استاندارد اصلي براي روش هاي تست و آزمون انواع كارت هاي هوشمند استانداردي با نام ISO/IEC 10373 مي باشد كه داراي چندين بخش است. اين استاندارد روش هاي مختلف كارت هاي هوشمند و غير هوشمند را معرفي مي نمايد اين استاندارد  موارد زير را شامل مي شود.

• بخش 1 شامل مشخصات عمومي براي روش هاي تست انواع كارت هاست.
• بخش 2 اين استاندارد روش هاي آزمون براي كارت هايي با نوار مغناطيسي را معرفي مي كند
• بخش 3 اين استاندارد كارت هاي داراي تراشه و تماسي با اينترفيس هاي مربوط را بررسي مي كند
• بخش5 اين استاندارد كارت هايي با حافظه نوری را مورد آزمون قرار مي دهد
• بخش 6 اين استاندارد كارت هاي مجاورتي و بدون تماس را بررسي مي كند
• بخش 7 اين استاندارد روش هاي آزمون كارت هاي بدون تماس را معرفي مي كند.

هدف آزمون در كارت هوشمند	عنوان آزمون	استاندارد مرجع
آزمون بدنه كارت	آزمون هاي ديداري آزمون هاي مكانيكي آزمون هاي شيميايي آزمون هاي حرارتي	ISO/IEC 10373
آزمون چيپ كارت	آزمون هاي الكتريكي آزمون هاي فيزيكي آزمون مشخصات داخلي آزمون ثبت داده	ISO/IEC 10373- FIPS 140-1-2-3
آزمون سيستم عامل كارت	آزمون دستورات كارت آزمون نرم افزارهاي روي كارت آزمون پروتكل هاي تبادل داده در كارت	ISO/IEC 10373 CC/ISO 15408
آزمون نرم افزارهاي كارت	آزمون هاي نظارت بر كدهاي نرم افزار آزمون white-box آزمون  black-box آزمون ماجول نرم افزاري آزمون توابع آزمون سيستم	EMV card spec GP card spec
آزمون امنيت كارت	امنيت سيستم عامل كارت امنيت سخت افزار هاي كارت امنيت ارتباطات و تركنش هاي كارت امنيت منطقي نرم افزارهاي كارت امنيت پروتكل هاي كارت امنيت در برابر شبيه سازي و مهندسي معكوس	FIPS 140-1-2-3 CC/ISO 15408 ITSEC ETSI-TS 101,102

چك ليست هاي QA براي نظارت بر بدنه كارت هوشمند

تنها يك استاندارد بين المللي براي ارزيابي و آزمودن كارت با چيپ و بدون چيپ وجود دارد. اين استاندارد  ISO/IEC 10373 است. نوع اروپايي از اين استاندارد به نام EN1292 وجود دارد كه به انحصارا به نيازمنديهاي الكتريكي عمومي ميان كارت و ترمينال مي پردازد.

لابراتوارهاي آزمون كارت هوشمند بايد داراي بيش از 120 فرآيند تست و ارزيابي براي كارت هوشمند باشند. شكل زير بخشي از آزمون هاي بدنه كارت هوشمند را نشان ميدهد.

آزمایشگاه کارت آشنا ایمن مجموعه­ای از ابزارها و فرآیندهای آزمون را برای پوشش این سطح از الزامات استاندارد فراهم می­آورد. آزمون ها در جدول زير معرفي مي شوند:

