CN101557585B - 一种智能卡 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能卡，可进行个人化数据自发行。该智能卡包括：监控处理模块，用于通过外部的一机卡交互设备接收外部输入的下行数据，以及将上行数据通过机卡交互设备发送到外部；数据包处理模块，与监控处理模块相连，用于对上行数据进行组包以及对下行数据进行解包；标识信息上报模块，与数据包处理模块相连，用于读取卡片标识信息，并将卡片标识信息发送给数据包处理模块进行组包；个人化数据处理模块，与数据包处理模块相连，用于通过数据包处理模块接收个人化数据报文并解析，采用解析获得的个人化数据更新智能卡，并将更新的结果发送给数据包处理模块。本发明扩大了智能卡业务发行的应用范围和业务发行区域。
Description
技术领域
本发明涉及一种无线通信技术，尤其涉及一种智能卡。
背景技术
现有技术中的智能卡，在完成个人化数据写入及业务应用添加、更新时，主要有专用发行设备发行、远程写卡及空中写卡等模式。智能卡业务与应用的个性化定制发行与功能升级，主要是通过OTA(Over The Air，空中传送)POS(销售终端)方式(可集成在远程写卡中)和空中写卡方式。
通过专用发行设备进行个人化数据发行以及业务应用的添加、更新，用于卡商或运营商处提前进行批量发行，个人化数据需要提前写入，从而造成了国际移动用户识别码(IMSI)等数据资源的浪费。
通过远程写卡和空中写卡进行个人化数据发行以及业务应用的添加、更新，用户都需要到指定地点如业务营业厅，由工作人员使用专用写卡终端系统或使用空中写卡终端，才能进行个人化数据写入及业务应用的添加、更新。
通过OTA POS方式和空中写卡进行业务与应用的个性化定制发行与功能升级的实现方式，需要另外购买、使用读写器设备，或到指定地点使用空中写卡专用终端。
现有技术中的以上写卡及升级方式，不利于业务推广，其原因主要在于智能卡的功能实现，有鉴于此，有必要对现有的智能卡进行改进，以利于更方便地进行个人化数据写入以及业务应用的添加、升级。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是在于需要提供一种智能卡，可进行个人化数据自发行。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种智能卡，包括：
监控处理模块，用于通过外部的一机卡交互设备接收外部输入的下行数据，以及将上行数据通过所述机卡交互设备发送到所述外部；
数据包处理模块，与所述监控处理模块相连，用于对所述上行数据进行组包以及对所述下行数据进行解包；
标识信息上报模块，与所述数据包处理模块相连，用于读取卡片标识信息，并将所述卡片标识信息发送给所述数据包处理模块进行所述组包；
个人化数据处理模块，与所述数据包处理模块相连，用于通过所述数据包处理模块接收个人化数据报文并解析，采用所述解析获得的个人化数据更新所述智能卡，并将所述更新的结果发送给所述数据包处理模块。
优选地，所述智能卡，包括适用于第三代移动通信网络或者第二代移动通信网络的智能卡。
优选地，所述监控处理模块与所述机卡交互设备，通过卡片短信或卡片电话号码簿进行交互。
优选地，所述机卡交互设备，包括但不限于适用于第三代移动通信网络或者第二代移动通信网络的无线上网卡。
优选地，所述机卡交互设备，支持AT指令读写卡片短信和/或卡片电话号码簿。
优选地，所述标识信息上报模块，读取的所述卡片标识信息包括空卡序列号，或者实卡的国际移动用户识别码或实卡的集成电路卡识别码。
优选地，该智能卡进一步包括：
业务升级模块，与所述数据包处理模块相连，用于通过所述数据包处理模块接收业务应用添加升级报文，将所述业务应用添加升级报文进行解析，获得业务应用添加数据和/或业务应用升级数据，并采用所述业务应用添加数据进行业务应用的添加，或采用所述业务应用升级数据进行业务应用的升级，并将所述添加和/或升级的结果发送给数据包处理模块。
优选地，该智能卡进一步包括：
卡内操作系统升级模块，与所述数据包处理模块相连，用于通过所述数据包处理模块接收卡内操作系统升级报文，将所述卡内操作系统升级报文进行解析，获得卡内操作系统升级数据，采用所述卡内操作系统升级数据进行所述智能卡卡内操作系统的升级。
