最大限制。一不小心碰到超過2000伏的高壓，還是不夠安全。于是非接觸式IC卡閃亮登場!

這種卡完全不用接觸就能讀寫信息。它的本質結構跟接觸式智能IC卡區別不大，就是將原本的金屬接觸變成無線收發了。所以非接觸式IC卡又被稱為射頻卡(Radio Frequency Identification，RFID)或者電子標簽。簡單來說，其工作原理就是讀卡器發射一個根據信息變化的電磁波。卡片內部的感應線圈把這個電磁波轉換成感應電流，用以傳遞信息和驅動芯片工作。關于RFID的介紹，可看以前的一篇《世博會門票有顆RFID芯》。

圖4非接觸式IC卡

很顯然，非接觸式IC卡更不存在消磁的問題，它跟接觸式IC卡一樣，本身并不是用磁體存儲數據的。并且非接觸式IC卡在抗干擾和過載保護性能上較上一代接觸式IC卡有著進一步的提高。首先，在相同電壓值下，非接觸放電的電流比起接觸放電小得多，更不容易造成損壞。其次，它所執行的國家標準也從前文提到的最低限值2000伏增加到6000伏，大大降低了因為靜電接觸造成的損壞。同時，這種卡除了和之前一樣具有靜電保護電路之外，還設置了針對感應線圈的額外保護機制，能夠防止因為輸入的功率超過了最大范圍而造成芯片的損壞。

手機燒毀射頻卡：基本不可能

了解了非接觸式IC卡的原理之后，我們再回到文章開頭提出的問題：到底手機能不能讓第二代身份證發生損壞呢?手機信號是一種電磁波，用來對非接觸式 IC卡進行讀寫操作的也是電磁波。但是，電磁波也有功率和頻率上的區別。手機信號能否對非接觸式IC卡產生影響，需要進行進一步分析。

具體來說，我們担心的影響主要是以下兩種情況：

第一，手機信號會不會被非接觸式IC卡誤讀，改寫了卡里的信息?這種担心毫無必要。非接觸式IC卡要和讀寫設備進行聯絡，需要經過繁復的對暗號(驗證)過程，而且信息交流往往是加密的。暗號對不上，聯絡就不能建立。這個問題在這篇文章中有詳細的闡述。

第二，手機信號會不會過強，在二代身份證內產生了過大的電流，造成卡片燒毀?這種情況發生的可能性極低。首先我們知道，各種制式手機中能量輻射最強的是GSM。以我國通用的GSM900標準為例，凡是獲得進網許可證、能夠正式銷售的手機，最大峰值功率不能超過2W。而且峰值功率是在進行呼叫而尚未應答的瞬間產生，平時使用中平均功率只有0.2W左右甚至更低。更重要的是，天線線圈對不同頻率電磁波產生的電流差異是很大的。如下圖所示，只有在天線的諧振頻率上才能產生最大的耦合電流;一旦遠離這個頻率，能耦合到的能量就急劇減少。一般來說，因為二代身份證工作在13.56MHz頻率上，所以天線線圈的諧振頻率也被設計為13.56MHz。而GSM手機工作頻率是900MHz，顯然相差甚遠。因此手機信號能夠被二代身份證耦合過來的能量可謂微乎其微，幾乎可以忽略不計。

圖5非接觸式IC卡的天線反射(根據參考文獻[3]中圖片重新繪制)

其實，與其担心IC卡被電子產品的電磁波弄壞，還不如担心會因為彎折造成的物理損壞。因為根據木桶原理，木桶的儲水量取決于它最短的那塊板。對于 IC卡，盡管制造卡身的材料聚酯塑料還算結實，但日常使用中的物理損壞無疑是木桶上比電磁損壞更短的一塊板。畢竟這些電子產品的電磁波輻射大多都很弱，遠遠小于二代身份證等非接觸式IC卡防護電磁輻射的能力。當然，如果你誤信傳言，把IC卡放入微波爐這種會產生超強電磁波的電器里充值，那就實在無話可說了。

科學人 2015-08-23 08:53:12