AT507882B1

AT507882B1 - CHIP CARD WITH REPLACEMENT INDICATION

Info

Publication number: AT507882B1
Application number: ATA2/2010A
Authority: AT
Inventors: Martin Manninger
Original assignee: Austria Card Gmbh
Priority date: 2009-01-10
Filing date: 2010-01-04
Publication date: 2015-05-15
Also published as: AT507882A2; AT507882A3; DE102009004291A1

Abstract

Verfahren zum Betrieb einer Chipkarte bestehend aus einer Chiphardware mit zumindest einem Speicher mit einer Vielzahl von Speicherzellen und einer Chipsoftware, die in ein Daten verarbeitendes System eingebettet sind, wobei die Chipsoftware defekte Speicherzellen erkennt und eine Information an das Daten verarbeitende System über den notwendigen Austausch der Chipkarte bei der Überschreitung eines vorgegebenen Schwellwertes erzeugt und über eine ohnedies beim Einsatz der Chipkarte vorhandene Datenverbindung mit dem Transaktionsempfänger die Information über den notwendigen Austausch an den Kartenherausgeber weiter leitet.A method for operating a chip card consisting of a chip hardware with at least one memory having a plurality of memory cells and a chip software embedded in a data processing system, wherein the chip software recognizes defective memory cells and information to the data processing system through the necessary exchange of Generates smart card in the exceeding of a predetermined threshold and via an already existing when using the smart card data connection with the transaction receiver the information about the necessary exchange to the card issuer forwards.

Description

Beschreibungdescription

CHIPKARTE MIT AUSTAUSCHINDIKATIONCHIP CARD WITH REPLACEMENT INDICATION

[0001] Die größte Beschränkung der Lebensdauer einer Chipkarte folgt aus der maximalen Anzahl der Schreib- /Löschzyklen des EEPROMS. Die üblicherweise von den meisten Halbleiterherstellern garantierte Anzahl von Schreib-/Löschzyklen für jede Speicherseite des EEPROM beträgt minimal 100 000. In der Praxis fällt das EEPROM bei Raumtemperatur und kleinen Abweichungen der Versorgungsspannung jedoch erst ab 2 Millionen bis 5 Millionen Zyklen aus. Der Ausfall einer EEPROM-Seite ist dabei nicht schlagartig, sondern allmählich. Ein Anzeichen für den beginnenden Ausfall besteht darin, dass sich das EEPROM beim ersten Schreibversuch nicht mehr auf den gewünschten Wert setzen lässt und die geschriebenen Daten nach wenigen Stunden nicht mehr im Speicher vorhanden sind.The largest limitation of the life of a smart card follows from the maximum number of write / erase cycles of the EEPROM. The number of write / erase cycles typically guaranteed by most semiconductor manufacturers for each memory page of the EEPROM is a minimum of 100,000. In practice, however, the EEPROM will only fail at room temperature and small power supply deviations from 2 million to 5 million cycles. The failure of an EEPROM page is not abrupt, but gradually. An indication of the incipient failure is that the EEPROM can not be set to the desired value on the first attempt at writing and the written data is no longer available in memory after a few hours.

[0002] Benutzt man eine solche Speicherseite weiter, lassen sich nach einigen weiteren tausend Zyklen überhaupt keine Daten mehr im EEPROM speichern, da es die Inhalte sofort wieder verliert. Betroffen ist dabei aber jeweils nur eine Speicherseite (übliche Größe: 4 Byte oder 32 Byte) des EEPROMs.If you continue to use such a memory page, after a few more thousand cycles no more data can be stored in the EEPROM, since it immediately loses the contents again. Affected is but only one memory page (usual size: 4 bytes or 32 bytes) of the EEPROM.

[0003] Andere Speicherseiten sind vom Ausfall einer Seite nicht betroffen oder werden nicht beeinflusst. Dies kann im Rahmen der Speicherorganisation für Strategien zur Fehlerüberbrückung genutzt werden. Solche Fehlerüberbrückungsstrategien sind beispielsweise mit der DE 102006001873A1 oder der EPQ15665821B1 bekannt geworden. Diese nehmen jedoch keine Rücksicht auf eine Indikation für den kompletten Austausch der Chipkarte.Other memory pages are not affected by the failure of a page or are not affected. This can be used as part of the memory organization for fault-bridging strategies. Such fault-bridging strategies have become known, for example, from DE 102006001873A1 or EPQ15665821B1. However, these take no account of an indication for the complete replacement of the chip card.