优选地，所述数据包处理模块，进行所述组包或解包时，进一步进行数据加解密处理、报文计数器处理或消息认证码数据校验处理中的至少一种。
与现有技术相比，本发明解决了由于原有仅能在指定地点由专业发行人员通过专用设备进行无线上网个人化发行及业务发行等所导致的业务办理繁琐、效率低下的缺陷，使最终用户可以直接在上网卡卖场或者家庭等处通过有线网络或通过自有手机无线网络办理个人化数据写入等业务，同时也使上网卡内智能卡可根据业务发展需要进行操作系统COS和业务应用的更新升级，扩大了智能卡业务发行的应用范围和业务发行区域。
附图说明
图1为本发明智能卡一实施例的组成示意图。
图2为本发明智能卡实施例进行个人化数据自写卡的流程示意图。
图3为本发明智能卡实施例进行应用程序更新的流程示意图。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。
图1为本发明智能卡一实施例的组成示意图。本发明中的智能卡，通过一机卡交互设备在客户端本体上完成个人化数据写入，业务应用添加、更新以及卡内操作系统(COS)的升级，其中该客户端本体为一笔记本电脑(在其他实施例中也可以是个人电脑PC)。该实施例除了包括支持2G或3G鉴权、无线通话、短信、号簿等基础智能卡COS及功能模块外，如图1所示，还包括监控处理模块110、数据包处理模块120、标识信息上报模块130、 个人化数据处理模块140、业务升级模块150以及COS升级模块160，其中：
监控处理模块110，用于通过一机卡交互设备900与客户端本体进行数据交互，本实施例中选择采用短信交互方式，在其他实施例中也可选择采用ADN(Abbreviated Dialing Number，缩位拨号，卡片中的电话号码簿)交互方式，卡各业务功能模块的数据均通过此模块及机卡交互设备900及客户端本体与服务器进行交互，包括接收服务器发送的下行数据，以及将上行数据发送到服务器，从而实现通过机卡交互设备900与客户端本体，完成与服务器进行业务交互处理；
数据包处理模块120，与监控处理模块110，用于对上行数据进行组包以及对下行数据进行解包；卡片各业务功能模块与服务器进行的业务数据交互，均通过此模块进行上行数据的组包和下行数据的解包，组包和解包时按卡业务包发行协议定义的数据格式进行，并可根据需要按协议进行报文数据加解密处理、报文计数器处理或者MAC(Message Authentication Code，消息认证码)数据校验处理等；其中的报文计数器处理，通过计数防止数据重传攻击；其中的MAC数据校验，通过一密钥对一段报文进行加密运算得到，用于防止数据篡改攻击；
标识信息上报模块130，与数据包处理模块120相连，用于读取卡片内空卡序列号(对于空卡)或实卡的IMSI或集成电路卡识别码(ICCID)(对于实卡)等卡片标识信息，并将读取的卡片标识信息按协议要求组成报文后发送给数据包处理模块120，经由数据包处理模块120、监控处理模块110，通过机卡交互设备900发送给服务器；
个人化数据处理模块140，与数据包处理模块120相连，用于通过数据包处理模块120接收服务器发送的个人化数据报文，然后按协议定义将个人化数据报文解析为IMSI、ICCID、PIN、PUK等个人化数据(考虑到安全性，KI数据可采用预置方式，不建议传输)，并使用解析得到的个人化数据更新卡内相对应的数据文件，并将更新结果通过数据包处理模块上报给服务器；
业务升级模块150，与数据包处理模块120相连，用于通过数据包处理模块120接收服务器发送的业务应用添加升级报文，将该业务应用添加升级 报文解析，对于需多条短信传输的业务应用，收到每条短信后先进行存储，待整体收全后组合成完整报文后再进行解析，获得业务应用添加数据和/或业务应用更新数据，然后根据该业务应用添加数据进行业务应用的添加，和/或根据该业务应用升级数据进行业务应用的升级，然后将添加和/或升级的结果通过数据包处理模块120上报给服务器；
COS升级模块160，与数据包处理模块120相连，用于通过数据包处理模块120接收服务器发送的COS升级报文，将接收到的COS升级报文进行解析，获得COS升级数据，然后采用COS升级数据进行COS升级，如果有多条COS升级报文，则待最后一条COS升级报文后在进行解析获得COS升级数据并进行COS升级，然后将COS升级的结果通过数据包处理模块120上报给服务器，并重启卡片。
