CN101765832A - 用于对mifare存储器进行碎片整理的移动通信设备和方法 - Google Patents

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Abstract

移动通信设备(1)可连接至经典或仿真MIFARE存储器(MM)，并包括：MIFARE应用程序管理器(MAM)，针对MIFARE应用程序所占用的存储器部分和针对所占用的存储器部分之间的空置存储空间来解析MIFARE存储器(MM)。如果检测到预定数目或大小的空置存储空间，则MIFARE应用程序管理器(MIFARE应用程序管理器)通过重新组织MIFARE应用程序的存储位置来对MIFARE存储器(MM)进行碎片整理，以使MIFARE应用程序布置为靠近在一起，优选地，相接地布置。

Description

用于对MIFARE存储器进行碎片整理的移动通信设备和方法
技术领域
本发明涉及可连接至经典或仿真MIFARE存储器的移动通信设备。
本发明还涉及用于对连接至经典或仿真MIFARE存储器的移动通信设备中的MIFARE应用程序进行管理的方法。
本发明还涉及可直接加载到连接至MIFARE设备的移动通信设备的存储器中的计算机程序产品。
本发明还涉及可连接至经典或仿真MIFARE存储器的移动通信设备，其中，该移动通信设备适于处理上一段提到的计算机程序产品。
背景技术
由NXP Semiconductors开发的
Figure GPA00001010706000011
经典族是工作于13.56MHz频率范围的、具有读/写能力的无接触智能卡IC中的先锋和领先者。MIFARE与在当今所有无接触智能卡中超过80％的智能卡中使用的ISO14443A兼容。该技术体现在卡和卡读取器设备中。MIFARE卡正用在越来越宽范围的应用程序(包括运输售票、访问控制、电子支付、道路收费以及忠诚应用)中。MIFARE标准(或经典)卡采用具有用于认证和加密的所有权安全协议的所有权高级协议。
MIFARE经典卡基本上就是存储器设备，其中，存储器被划分成具有用于访问控制的简单安全机制的段和块。每个设备具有唯一的序列号。提供了防冲突，使得可以顺序地选择和操作现场中的若干卡。
MIFARE标准1k提供了大约768字节的数据存储，被分割成具有各16字节的4个块(一个块由16字节构成)的16个扇区；每个扇区由两个不同密钥(称为A和B)来保护。可以针对诸如读、写、增加值块等操作对这768个字节的数据存储进行编程。每个扇区的最后一块称为“尾部”，包含两个秘密密钥(A和B)以及对该扇区中的每个块的可编程访问条件。为了支持具有密钥等级的多个应用程序，对每个扇区(每个应用程序)提供两个密钥(A和B)的个体集合。
图1示出了MIFARE标准1k卡的存储器组织。在具有各16字节的4个块的16个扇区中组织了1024X8比特EEPROM存储器。第一扇区(扇区0)的第一数据块(块0)是生产商块，在图2中详细示出。该数据块包含长度为四字节(字节0至3)的MIFARE卡序列号、校验字节(字节4)以及11字节IC生产商数据(字节5至15)。序列号有时称为MIFARE用户标识(MUID)，并且是唯一的号码。由于安全和系统需要，使得IC生产商在生产时已对生产商块进行编程之后，该生产商块是写保护的。然而，MIFARE规范允许在操作MIFARE卡期间改变序列号，这对于诸如智能MX卡之类的MIFARE仿真卡来说是特别有益的。
智能MX(存储器扩展)是NXP Semiconductors在具有或不具有多个接口选项的情况下针对需要高度可靠解决方案的高安全性智能卡应用程序已设计的智能卡族。关键应用程序是电子政务、银行业务/金融、移动通信和先进公共交通。
