Smartcard中T0协议等待时间WT的定义和计算

Smartcard测试中，基本上都包含有对等待时间WT(waiting time)的极限测试，在客户支持中，也常常遇到WT不能通过测试的问题，大部分情况是由于卡通信中WT没有正确设置的缘故。

本来想将所有的关于WT的东西都列出来，包括GT, WT, CWT, BWT, BGT等，懒散了一下，这里只说T0协议下WT的计算。

本文推理和计算中涉及到ISO-7816标准和一些数学公式，会让人没有那么赖心看下去，如果你只关心结论，请跳转到：

• 第2.3节，看关于等待时间WT的一些结论
• 第3节，查看T0卡通信时解析ATR并计算工作等待时间WT的实例

这里所有关于时间的定义都来自标准ISO/IEC 7816-3:2006(E)

ISO/IEC 7816-3:2006(E)

Identification cards — Integrated circuit cards — Part 3:
Cards with contacts — Electrical interface and transmission protocols

1. 等待时间WT的定义

第7.2 Character frame中定义了GT和WT

这里指出：
1. 两个连续字符之间最小的上升沿间隔叫做”guart time”，记为GT。
2. 两个连续字符之间最大的上升沿间隔叫做”waiting time”，记为WT。

T0协议时关于WT，有两种：
1. 初始等待时间(initial waiting time,)， 即复位应答ATR中的waiting time。
2. 工作等待时间(work waiting time)，即卡通信时的waiting time。

下面来看看标准7816-3中关于这两个waiting time的规定。

2. T0卡复位和正常通信时的WT

2.1 复位时的WT

复位时发送ATR使用的WT又叫做初始等待时间(initial waiting time)

第8.1 Characters and coding conventions节指定了initial waiting time的值：

这里指出：
1. 复位传输ATR时，传输传输参数使用默认的Fd = 372, Dd = 1
2. 传输ATR时，GT = 12 etu, WT = 9600 etu

2.2 正常通信时的WT

正常通信时等待时间WT又叫做工作等待时间(work waiting time)

第10.2 Character level (page 28)节指定了T0协议的work waiting time的计算方式：

这里指出：

$WT = WI \times 960 \times \frac{Fi}{f}$

其中：
1. WI参数从TC2的bit1~8解析得到，TC2的值0x00留作将来之用，如果TC2不存在，则WI默认为10
2. Fi和f参数可以从TA1解析拿到，bit5-8得到Fi和f，bit1-4得到Di，默认为Fi=372, f=5和Di=1，如下：

第7.1 Elementary time unit中定义了etu:

所以这里：

$\frac{Fi}{f} = Di \times 1etu$

$WT = WI \times 960 \times \frac{Fi}{f} = WI \times 960 \times Di \times 1etu$

如果TC2不存在(WI=0)，TA1不存在(Fi=371, f=5, Di=1)有：

$WT = 10 \times 960 \times 1 \times 1etu = 9600etu$

所以，T0协议工作时的WT和ATR的WT是一样的，都是9600etu。

2.3 WT结论

1. ATR传输的WT = 9600 etu;
2. T0卡工作时WT = WI x Di x 960etu，默认情况下WI=10, Di=1，此时WT = 9600etu，跟ATR传输时一样。

3. 实例分析

3.1 卡1

某CA的T0卡发送的原始ATR为：

3B 34 94 00 30 42 30 30

对ATR解析后的数据如下：

这里存在TA1(Fi=512, f=5, Di=8)，但不存在TC2(WI=10)，因此WT：

$WT = WI \times Di \times 960etu = 10 \times 8 \times 960etu = 76800 etu$

所以在驱动中，需要将卡工作时的WT设置为76800etu，而不是默认的9600etu。

3.2 卡2

某CA的T0卡发送的原始ATR为：

3F 77 18 00 00 C2 EB 41 02 6C 90 00

对ATR解析后的数据如下：

这里存在TA1(Fi=372, f=5, Di=12)，但不存在TC2(WI=10)，因此WT：

$WT = WI \times Di \times 960etu = 10 \times 12 \times 960etu = 115200 etu$

所以在驱动中，需要将卡工作时的WT设置为115200etu，而不是默认的9600etu。

3.3 卡3

某CA的T0卡发送的原始ATR为：

3B 64 00 02 30 42 30 30

对ATR解析后的数据如下：

这里TA1和TC2都不存在，所以Fi, f, Di 和 WI都取默认值。
即：

$Fi = 372; f = 5; Di = 1; WI = 10;$

$WT = WI \times Di \times 960etu = 10 \times 1 \times 960etu = 9600 etu$

所以在驱动中，卡工作时的WT跟ATR传输时的一样，都是9600etu。

4. ATR解析的福利

最后送上一个福利。

看了第3节，可见，计算etu的关键是要先解析收到的ATR，但你可能不了解7816-3标准，也不清楚ATR如何解析，那怎么办啊？

没有关系，一个名为“Smart card ATR parsing”的网站为你解析ATR，省了多少烦恼，我第一次发现的时候开心得不行。

好了，地址在：[Smart card ATR parsing] (https://smartcard-atr.appspot.com/)

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