图2为本发明图1所示智能卡实施例进行个人化数据自写卡的流程示意图。以下结合图1所示智能卡实施例，详细说明如何完成该智能卡实施例的个人化数据自写卡。其中，用户识别模块为一USIM空卡，也即不包含全部个人化数据的USIM卡片(为保证安全性，可预置KEY、OPC，也可选择预置PIN1、PUK1、PIN2、PUK2)。
如图2所示，该流程主要包括如下步骤：
步骤S210，客户端本体使用AT指令向USIM卡短信箱写入含预定的特征头(如特征头为0x1a1a1a)的一请求短信，该请求短信用于表示要获取卡端选号请求报文；
步骤S220，卡片上电复位后进入工作状态，监控处理模块110开始监控应用协议数据单元(APDU)命令，对其中写记录(Update Record)命令进行监控，当Update Record操作的当前文件为6F3C(短信息文件)时，获取该记录(Record)的数据内容，并判断数据是否包含预定的特征头，如数据包含预定的特征头，则将该请求短信的数据发送给数据包处理模块120；
步骤S230，数据包处理模块120按事先约定的协议解析该请求短信，先按协议对报文进行合法性判断和解析(如判断计数器、MAC是否正确，通过协议报文头判断该短信是否为加密报文，如是加密报文则进行解密)，如合法性判断和解析正确，则分析短信数据中的命令类型为客户端本体获取 卡端选号请求报文，则调用标识信息上报模块130；
步骤S235，标识信息上报模块130使用APDU的选择(SELECT)命令选择约定的空卡序列号、IMSI、ICCID等标识信息对应的文件，通过读二进制(READ BINARY)命令获取卡片内的标识信息数据，按约定协议发送给数据包处理模块120；
步骤S236，数据包处理模块120按卡端与客户端本体的约定传输协议进行组包，组成卡端选号请求报文，加上卡回复特征头(如数据的前三个字节为0x1b1b1b)，通过Update Record命令写入6F3C文件一短信记录中，其后由客户端本体读取并上发给服务器；
步骤S240，服务器解析卡端选号请求报文，下发号码供用户通过客户端本体选择；
步骤S245，用户通过客户端本体完成选号后，客户端本体向服务器发送卡片写卡请求报文；
步骤S246，服务器收到卡片写卡请求报文后获取相应的个人化数据，将个人化数据加密后组成写卡报文下发给客户端本体以进行写卡；
步骤S250，客户端本体使用AT指令向USIM卡短信箱写入含该预定的特征头的一写卡报文短信；
步骤S260，卡片监控处理模块110监控到Update Record命令，且UpdateRecord操作的当前文件为6F3C(短信息文件)，则获取该记录的数据内容，并判断出数据包含预定的特征头，将该写卡报文短信的数据发送给数据包处理模块120；
步骤S270，数据包处理模块120按约定的协议解析该写卡报文短信的数据，先进行合法性判断和解析，如合法性判断和解析正确，则根据协议报文中的命令类型为写卡报文，则调用个人化数据处理模块140；
步骤S275，个人化数据处理模块140按协议解析出报文中的个人化写卡数据IMSI、ICCID、PIN、PUK、ADM、SMSP等个人化数据(考虑到安全性，K、OPC数据可采用预置方式，不建议传输)，其后使用得到的个人化数据，通过APDU的SELECT命令选择对应的IMSI、ICCID、PIN、PUK、 ADM、SMSP等个人化数据文件，通过UPDATE BINARY命令更新相应文件数据；
步骤S276，更新完成后，数据包处理模块120对写卡结果按卡端与客户端本体的约定传输协议进行组包，组成写卡结果确认报文，加上卡回复特征头，通过Update Record命令写入6F3C文件一短信记录中，其后由客户端本体读取并上发给服务器；
步骤S280，服务器收到写卡结果后，将该号码数据进行开通，其后用户就可以使用该卡进行无线上网了。