与由用户操作系统实现的其他无接触传送协议同时运行MIFARE协议的能力根据基于单个双接口控制器的智能卡上的MIFARE(例如，售票)，来实现新服务与现有应用程序的结合。智能MX卡能够对MIFARE经典设备进行仿真，从而使该接口与任何安装的MIFARE经典基础设施兼容。无接触接口可以用于经由任何协议(特别是MIFARE协议和自定义的无接触传送协议)进行通信。智能MX使得可以容易地实现目前技术水平的操作系统以及包括JCOP(Java卡操作系统)在内的开放平台解决方案，并提供了优化特性集合以及最高级别的安全性。智能MX结合了多种安全特性，以防范诸如DPA、SPA等旁信道攻击。真正的防撞击方法(见ISO/IEC 14443-3)使得能够同时处理多个卡。
应当注意，MIFARE经典卡的仿真不仅限于智能MX卡，而是还可以存在能够对MIFARE经典卡进行仿真的其他目前的或未来的智能卡。
近来，已经开发出包含MIFARE设备的移动通信设备，这些MIFARE设备或者被配置为MIFARE经典卡，或者被配置为如智能MX卡之类的MIFARE仿真设备。这些移动通信设备包括例如具有近场通信(NFC)能力的移动电话，但并不限于移动电话。
尽管MIFARE经典卡和MIFARE仿真设备存储多个MIFARE应用程序(有时也称为“MIFARE经典对象”)的能力已增强了在世界范围内对MIFARE存储设备(经典和仿真两种类型)的传播和接受，但MIFARE存储器的大小限制(通常1kB或4kB)已变成MIFARE存储器的可用性的瓶颈。随着当前开发需要在其中存储MIFARE存储器的多于一个扇区的大型MIFARE应用程序的趋势，这个问题甚至变得更加严重。更有甚者，MIFARE存储器中MIFARE应用程序的重复安装/移除/更新操作造成了妨碍安装新的大型MIFARE应用程序的MIFARE存储器碎片整理。这样的MIFARE应用程序包括例如优惠券、票、访问控制等。然而，MIFARE应用程序不限于所述应用程序类型。
发明内容
本发明的目的是提供在第一段中定义的那种移动通信设备和在第二段中定义的那种方法，其中克服了上述问题。
为了实现上述目的，对于根据本发明的移动通信设备，提供了一些特征以使得这种移动通信设备的特征可以如以下方式描述：
一种移动通信设备，能够连接至经典或仿真MIFARE存储器，并包括MIFARE应用程序管理器，所述MIFARE应用程序管理器适于针对MIFARE应用程序所占用的存储器部分和针对所占用的存储器部分之间的空置存储空间来解析MIFARE存储器，并且，如果检测到预定数目或大小的空置存储空间，则所述MIFARE应用程序管理器适于通过重新组织MIFARE应用程序的存储位置，来对MIFARE存储器进行碎片整理，以使所述MIFARE应用程序布置为靠近在一起，优选地，相接地布置。
为了实现上述目的，对于根据本发明的方法，提供了一些特征以使得根据本发明的方法的特征可以以如下方式描述：
一种用于对移动通信设备中的MIFARE应用程序进行管理的方法，所述移动通信设备连接至经典或仿真MIFARE存储器(MM)，所述方法包括：
针对MIFARE应用程序所占用的存储器部分和针对所占用的存储器部分之间的空置存储空间来解析MIFARE存储器；
以及如果检测到预定数目或大小的空置存储空间，则通过重新组织MIFARE应用程序的存储位置，来对MIFARE存储器进行碎片整理，以使所述MIFARE应用程序布置为靠近在一起，优选地，相接地布置。
为了实现上述目的，提供了一种能够直接加载到移动通信设备的存储器中的计算机程序产品，所述移动通信设备能够连接至经典或仿真MIFARE存储器，其中，所述计算机程序产品包括：软件代码部分，用于当运行于所述移动通信设备上时执行根据上段所述的用于操作移动通信设备的方法的步骤。
为了实现上述目的，根据本发明的移动通信设备包括算术逻辑单元和存储器，并处理根据上段所述的计算机程序产品。
通过提供MIFARE存储器的碎片整理以使得创建MIFARE存储器中大区域的空闲空间来允许安装新的大型MIFARE应用程序，本发明使得可以在移动通信设备的环境下，特别是在NFC电话环境下克服上述问题。