[0004] Die Datenablage im EEPROM funktioniert auf der Grundlage der Speicherung elektrischer Ladungen in winzigen Kondensatoren. Wie alle Kondensatoren haben auch diese einen Leckstrom. Dies führt dazu, dass die im Kondensator enthaltene Ladung im Laufe der Zeit abfließt und die gespeicherte Information nicht mehr verfügbar ist.The data storage in the EEPROM operates on the basis of the storage of electrical charges in tiny capacitors. Like all capacitors, these also have a leakage current. This causes the charge contained in the capacitor to drain off over time and the stored information is no longer available.

[0005] Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine zuverlässige Information über den notwendigen Austausch einer Chipkarte aufgrund eines defekten EEPROMs zu erreichen.The invention is therefore based on the object to achieve reliable information about the necessary replacement of a smart card due to a defective EEPROMs.

[0006] Erfindungsgemäß benutzt man diese Information über kaputt werdende Speicherzellen, um eine Indikation abzuleiten, dass sich die Chipkarte dem Ende ihrer Lebensdauer nähert und folglich ausgetauscht werden soll.According to the invention, this information is used about memory cells becoming decayed in order to derive an indication that the smart card is nearing the end of its useful life and should therefore be replaced.

[0007] Die Erfindung bezieht sich deshalb auf eine Chipkarte, bestehend u. a. aus Chip-Hardware und -Software, die in ein Daten verarbeitendes System eingebettet ist, dem sie die Information über kaputt werdende Speicherzellen übermittelt und das daraufhin eine Nachbestellung einer Folgekarte generiert.The invention therefore relates to a smart card, consisting u. a. from chip hardware and software that is embedded in a data processing system to which it transmits the information about corrupting memory cells and then generates a reorder of a follower card.

[0008] Der Nutzen für den Karteninhaber besteht darin, dass er mit hoher Wahrscheinlichkeit eine neue Karte erhält, bevor die jetzt von ihm benutzte Karte das Ende ihrer Lebensdauer erreicht. Dies ist gleichzeitig auch ein Nutzen für den Kartenherausgeber.The benefit to the cardholder is that he is likely to get a new card before the card he is using now reaches the end of his life. This is also a benefit for the card issuer.

[0009] Insbesondere wenn die Karte eine Zahlungsverkehrskarte nach EMV- Spezifikation ist, kann diese Information über das bestehende Daten verarbeitende System der EMV-Transaktionen an den Kartenherausgeber übermittelt werden.In particular, if the card is a payment card according to EMC specification, this information can be transmitted via the existing data processing system of the EMC transactions to the card issuer.

[0010] Die Erfindung ist nicht auf die Ermittlung fehlerhafter Speicherzellen in einem EEPROM beschränkt, sondern betrifft genauso auch die Ermittlung fehlerhafter Speicherzellen in einem ROM oder einem RAM.The invention is not limited to the determination of defective memory cells in an EEPROM, but also relates to the determination of defective memory cells in a ROM or a RAM as well.

[0011] Die Erfindung geht davon aus, dass der Benutzer ohne sein eigenes Zutun sozusagen automatisch eine Karte vom Kartenherausgeber zugeschickt erhält, wenn bei einer Transaktion mit der fehlerbehafteten Chipkarte die auf der Chipkarte gespeicherte Softwareapplikation nach einer Speicherüberprüfung mitteilt, dass so viele Speicherzellen defekt sind, dass eine sichere Weiterverwendung der Chipkarte nicht mehr gewährleistet ist.The invention assumes that the user automatically receives a card from the card issuer, so to speak, if, during a transaction with the defective chip card, the software application stored on the chip card informs after a memory check that so many memory cells are defective that a secure re-use of the chip card is no longer guaranteed.