需要说明的是，在本发明上述步骤中通过0x1a1a1a表示客户端本体给卡的信息，0x1b1b1b表示卡返给客户端本体的信息，客户端本体可通过约定的协议报文定义(如协议报文头或命令类型)判断由客户端本体处理还是发给服务器系统处理，卡端可通过决定的协议报文定义(如协议报文头或命令类型)判断是客户端本体发来的还是服务器发来的。在其他实施例中，也可通过0x1a1a1a表示客户端本体给卡的信息，0x1b1b1b表示卡返给客户端本体的信息，0x1c1c1c表示系统给卡的信息，0x1d1d1d表示卡给系统的信息，客户端本体与卡之间的上下行报文格式定义可以与系统与卡之间的上下行报文格式定义相同，也可采用不同格式定义。
图3为本发明图1所示智能卡实施例进行应用程序更新的流程示意图。以下结合图1所示智能卡实施例，详细说明如何完成该智能卡实施例的应用程序更新。其中，用户识别模块为一USIM实卡。如图3所示，该应用程序更新主要包括如下步骤：
步骤S310，客户端本体收到服务器下发的业务应用添加升级报文后进行存储；
步骤S315，客户端本体将业务应用添加升级报文数据拆分成多条短信(也可由服务器事先拆成多条短信)，使用AT指令向USIM卡短信箱写入预定的含特征头(如为0x1a1a1a)的一应用更新短信；
步骤S320，卡片监控处理模块110监控APDU命令，当监控到UpdateRecord命令，且Update Record操作的当前文件为6F3C(短信息文件)时， 获取该记录(Record)的数据内容，并判断出数据包含预定的特征头(如数据的前三个字节为0x1a1a1a)，将该应用更新短信的数据发送给数据包处理模块120；
步骤S330，数据包处理模块120按约定的协议解析应用更新短信，先进行合法性判断和解析(先进行解密，然后判断计数器、MAC是否正确)，如合法性判断和解析正确，则根据协议报文中的命令类型为应用更新，调用业务升级模块150；
步骤S335，业务升级模块150按协议解析出报文中的应用更新指令及数据，其后执行应用更新指令及数据的写入，(可更新应用数据文件方式或通过地址区间更新相对应的程序区数据)，或者缓存相应的应用数据待收到全部应用数据后统一进行业务应用添加和/或业务应用更新；
步骤S336，业务升级模块150在处理完该条业务应用添加和/或业务应用更新短信后，数据包处理模块120按卡端与客户端本体的约定传输协议对该条短信添加结果和/或更新结果进行组包，组成应用数据处理确认报文，加上卡回复特征头，通过Update Record命令写入6F3C文件一短信记录中；
步骤S340，客户端本体监控到短信箱中写入了含卡回复特征头的短信，则读取该短信，获取短信中的应用数据处理确认报文，接着使用步骤S310方法下发下一条应用更新短信，卡片采用步骤S320至步骤S336同样方法进行处理，直到最后一条应用更新短信处理完成；
步骤S350，卡端完成应用更新后重启，新应用就可以使用。
与图3所示的应用程序更新的流程类似，本发明如图1所示的智能卡实施例在完成COS更新时，是通过服务器下发COS更新升级文件，智能卡通过客户端本体接收该COS升级报文之后，通过解析以及写入等过程，完成COS的升级。具体流程可参见图3所示的应用程序更新，此处不再赘述。
本发明中的智能卡，包括适用于2G网络如GSM网络的SIM卡和CDMA网络的UIM卡，以及3G网络如TD-CDMA网络或WCDMA网络的USIM卡，以及CDMA2000网络的EVDO UIM卡。
本发明中的机卡交互设备，只要适用于3G或者2G系统，使用智能卡 并支持AT指令读写卡片短信或ADN的设备，本发明都可应用，比如TD-CDMA以及WCDMA的无线上网卡及其配套的USIM卡，或者使用CDMA2000的无线上网卡及其配套的EVDO UIM卡，还可以是2G GSM网的无线上网卡及其配套的SIM卡或者2G CDMA网的无线上网卡及其配套的UIM卡。
通过机卡交互设备进行数据发行及应用升级功能，既支持通过有线通道，又支持通过GPRS、3G等数据通道。采用专用写卡指令通过加密报文进行传输，卡片可采用一卡一密方式，客户端本体不需要使用写卡组件，具有业务数据存储控制安全性高的特点，具有很高安全性，较好适用于在最终用户等公开渠道中使用。