آزمون هاي بدنه كارت هوشمند
بخش	عنوان	شرح
مكانيكي	چسبندگي	اين تست اولين آزمون كارت است و تاييد ميكند كه آيا رفتار كارت وقتي در شرايط محيطي مختلف ذخيره مي شود تغيير ميكند يا خير .براي اين تست چند كارت در شرايط داراي فشار مشخص و در طول زمان مشخص با يكديگر ذخيره مي شوند
	خم شدگي	اين آزمون قابليت خم شدگي كارت را با اتصال گيره اي به كارت و قراردادن بار بر روي آن و بدون وجود نيرويي به شكل بار امتحان ميكند
	لايه لايه شدگي	اين تست در مورد كارت هاي لايه دار است كه بوسيله چاقويي تيز سعي در لايه برداري فويل روي كارت مي شود
	ابعاد	ضخامت ، پهنا و ارتفاع كارت در اين آزمون امتحان مي شود و با استفاده از ميكرومتر با اعمال نيرويي خاص ضخامت بخش هاي مختلف كارت تست مي شود
	خشني سطح	خشكي و خشن بودن سطح كارت مورد آزمون قرار ميگيرد
	پيچش سطح	پيچش ديناميك سطح كارت  بطوري است كه كارت مثبت منفي 15 درجه در محور طولي و با نرخ 30 پيچ خوردگي در ثانيه يعني نيم مگاهرتز پيچ داده مي شود استاندارد نياز دارد كه 1000 سيكل پيچش بدون آسيب خوردن به چيپ يا آسيب مكانيكي انجام شود
	تاب برداشتن	تست تاب برداشتن كارت بر روي يك سطح صاف و با استفاده از پروفايل مشخص صورت ميگيرد و در مورد كارتهاي است كه مهر مي خورند
ديداري	رنگ	رنگ بدنه كارت بايد پايداري مناسب داشه باشد و در اثر استفاده از بين نرود
	صيقلي بودن	سطح كارت هوشمند بايد كاملا صاف و صيقلي باشد و اين ويژگي به صورت بصري و تست ظاهري مشخص باشد
	توانايي چاپ كردن	چاپ كردن عبارت و اشكال بر روي كارت با كيفيت و مانگاري مناسب امكانپذير باشد
	شفافيت	سطح بدنه كارت داراي شفافيت و براق بودن قابل تشخيص بصري باشد
شيميايي	مقاومت شيميايي	براي مقاومت شيميايي كارت ها درون مايع هاي خاص در دماي بين 29 تا 25 درجه سانتي گراد قرار مي گيرد
	قابليت اشتعال	اين آزمون با نگاه داشتن كارت در زاويه 45 درجه شعله يك چراغ بنزيني به مدت 30 ثانيه صورت ميگيرد
	از قالب درآوردن	بررسي ميزان قابليت درآوردن چيپ از بدنه با استفاده از محلول ها و تركيبات شيميايي چك مي شود
	سمي بودن	سمي بودن يا حساسيت زا بودن موارد بكار رفته در بدنه كارت مورد تست قرار مي گيرد
حرارتي	انقباض	در دماهاي پايين ميزان انقباض بدنه كارت از محدوده معيني بيشتر نباشد
	نرم شدن حرارتي	در اثر حرارت مشخص پايين تر از حدود تعيين شده بدنه كارت نبايد نرم و شل شود

آزمون هاي  كارت هاي مغناطيسي
بخش	عنوان	شرح
نوار مغناطيسي	آزمون پوشش نوار مغناطيسي	براي اينكه ميزان دربرگيري داده توسط نوار مغناطيسي سنجيده شود داده هاي روي نوار نوشته شده و هد 1000 بار روي داده ها با نيرويي مشخص حركت ميكند و در انتها نوار و داده هاي روي آن از جهت قابليت خواندن تست مي شوند.
	خشني سطح نوار مغناطيسي	اين تست بوسيله سر يك پروب مخصوص اينكار انجام مي شود و يكي از مهمترين عواملي است كه تست پوشش نوار را هم تعيين ميكند
	مقاومت شيميايي	مقاومت شيميايي بدنه و نوار مغناطيسي با اين روش مورد آزمون قرار ميگيرند چندين كارت مختلف در دمايي بين 20 تا 25 درجه سلسيوس در مايع هايي خاص كه تركيب آنها بدقت انتخاب شده قرار ميگيرند.پس از يك يا چند دقيقه كارت از مايع خارج شده و مقاومت آن  به صورت ديداري يا با نوارخوان سنجيده مي شود.
	تغييرات شار عبوري	اين آزمون تعيين ميكند كه آيا تغييرات شار مغناطيسي كه بيت هاي مجزا در نوار مغناطيسي را كدگذاري ميكند به ميزان كافي يكنواخت و قدرتمند هستند .
	پراكنش و انتقال نور	اين آزمون شفافيت نوري لايه پوشاننده باركدها يا خود بدنه كارت را مي سنجد و با تابانده شدن يك منبع نور از يك سمت كارت در سمت ديگر ميزان انتقال نور با حساسيت خاص اندازه گيري مي شود.