[0012] Es wird sozusagen automatisch eine Nachricht bei der nächsten Transaktion des Benutzers mit der Chipkarte erzeugt, und über die während der Transaktion vorhandene Datenverbindung zu einem Bankensystem wird eine Nachricht über den notwendigen Austausch der Chipkarte erzeugt. Dies ist besonders einfach und sicher, denn bei diesem Austausch werden ohnedies solche Daten der Chipkarte an den Kartenherausgeber und an das Bankensystem übermittelt, welche einen Rückschluss auf die Identität des Benutzers (Name, Adresse usw.) zulassen. Ohne dass der Benutzer selbst etwas von seiner fehlerhaften Chipkarte bemerkt, wird er dann nach einer gewissen Zeit eine neue Chipkarte zugestellt erhalten, bei der fehlerhafte Speicherzellen nicht mehr vorhanden sind. Damit wird stets für einen automatischen Austausch fehlerbehafteter Chipkarten gesorgt, so dass mit der Übermittlung der Transaktionsdaten auch noch Informationen über den Speicherzustand und das Vorhandensein fehlerbehafteter Speicherzellen mit übermittelt werden.It is, so to speak automatically generates a message in the next transaction of the user with the smart card, and on the existing during the transaction data connection to a banking system, a message about the necessary replacement of the smart card is generated. This is particularly simple and secure, because in this exchange anyway such data of the chip card to the card issuer and the banking system are transmitted, which allow a conclusion on the identity of the user (name, address, etc.). Without the user himself noticing something of his faulty chip card, he will then receive after a certain time a new chip card delivered, in which defective memory cells are no longer available. This is always ensured for an automatic exchange of defective chip cards, so that with the transmission of the transaction data also information about the memory state and the presence of faulty memory cells are transmitted.

[0013] Die Erfindung ist nicht darauf beschränkt, dass man sich bei der Entscheidungsfindung, ob die Karte ausgetauscht werden soll, nicht nur an einen vorzugebenden Schwellwert halten muss. Dies ist eine Möglichkeit von mehreren.The invention is not limited to the fact that one must hold in the decision-making, whether the card is to be replaced, not only to a predetermined threshold. This is one option of several.

[0014] Abhängig davon, welche Information die Hardware liefert, sind auch andere Entschei-dungswege vorgesehen. Die Hardware kann anstatt der Anzahl der defekten Speicherzellen auch andere Parameter mitteilen, z. B. selbst eine Wahrscheinlichkeit berechnen, mit der es zu einem durch den Fehlerkorrekturmechanismus nicht abgedeckten Speicherfehler kommen wird.Depending on what information the hardware provides, other decision paths are also provided. The hardware can also communicate other parameters instead of the number of defective memory cells, eg. For example, calculate itself a probability that will result in a memory error not covered by the error correction mechanism.

[0015] Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.The subject of the present invention results not only from the subject of the individual claims, but also from the combination of the individual claims with each other.

[0016] Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung, werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.All in the documents, including the summary disclosed disclosures and features, in particular the spatial design shown in the drawings, are claimed as essential to the invention, as far as they are new individually or in combination over the prior art.

[0017] Im Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.In the following the invention will be explained in more detail with reference to drawings showing only one embodiment. Here are from the drawings and their description further features essential to the invention and advantages of the invention.

[0018] Es zeigen: [0019] Figur 1: schematisiert ein Blockschaltbild einer üblichen Chipkarte [0020] Figur 2: der Verfahrensablauf bei der Ermittlung fehlerhafter Speicherzellen der Chipkar te nach Figur 1 [0021] In Figur 1 ist eine übliche Chipkarte 1 dargestellt, die in an sich bekannter Weise aus einem Interface 2 besteht, welches mit einer Adress- und Sicherheitslogik 3 auf einen Speicher 4 zugreift, der beispielsweise aus den 3 Speicherbereichen EEPROM 5, ROM 6 und RAM 7 besteht.1 shows schematically a block diagram of a typical chip card. [0020] FIG. 2 shows the method sequence for determining defective memory cells of the chip card according to FIG. 1. [0021] FIG. 1 shows a typical chip card 1, in known manner consists of an interface 2, which accesses a memory 4 with an address and security logic 3, which consists for example of the 3 memory areas EEPROM 5, ROM 6 and RAM 7.

[0022] Es ist nicht dargestellt, mit welchem Kommunikationsinterface die Chipkarte mit der Umgebung zusammenwirkt. Es kann hierbei eine kontaktlose oder eine kontaktbehaftete Übergabe von Daten an ein zugeordnetes Terminal erfolgen.It is not shown with which communication interface the smart card interacts with the environment. In this case, a contactless or contact-based transfer of data to an assigned terminal can take place.

[0023] Hierzu wird ein Mikrokontroller 8 verwendet, der das Betriebssystem beinhaltet und ein oder mehrere Datenapplikationen und Softwareapplikationen verwaltet.For this purpose, a microcontroller 8 is used, which includes the operating system and manages one or more data applications and software applications.

