随着社会的进步和技术的发展,人类生活中需要的信息量越来越多。在这个信息量快速增长的时代,为了满足上述大众化信息处理的要求,各先进国家纷纷采用智能卡,形成了智能卡的研究和开发热潮。虽然目前生活中许多地方需要用到个人卡片并仍以磁卡为主,但智能卡的特性及建立上它上面的安全方案使得它越来越受到人们的关注。本文综合智能卡自身技术的特性、规范,并在当前许多智能卡方案文献的基础上,对目前的智能卡身份认证方案及相应攻击作出分析和评论。本文首先概述了国内外智能卡技术和规范的发展现状,讨论了目前智能卡身份认证方案的发展以及产生的攻击,最后提出一个改进的智能卡方案,并在实际系统中实现。智能卡技术的发展主要介绍了硬件和软件的安全技术,尤其是软件方面如何保证卡内信息的安全。智能卡标准现状详细介绍了ISO/IEC 7816,还针对ISO/IEC 7816-4这个COS系统开发的标准做了一个对安全方面实际运用的模型。在智能卡身份认证方案发展方面,以历史的推进顺序对这种身份方案进行综述。从认证原理开始,经过单向认证到目前的双向认证。期间总结了这些智能卡方案可能会引起的合理攻击。在总结这些的过程中对这些攻击的产生原因进行了探讨,并提出对两个新方案的攻击。然后,对一个有缺陷的方案进行改进,讨论了它的安全性,并在实际系统中实现。最后讨论了智能卡安全发展的方向,得出了有启发性的结论。