CN101216899A - 兼容非接触逻辑加密卡的sim卡芯片 - Google Patents

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Abstract

一种兼容非接触逻辑加密卡的SIM卡芯片，包括CPU核电路，存储器，兼容接口电路，非接触逻辑加密卡功能兼容电路，或者包括非接触逻辑加密卡的加密算法协处理器；其中非接触逻辑加密卡功能兼容电路与CPU核电路、存储器和兼容接口电路连接，具有独立而完整的逻辑电路，受控于CPU核电路，又与CPU核电路有命令和数据的连接通道，共享存储器中存储的数据，可以独立完成兼容功能；所述的加密算法协处理器与CPU核电路连接，负责逻辑加密认证算法的实现，协助CPU核电路完成兼容功能。

Description

兼容非接触逻辑加密卡的SIM卡芯片
技术领域
本发明涉及一种SIM卡芯片，具体涉及一种兼容非接触逻辑加密卡的SIM卡芯片。
背景技术
随着信息化技术的发展，手机的功能越来越强大。除了通讯这个基本功能外，音视频播放、拍照、上网、手机电视、GPS等功能都逐步集成到手机中。同时，将RFID和手机相结合，使手机具有读写RFID(电子标签)或当作RFID被读写器识别的技术也是一种具有前景并被广泛看好的技术和应用。RFID通常包括RFID芯片和天线两个部分，RFID读写器依靠射频和RFID进行非接触通讯。目前，在中国广泛使用的，大众比较熟悉的RFID产品主要是近距离通讯的各种非接触式IC卡(如公共交通卡、二代身份证、校园卡等)。
基于非接触IC卡技术发展而来的近场通讯技术(Near FieldCommunication)是RFID和手机结合的一种很有前景的新非接触应用技术。近场通讯(Near Field Communication)的将近距离通讯的非接触IC卡(包括卡和读写器)应用(集成)到手机等移动终端上，使手机具有非接触IC卡支付，读取RFID和点对点通讯的能力。这里的非接触IC卡主要是工作在13.56MHz频率，符合ISO14443和ISO15693标准的RFID，这些RFID种类包括不加密的存储卡、逻辑加密卡和CPU卡等多种类型。
目前，近场通讯技术的主流技术方案是将非接触IC卡应用到手机的SIM卡中，使SIM卡除原来的功能外还能进行各种非接触支付应用。目前的SIM卡都是接触式CPU卡，除接口不同外，其内部原理和功能与非接触CPU卡是十分相似的。近场通讯方案中的SIM卡芯片通过接触式接口和集成在手机中的近场通讯专用芯片连接，两者一起和外部读写器进行非接触通讯。这里的近场通讯专用芯片通常是作为非接触和接触通讯数据交换的通路。
近场通讯能够支持多种非接触IC卡，其中中国广泛使用的非接触IC卡大部分是符合ISO14443标准非接触逻辑加密卡，若支持近场通讯的手机能够直接应用到这些已有的非接触IC卡，对近场通讯技术的推广是很有帮助的。但是，目前已有的SIM卡都是基于ISO7816标准的CPU卡，不能支持ISO14443的非接触逻辑加密卡的应用。
标准SIM卡芯片的结构如图1所示：包括CPU核电路1，SIM卡的标准ISO7816接口的接口电路2；存储器3包括程序和数据的存储器，其中数据存储器包括内部存储器RAM和不挥发存储器Flash或EEPROM。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型的SIM卡芯片，这种新型SIM卡芯片，不仅具有SIM卡传统的功能，同时能兼容目前应用中所使用的非接触逻辑加密卡，是一种兼容非接触逻辑加密卡的新型SIM卡芯片。
本发明为了达到上述的目的，所采取的技术方案是提供一种兼容非接触逻辑加密卡的SIM卡芯片，包括CPU核电路，连接于CPU核电路上的存储器，与CPU核电路连接的兼容接口电路，非接触逻辑加密卡功能兼容电路，或者包括非接触逻辑加密卡的加密算法协处理器；
所述的非接触逻辑加密卡功能兼容电路具有完整而独立的逻辑电路，与CPU核电路、存储器和兼容接口电路相连接，它的工作受控于CPU核电路，又与CPU核电路有命令和数据的连接通道，共享存储器中存储的数据，通过兼容接口电路能够独立实现非接触逻辑加密卡完全兼容的功能；
所述的非接触逻辑加密卡的加密算法协处理器与CPU核电路连接，负责逻辑加密认证算法的实现，配合CPU核电路完成兼容的功能；
所述的兼容接口电路包括ISO7816接口和近场通讯接口。
如上述，本发明是一种新型的SIM卡芯片，其特点是除支持传统的SIM卡功能外还能兼容非接触逻辑加密卡。它可以按照标准的CPU卡进行通信和操作；也可以按照逻辑加密卡电路的功能进行通信和操作。如，当内置本发明SIM卡芯片的手机终端在进入非接触卡读写器的工作场强范围时，可以根据应用需要按逻辑加密卡的功能与读写器进行通信和操作，也可以按照标准CPU卡的方式与读写器进行通信和操作。
本发明的SIM卡芯片，在近场通讯中，除了通过ISO7816接口和手机基带芯片连接外，还可通过近场通讯接口与近场通讯专用芯片相连接。这种连接方式有单线、双线以及共用ISO7816接口等几种标准。本发明所涉及的新型SIM卡芯片和近场通讯专用芯片的连接方式可以选用上述方式，但不限于上述提到的连接标准。
附图说明
图1是现有技术中的标准SIM卡芯片结构示意图；
图2是本发明SIM卡芯片一实施例的结构示意图；
图3是本发明SIM卡芯片中非接触逻辑加密卡功能兼容电路一实施例的结构示意图；
图4是本发明SIM卡芯片的另一实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明SIM卡芯片的结构做进一步地说明。
如图2所示，本发明的新型SIM卡芯片包括CPU核电路1，分别连接于CPU核电路1的存储器3和兼容接口电路4。如图2所示，在本实施例中，本发明的新型SIM卡芯片包括非接触逻辑加密卡功能兼容电路(简称为逻辑加密卡电路)5。逻辑加密卡电路5分别与CPU核电路1、存储器3和兼容接口电路4连接。
如图2所示，在本实施例中，兼容接口电路4包括ISO7816接口和近场通讯接口。所以，本发明的接口电路是同时支持ISO7816标准和近场通讯标准的兼容接口电路。
如图2所示，所述的存储器3是程序和数据存储器，其中数据存储器包括内部存储器RAM和不挥发存储器Flash或EEPROM。
图3是所述的非接触逻辑加密卡功能兼容电路5一实施例的结构。如图3所示，非接触逻辑加密卡功能兼容电路5包括防冲突电路501，与防冲突电路501相连接的带有CPU接口的应用选择电路506，与应用选择电路506相连接的认证及存取控制电路505和控制与算术单元电路502，与控制与算术单元电路503相连接的加密算法协处理器504和EEPROM接口电路503。
如图3所示，所述的防冲突电路501是非接触逻辑加密卡功能兼容电路处理非接触流程初始化和防冲突过程的控制电路；应用选择电路506通过CPU接口与CPU核电路相连接，是在CPU的控制下的应用选择电路，负责非接触逻辑加密卡功能兼容电路的应用模式选择和各种指令的解释与执行；认证及存取控制电路505是负责逻辑加密卡认证过程的控制以及应用中存储器存取权限的判断和控制；控制与算术单元电路502是负责逻辑加密卡加减等指令的运算和控制；加密算法协处理器504是负责逻辑加密卡与读写器之间的相互认证，通讯数据的加密和解密运算；EEPROM接口电路503是负责非接触逻辑加密卡功能兼容电路5和EEPROM存储器之间的读写控制。因为非接触逻辑加密卡功能兼容电路5是在CPU核的控制下运行，与读写器的通讯则是通过兼容接口电路4完成。因此，还会有和CPU核电路以及兼容接口电路4的接口。上面所涉及的非接触逻辑加密卡功能兼容电路5的具体电路，仅仅是一实施例，实际实施时可以不仅限于这一实施例的结构。
如图3所示，非接触逻辑加密卡功能兼容电路5具有独立而完整的逻辑电路，能在不需要CPU核电路1的帮助情况下，让SIM卡芯片实现与目前市场上广泛应用的多种ISO14443标准非接触逻辑加密卡完成兼容的功能。在工作时，非接触逻辑加密卡功能兼容电路5和CPU核电路1共享存储器3中的数据存储器。简单来讲，本发明的SIM卡芯片可以看成为两个相对独立的硬件电路CPU核电路1和非接触逻辑加密卡功能兼容电路4集成(连接)在一起，通过共享数据存储器进行主要的数据交换。当然，非接触逻辑加密卡功能兼容电路5的工作是受控于CPU核电路1的，两者之间也有命令和数据的连接通道。
图4是本发明的SIM卡芯片的另一实施例。如图4所示，在本实施例中，包括非接触逻辑加密卡的加密算法协处理器6。加密算法协处理器6与CPU核电路1连接，负责逻辑加密认证算法的实现，配合CPU核电路完成逻辑加密卡功能的兼容。本实施例中的加密算法协处理器6与图2中有独立处理能力的非接触逻辑加密卡功能兼容电路5不同的是加密算法协处理器6只是负责逻辑加密认证算法的实现，逻辑加密卡功能的兼容实现不能依靠加密算法协处理器6独立来实现，而需要CPU核电路1来进行完成兼容功能的实现。加密算法协处理器6只是在需要的时候协助CPU核电路进行加密数据的处理。在图4中，存储器3不需要共享。加密算法协处理器6也可以包含在CPU核电路1的内部。
应用本发明的SIM卡芯片，配合近场通讯专用芯片，可以在不影响原来的通讯功能的基础上增加支持目前广泛使用的非接触逻辑加密卡的能力，有利于手机的支付、识别应用的实现和推广。