[0024] Es ist nicht dargestellt, dass und in welcher Form die Chipkarte mit der Umgebung kommuniziert. Es kann hierbei eine kontaktlose oder kontaktbehaftete Kommunikation mit der Umgebung stattfinden.It is not shown that and in what form the smart card communicates with the environment. In this case, contactless or contact-type communication with the environment may take place.

[0025] In Figur 2 ist allgemein dargestellt, dass der Speicher 4 aus einer Speicher-Matrix 9 bestehen kann, die aus Spalten 10 und Reihen 11 besteht, wobei eine Vielzahl von Speicherzellen 12 in der Speicher-Matrix 9 angeordnet sind.In Figure 2 is generally shown that the memory 4 may consist of a memory matrix 9, which consists of columns 10 and rows 11, wherein a plurality of memory cells 12 are arranged in the memory matrix 9.

[0026] Bei einer entsprechenden Speicherprüfung des Mikrokontrollers 8 auf der Chipkarte 1 werden so beispielsweise die fehlerhaften Speicherzellen in den Koordinaten A1, C3, D5 und C6 festgestellt.In a corresponding memory test of the microcontroller 8 on the chip card 1, for example, the faulty memory cells in the coordinates A1, C3, D5 and C6 are detected.

[0027] Dies erfolgt beispielsweise unter der Einwirkung des Betriebssystems 13, auf welchem eine Applikationssoftware 14 geladen ist, welche die genannte Speicherüberprüfung der Speicher-Matrix 9 durchführt.This takes place, for example, under the action of the operating system 13, on which an application software 14 is loaded, which performs the said memory check of the memory matrix 9.

[0028] Werden in der Speicher-Matrix 9 fehlerbehaftete Speicherzellen 12 festgestellt, wird eine Fehlertabelle 21 (Pfeilrichtung 22) erstellt, und der Inhalt der Fehlertabelle wird in Pfeilrichtung 23 einem Abfrageblock 24 zugeleitet. Dieser ermittelt, wie viele Speicherzellen defekt sind und entscheidet mit einem entsprechenden Schwellwertdetektor, ob ein Austausch der Chipkarte erforderlich ist (Pfeilrichtung 26). In dem dortigen Entscheidungsblock 29 wird die Entscheidung des Austausches (Pfeilrichtung 19) oder des Nicht-Austausches (Pfeilrichtung 25) getroffen.If faulty memory cells 12 are detected in the memory matrix 9, an error table 21 (arrow direction 22) is created, and the content of the error table is forwarded in the direction of arrow 23 to a query block 24. This determines how many memory cells are defective and decides with a corresponding threshold detector whether an exchange of the chip card is required (arrow direction 26). In the local decision block 29, the decision of the exchange (arrow 19) or the non-exchange (arrow 25) is made.

[0029] Bei der Entscheidung des Nicht-Austausches wird vom Abfrageblock 24 in Pfeilrichtung 25 wieder auf die Abfrage der Fehlertabelle 21 zurückverzweigt.In the decision of the non-exchange is returned by the query block 24 in the direction of arrow 25 back to the query of the error table 21.

[0030] Die Speicher-Matrix 9 abfragende Software 14 legt einen Fehlerbericht 20 an, der bei Entscheidung des Austausches der Chipkarte (Pfeilrichtung 19) über ein Interface 15 an das Terminal 16 weitergegeben wird.The memory matrix 9 interrogating software 14 creates an error report 20, which is passed on decision of the exchange of the smart card (arrow 19) via an interface 15 to the terminal 16.

[0031] Ein solches Terminal ist ein beliebiges Terminal, welches der Benutzer mit seiner Chipkarte verwendet und dieses weist beispielsweise einen Bildschirm 17 und eine Tastatur 18 auf.Such a terminal is any terminal that the user uses with his smart card and this has, for example, a screen 17 and a keyboard 18.

[0032] Als Anwendungsfall wird hier beschrieben, dass der Benutzer mit seiner Chipkarte eine Zahlungstransaktion am Terminal 16 durchführt.As an application, it is described here that the user with his smart card makes a payment transaction at the terminal 16.

[0033] Zu diesem Zweck wird in an sich bekannter Weise eine Datenverbindung 26 zu einem Banken- und Zahlungssystem 28 aufgebaut, in dem unter Anderem auch der Kartenherausgeber 27 der Chipkarte 1 integriert ist.For this purpose, a data connection 26 is established in a conventional manner to a banking and payment system 28, in which among other things, the card issuer 27 of the smart card 1 is integrated.