 

 

چك ليست QA براي نظارت بر سخت افزار چيپ كارت هوشمند

ميكروكنترلر درون چيپ كارت هوشمند مهمترين و در عين حال آسيب پذيرترين جزء يك كارت هوشمند مدرن محسوب مي شود.در هنگام لايه گذاري يك كارت هوشمند هر ميكروكنترلر كارت داراي يك Test ROM است كه آزمون هاي ميكرو را انجام ميدهد در عين حال اتصالات اضافه اي براي دسترسي خارجي به چيپ و باس هاي انتقال داده وجود دارد كه دسترسي به باس هاي مركزي و انجام آزمون ها را امكانپذير ميكند . در هنگام ساخت و لايه گذاري از پروب هاي سوزني براي اتصال به باس مركزي چيپ استفاده مي شود تا برنامه ها و كدهاي آزمون مورد نياز اجرا شوند اين اتصالات پس از ساخت كاملا قطع مي شوند

پس از قراردادن چيپ در ماجول و بسته بندي تست هاي ديگري قابل اجرا مي باشند . آزمونهاي براي پردازش كاركرد صحيح كارت پس از تهيه چيپ و قراردادن آن در بدنه كارت با ارسال دستوراتي به كارت و دريافت ATR از كارت ميكروكارت صورت ميگيرد كه نشاندهنه عدم آسيب ديدگي چيپ در هنگام توليد و هنگام جاسازي درون بدنه كارت است .

تست كاركردهاي ميكروكنترلر كارت هوشمند پيش از استفاده و صدور آن انجام مي شود دستورات آزمون خاصي كه براي اين مرحله تنظيم شده بكار ميروند و پس از انجام موفق اين برنامه ها كه بين 10 تا 1000 ثانيه زمان ميبرد اين تست ها مسدود شده و ديگر مورد استفاده قرار نميگيرد . تست هاي خواندن و نوشتن و پاك كردن داده از EEPROM و عملياتي بودن  RAM نيز در اين مرحله صورت ميگيرد.

آزمون هاي سخت افزار  كارت هوشمند
بخش	عنوان	شرح
چيپ و اتصالات	تست سنسورهاي روي چيپ	اين آزمون در صورت وجود سنسورهاي حرارتي يا سنسورهاي ديگر اين المان ها و كاركرد آنها را در شرايط محيطي مشخص چك ميكند
	پروفايل سطح اتصالات	در اين آزمون پروفايل سطح هر اتصال جداگانه در چيپ با ساير اتصالات مقايسه مي شود  تا اطمينان حاصل شود تمامي اتصالات چيپ كارت هم سطح هستند
	الكتريسيته استاتيك	اين آزمون براي كارت هاي هوشمند انجام مي شود و مقاومت و ستبري چيپ را در برابر دشارژ الكترواستاتيك يا ESD بررسي مي كند در اثر اين دشارژ كه توسط يك خازن روي هر تماس چيپ صورت ميگيرد هيچ صدمه اي به چيپ و اتصالات آن نبايد وارد شود.
	مكان اتصالات چيپ	اين آزمون براي اندازه گيري مكان تماس ها بكار ميرود و كارت در يك سطح صاف و تحت نيرويي مشخص قرار ميگيرد سپس مكان اتصالات نسبت به لبه هاي كارت سنجيده مي شود.
	مقاومت الكتريكي و امپدانس اتصالات	مقاومت الكتريكي اتصالات چيپ نقش مهمي در تامين  توان الكتريكي چيپ و ارسال و دريافت داده ها به ميكروكنترلر كارت دارد . مقاومت با استفاده از دو پروب آزمون قرارگرفته در دو گوشه مخالف از كوچكترين مستطيل مجاز سطح اندازه گيري مي شود .اين مقومت بايد كمتر از نيم اهم باشد.
ميكروكنترلر	ميدان الكترومغناطيسي	كاركرد ميكروكنترلر كارت در ميدان الكترومغناطيسي با شدت مشخص برحسب تسلا بايد ثابت و مطمئن باشد
	ارتعاش	ميكروكنترلر چيپ در برابر ارتعاش بايد مقاومت لازم را داشته باشد
	زمان تماس با I/O	زمان هاي افت و خيز (Rise&Fall) سيگنال ها در اتصالات I/O مورد آزمون قرار ميگيرد .
	جريان مصرفي اتصالات مختلف	اين آزمون جريان مصرفي در اتصالات مختلف ميكرو از جمله Vcc,Vpp,Clk و اتصال ريست يا RST است
	ولتاژ هاي اتصالات I/O	ولتاژ هاي اتصالات I/O بايد در محدوده معيني باشند و اين آزمون به بررسي اين موضوع ميپردازد.
	تشخيص ولتاژ بالاتر يا پايينتر از حد معمول	برخي از تحليل ها و شرايط اضطراري با افزايش يا كاهش ولتاژمورد نياز اجراي عملگرها در ميكروكنترلر صورت ميگيرند كه ميكرو بايد تشخيص اين وضعيت را بدهد.
	تشخيص كلاك بالاتر يا پايينتر از حد معمول	برخي از تحليل ها و يا شرايط اضطراري موجب مي شوند كلاك سيكل ميكرو در شرايط بالاتر يا پايينتر از حد معمول قرار ميگيرد و باعث عدم تكميل اجراي برخي از عمليات ها مي شوند . ميكروكنترلر كارت بايد اين تغييرات را تشخيص دهد.
حافظه	آزمون ميدان الكترومغناطيسي	كاركرد حافظه كارت در ميدان الكترومغناطيسي با شدت مشخص برحسب تسلا بايد ثابت و مطمئن باشد و محتواي حافظه تغيير نكند
	مقاومت در برابر نور ماوراي بنفش	از آنجا كه EEPROM  محتواي اطلاعات خود را در برابر نوع ماوراي بنفش از دست ميدهند اين آزمون با قرار دادن حافظه كارت هوشمند به مدت 10 تا 30 دقيقه در برابر نور ماوراي بنفشي با طول موج و چگالي انرژي مشخص مقاومت حافظه را مي سنجد
	آزمون ارتعاش	كارت ها در برابر ارتعاش بايد مقاوم باشند بخصوص كارت هاي هوشمندي كه در گوشي هاي موبايل يا كاربردهاي داراي ارتعاش بكارميروند براي اين تست يك ميز ارتعاش ، كارت را در سه محور با اندازه دامنه كمتر از 1.5 mm و فركانسي در محدوده 10 تا 500 هرتز مي لرزاند و تست ميكند
	آزمون اشعه X	ميزان مقاومت داده هاي ثبت شده در حافظه در برابر اشعه ايكس سنجيده مي شود
	تعداد نوشتن/پاك كردن حافظه	حداكثر تعداد نوشتن داده درون EEPROM و حذف و پاك كردن اطلاعات درون آن مورد تست قرار ميگيرد .
	پايداري داده در EEPROM	آزمون هايي است كه ميزان نگهداري اطلاعات درون اين حافظه را براي زمانهاي مختلف و در شرايط محيطي مختلف مي سنجد