Claims (2)

1.一种兼容非接触逻辑加密卡的SIM卡芯片，包括CPU核电路和连接于CPU核电路上的存储器，其特征在于包括与CPU核电路连接的兼容接口电路，非接触逻辑加密卡功能兼容电路，或者包括非接触逻辑加密卡的加密算法协处理器；
所述的非接触逻辑加密卡功能兼容电路具有完整而独立的逻辑电路，与CPU核电路、存储器和兼容接口电路相连接，它的工作受控于CPU核电路，又与CPU核电路有命令和数据的连接通道，共享存储器中存储的数据，通过兼容接口电路能够独立实现非接触逻辑加密卡完全兼容的功能；
所述的非接触逻辑加密卡的加密算法协处理器与CPU核电路连接，负责逻辑加密认证算法的实现，配合CPU核电路完成兼容的功能；
所述的兼容接口电路包括ISO7816接口和近场通讯接口。
2.根据权利要求1所述的兼容非接触逻辑加密卡的SIM卡芯片，其特征在于所述的非接触逻辑加密卡功能兼容电路包括防冲突电路，与防冲突电路相连接的带有CPU接口的应用选择电路，与应用选择电路相连接的认证及存取控制电路和控制与算术单元电路，与控制与算术单元电路相连接的加密算法协处理器和EEPROM接口电路。
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