[0034] Über die Datenverbindung 26 erhält so der Kartenherausgeber 27 die Nachricht von der fehlerbehafteten Chipkarte und veranlasst die Herausgabe einer neuen Chipkarte unter Verwendung der Daten des Benutzers, die ihm somit unmittelbar zugeschickt werden kann.About the data connection 26 so the card issuer 27 receives the message from the faulty chip card and causes the release of a new smart card using the data of the user, which can thus be sent to him directly.

[0035] Mit der vorliegenden Erfindung wird demzufolge vermieden, dass fehlerhafte Chipkarten die Benutzung stören oder gar verhindern, Zahlungstransaktionen und andere Transaktionen mit der Chipkarte stören, und von alledem merkt der Benutzer nichts, denn er bekommt automatisch eine neue Chipkarte zugestellt, falls zu viele Speicherzellen 12 beschädigt sind.With the present invention is thus avoided that faulty smart cards interfere with the use or even prevent payment transactions and other transactions interfere with the smart card, and of all the user does not notice, because he automatically gets a new smart card delivered, if too many Memory cells 12 are damaged.

ZEICHNUNGSLEGENDE 1 Chipkarte 2 Interface 3 Adress- und Sicherheitslogik 4 SpeicherDRAWING 1 chip card 2 interface 3 address and safety logic 4 memory

5 EEPROM5 EEPROM

6 ROM6 ROM

7 RAM 8 Mikrokontroller 9 Speicher-Matrix 10 Spalte 11 Reihe 12 Speicherzelle 13 Betriebssystem 14 Applikationssoftware 15 Interface 16 Terminal 17 Bildschirm 18 Tastatur 19 Pfeilrichtung 20 Fehlerbericht 21 Fehlertabelle 22 Pfeilrichtung 23 Pfeilrichtung 24 Abfrageblock 25 Pfeilrichtung 26 Pfeilrichtung 27 Datenverbindung 28 Kartenherausgeber 29 Banken- und Zahlungssystem 30 Entscheidungsblock7 RAM 8 Microcontroller 9 Memory matrix 10 Column 11 Row 12 Memory cell 13 Operating system 14 Application software 15 Interface 16 Terminal 17 Screen 18 Keyboard 19 Arrow direction 20 Error report 21 Error table 22 Arrow direction 23 Arrow direction 24 Query block 25 Arrow direction 26 Arrow direction 27 Data connection 28 Card issuer 29 Bank and bank Payment system 30 Decision block

Claims

1. A method for operating a chip card consisting of a chip hardware with at least one memory (4-7) having a plurality of memory cells (12) and a chip software (14) in a data processing system (16, 17, 18, 27 , 28) are embedded, characterized in that the chip software (14) recognizes defective memory cells (12) and provides information to the data processing system (16, 17, 18, 27, 28) about the necessary replacement of the chip card (1) generates the exceeding of a predetermined threshold value and via an already existing when using the chip card data connection (26) with the transaction recipient the information about the necessary exchange to the card issuer (27) forwards.

2. The method according to claim 1, characterized in that the threshold value is calculated from the number of defective memory cells (12).

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the threshold value calculates a probability with which there is a memory error not covered by the error correction mechanism.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that in the detection of a certain number of defective memory cells in the next transaction, the card issuer (27) is informed and thus the reordering of a follower way equivalent card is effected.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the operating system (15) in the examination of the function of the memory cells (12) of a memory (4-7), the nature and distribution of the defective memory cells (12) in an error table (21) writes a query (24) is followed by a threshold decision, which decides on the output of information for the necessary replacement of the smart card (1).

6. Chip card for performing the method according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the chip card (1) is a payment transaction card or a public transport card or a general customer card or general eCard with insurance card function and / or citizen card function.

7. Chip card according to claim 6, characterized in that the chip card is a payment transaction card with EMC specification.

8. Chip card according to claim 6 or 7, characterized in that the chip card is a contact-type or contactless or dual-interface chip card.

9. Chip card according to one of claims 4-8, characterized in that the memory cells are EEPROM cells.

10. Application of a chip card (1) consisting of a chip hardware with at least one memory (4-7) with a plurality of memory cells (12) and a chip software embedded in a data processing system, wherein the chip software recognizes defective memory cells and at Attainment of the end of life passes information to the data processing system (16, 17, 18, 27, 28) and generates the order for a replacement or sequential smart card. For this 1 sheet drawings