 

روش های آزمون نرم افزارها و برنامه های کاربردی روی کارت هوشمند

برنامه هاي كاربردي كارت هاي هوشمند در برابر ساير نرم افزارها بسيار كوچك هستند و در عين حال ويژگي هاي مخصوص خود را دارند در ميكروكنترلري كه 16 كيلوبايت ROM و 8KB EEPROM دارد برنامه اي نرم افزاري نياز به حدود 20 كيلوبايت حافظه دارد در اينصورت 4 كيلوبايت EEPROM براي ساير كاربردها باقي مي ماند. در حال حاضر سيستم هاي عامل كارت هاي هوشمند فعلي حدود 120000 خط سورس كد در زبان برنامه نويسي  C نياز دارند و اين موضوع نشاندهنده دشواري آزمون هاي سيستم عامل كارت هوشمند است.

 

مباني آزمون نرم افزارهاي كارت هوشمند

در آزمون نرم افزارهاي كارت هوشمند در نظر داشتن چرخه حيات نرم افزار كارت هوشمند بسيار اهميت دارد. مدل آبشاري براي تست نرم افزار كارت هاي هوشمند و سيستم هاي عامل كارتي كه برنامه ها درون آن ماسك شده است (Mask-programmed) بسيار مناسب مي باشد . اين مدل براي تست نرم افزارهاي PC بكار ميرود و مدل خلاصه شده آنرا مي توان براي كارت هوشمند در نظر گرفت. اين سناريوي تست كردن بر اساس مراحل توسعه نرم افزار كه شامل پنج مرحله است ، تدوين شده است . اين مراحل بر اساس نياز ممكن است  چندين بار اجرا و بهينه سازي شوند و نتايج بررسي گردد .