与现有技术相比，本发明实现了通过机卡交互设备如无线上网卡等对智能卡的个人化数据发行、业务应用的添加与更新以及操作系统COS进行升级，解决了由于原有仅能在运营商营业厅、代办点等指定地点由专业发行人员通过专用设备进行无线上网个人化发行及业务发行等所导致的业务办理繁琐、效率低下的缺陷，使最终用户可以直接在上网卡卖场或者家庭等处通过有线网络或通过自有手机无线网络办理个人化数据写入等业务，同时也使上网卡内智能卡可根据业务发展需要进行操作系统COS和业务应用的更新升级，扩大了智能卡业务发行的应用范围和业务发行区域。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (9)
1.一种智能卡，其特征在于，包括：
监控处理模块，用于通过外部的一机卡交互设备接收外部输入的下行数据，以及将上行数据通过所述机卡交互设备发送到所述外部；
数据包处理模块，与所述监控处理模块相连，用于对所述上行数据进行组包以及对所述下行数据进行解包；
标识信息上报模块，与所述数据包处理模块相连，用于读取卡片标识信息，并将所述卡片标识信息发送给所述数据包处理模块进行所述组包；
个人化数据处理模块，与所述数据包处理模块相连，用于通过所述数据包处理模块接收个人化数据报文并解析，采用所述解析获得的个人化数据更新所述智能卡，并将所述更新的结果发送给所述数据包处理模块。
2.如权利要求1所述的智能卡，其特征在于：
所述智能卡，包括适用于第三代移动通信网络或者第二代移动通信网络的智能卡。
3.如权利要求1所述的智能卡，其特征在于：
所述监控处理模块与所述机卡交互设备，通过卡片短信或卡片电话号码簿进行交互。
4.如权利要求1所述的智能卡，其特征在于：
所述机卡交互设备，包括但不限于适用于第三代移动通信网络或者第二代移动通信网络的无线上网卡。
5.如权利要求4所述的智能卡，其特征在于：
所述机卡交互设备，支持AT指令读写卡片短信和/或卡片电话号码簿。
6.如权利要求1所述的智能卡，其特征在于：
所述标识信息上报模块，读取的所述卡片标识信息包括空卡序列号，或者实卡的国际移动用户识别码或实卡的集成电路卡识别码。
7.如权利要求1所述的智能卡，其特征在于，进一步包括：
业务升级模块，与所述数据包处理模块相连，用于通过所述数据包处理模块接收业务应用添加升级报文，将所述业务应用添加升级报文进行解析，获得业务应用添加数据和/或业务应用升级数据，并采用所述业务应用添加数据进行业务应用的添加，或采用所述业务应用升级数据进行业务应用的升级，并将所述添加和/或升级的结果发送给数据包处理模块。
8.如权利要求1所述的智能卡，其特征在于，进一步包括：
卡内操作系统升级模块，与所述数据包处理模块相连，用于通过所述数据包处理模块接收卡内操作系统升级报文，将所述卡内操作系统升级报文进行解析，获得卡内操作系统升级数据，采用所述卡内操作系统升级数据进行所述智能卡卡内操作系统的升级。
9.如权利要求1、7或8所述的智能卡，其特征在于：
所述数据包处理模块，进行所述组包或解包时，进一步进行数据加解密处理、报文计数器处理或消息认证码数据校验处理中的至少一种。
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| GR01 | Patent grant | ||
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Application publication date: 20091014 Assignee: Beijing Datang Smart Card Co., Ltd. Assignor: Datang Microelectronics Technology Co., Ltd. Contract record no.: 2016110000008 Denomination of invention: A card read connection device for smart card Granted publication date: 20101201 License type: Common License Record date: 20160422 |
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| LICC | Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model |