• تحليل: تحليل نيازمنديهاي نرم افزاري و كاركردهاي كاربرد مورد نظر است.
• طراحي: نحوه طراحي و فلوچارت برنامه كاربردي بررسي مي شود
• پياده سازي و آزمون : سورس كدها و نحوه پياده سازي آنها بررسي مي شود.
• يكپارچه سازي سيستم: تجميع بخش هاي مختلف نرم افزار براي ايجاد يك سيستم بررسي مي شود.
• نگهداري : شرايط و نحوه نگهداري نرم افزار و امكانات بازيابي اطلاعات بررسي مي شود.

 

فرآيندها و استراتژي آزمون هاي نرم افزارهاي كارت هوشمند

فرآيند اجراي تست هاي نرم افزاري معمولا براي كشف خطا يا نقص در نرم افارها بكار ميرود و هدف آزمون كاركرد صحيح نرم افزار نيست. تمامي فرآيندهاي آزمون به صورت ديناميك و استاتيك قابل اجرا هستند .

در فرآيندهاي ايستا يا استاتيك ، كدهاي برنامه با استفاده از روش هاي مختلفي ارزيابي و سنجيده مي شوند. مهمترين روش هاي ارزيابي استاتيك نرم افزارها ، بازنگري و ارزيابي كدهاي برنامه است كه در ادامه به آنها اشاره مي شود.

ارزيابي استاتيك برنامه ها با ابزار نرم افزاري

اين سري از آزمون ها شامل آناليز ويژگي هاي مختلف كد هاي برنامه با تكنيك هاي ايستا است. ويژگي هاي مورد آناليز در ادامه آورده شده اند:

• LOC يا تعداد خط هايي كه كد برنامه در بر داشته است
• تعداد خط هاي Comment هايي كه منبع كدهاي نرم افزار داشته است
• نرخ مقدار comment ها به مقدار كدهاي برنامه اصلي
• ساختار كد برنامه
• تعداد توابع
• ريزفعاليت هاي تو در تو و عميق
• كدهاي مرده يا غيرفعال

بازنگري

شامل آناليز فرمال و ارزيابي ماجول هاي برنامه بوسيله يك تيم ارزياب مي شود كه گاهي به آن  بازرسي كدها گفته مي شود.برخلاف روش هاي استاتيك ، روش هاي ارزيابي ديناميك برنامه ها در حاليكه برنامه در حال اجرا و عملياتي است انجام مي شود. كه مي تواند بصورت دستي يا با كمك كامپيوتر و خودكار صورت بگيرد .در حالت ارزيابي دايناميك دو روش مبنايي و مختلف وجود دارد كه آزمون هاي جعبه سياه يا  black box و آزمون هاي جعبه سفيد يا  white box ناميده مي شوند روش سومي نيز وجود دارد كه از تركيب اين دو روش بوجود مي آيد و آزمون جعبه خاكستري يا  Gray box ناميده مي شوند

تست كور (Black box )

اين آزمون كه آزمون جعبه سياه نيز ميتوان نام بگيرد بر اين فرض استوار است كه آزمونگر هيچ اطلاعي درباره فرآيندهاي دروني ، توابع و مكانيسم هاي برنامه مورد تست در اختيار ندارد .

يك تست جعبه سياه يا تست كور  به معناي اين است كه تمام موارد مورد آزمون با استفاده از ورودي و خروجي ها و روابط ميان آنها كه در ويژگي هاي آنها ثبت شده  مي باشد. آزمون هاي كور استانداردي براي سيستم عامل كارت هاي هوشمند هستند اين تست ها براي ماجول هاي امنيتي ، ترمينال ها و سيستم هاي كامپيوتري بكار گرفته مي شوند.

از جمله روش هاي تست كور ، آزمون هاي ناتمامي يا Abort test هستند كه تست هاي بازيابي نيز خوانده مي شوند و عملكردهاي مشهود در عملگر هاي اتميك را هدف تحليل قرار مي دهند.در اين آزمون ها دستورات مناسبي به كارت هوشمند براي اجراي اين گونه عمليات ها در كارت ارسال مي شود در حال اجراي عمليات ، در توان و ولتاژ تغذيه مورد نياز كارت در زماني مشخص وقفه ايجاد مي شود .در ادامه اين وقفه بررسي ميگردد كه داده در حال پردازش داراي حالت پايداري توسط عمليات اتميك است يا خير.وقفه هاي صورت گرفته مي تواند چندين بار در زمانهاي مختلف صورت گيرد. زمان  abort ها و وقفه هاي صورت گرفته به طور معمول نصف زمان نوشتن در EEPROM است.