由于MIFARE存储器的组织，使得优选地基于存储扇区来执行MIFARE存储器的解析和碎片整理。
在MIFARE存储器中可以存在需要被存储在MIFARE存储器的特定扇区中的MIFARE应用程序，这是因为对应的读取设备仅在MIFARE存储器的特定扇区中搜索这些MIFARE应用程序，而不是对整个MIFARE存储器进行解析。为了允许继续使用这种读取设备，本发明建议将被确认为不可移动的MIFARE应用程序留在MIFARE存储器中其原始存储位置处。
优选地，本发明适于可配备有经典或仿真MIFARE设备(如，智能MX卡)的、具有NFC能力的移动电话。
通过以下要描述的示例实施例，本发明的上述方面和其他方面是显而易见的，并且，参考这些示例实施例来解释这些方面。
附图说明
以下将参考示例实施例来对本发明进行更详细的描述。然而，本发明不限于此。
图1示出了MIFARE标准1k EEPROM的存储器组织。
图2示出了MIFARE存储器的生产商块。
图3示出了MIFARE存储器的扇区的扇区尾部。
图4示出了配备有MIFARE存储器的、根据本发明的移动通信设备的实施例的示意性方框电路图。
图5示出了根据本发明在碎片整理之前和之后MIFARE存储器的方框图。
具体实施方式
图4示出了被配置为具有近场通信(NFC)能力的移动手机的移动通信设备1的示意性表示。移动通信设备1包括用于执行软件SW的处理器和存储器(图中未示出)。软件SW包括用于执行和管理移动通信设备1的所有功能的操作系统。移动通信设备1可连接至能够被配置为MIFARE经典卡或MIFARE仿真卡的MIFARE存储器MM。此处所使用的术语“可连接至”指的是MIFARE存储器MM以集成的方式布置在移动通信设备1中，例如被配置为布置在移动通信设备1的电路板上的芯片，或者移动通信设备1包括用于以可移除的方式接收MIFARE存储器MM的接口，在这种情况下，MIFARE存储器MM被配置为卡设备。
根据本发明，移动通信设备1包括MIFARE应用程序管理器MAM。在本发明的当前实施例中，MIFARE应用程序管理器MAM是移动通信设备1的软件SW中包含的软件模块。MIFARE应用程序管理器MAM具有针对被MIFARE应用程序占用的存储器部分和针对被占用的存储器部分之间的空置存储空间来解析(箭头CHK)MIFARE存储器MM的能力。例如，针对图5所示的MIFARE存储器MM的占用(假定MIFARE存储器MM是在16个扇区中组织的1kB MIFARE经典卡)，该解析操作揭示了以下结果：
扇区0x0由MIFARE票应用程序“TK1”占用；
扇区0x1由MIFARE访问控制应用程序“AC1”占用；
扇区0x2空置；
扇区0x3由MIFARE访问控制应用程序“AC2”占用；
扇区0x4空置；
扇区0x5由MIFARE中转应用程序“TR2”占用；
扇区0x6由MIFARE中转应用程序“TR3”占用；
扇区0x7由MIFARE优惠券应用程序“CP1”占用；
扇区0x8由MIFARE中转应用程序“TR4”占用；
扇区0x9空置；
扇区0xA由MIFARE访问控制应用程序“AC3”占用；
扇区0xB空置；
扇区0xC至0xE由大型MIFARE票应用程序“TK3”占用；
扇区0xF空置。
应当意识到，尽管在MIFARE存储器MM中有五个扇区空闲，但不可能在MIFARE存储器MM中安装需要存储器的两个或更多个扇区的单个新MIFARE应用程序。
MIFARE应用程序管理器MAM检测MIFARE存储器MM的这种碎片整理，并通过重新组织MIFARE应用程序在MIFARE存储器MM中的存储位置，来执行MIFARE存储器MM的碎片整理操作(箭头DEF)，以使MIFARE应用程序布置为靠近在一起(在本示例中，相接地布置)。应当意识到，由于这种碎片整理，使得已经创建五个相接的扇区(扇区0xB至0xF)的大区域，从而允许安装最多五个扇区大小的新MIFARE应用程序。
尽管图5中没有明确地示出，但MIFARE存储器MM可以包含已被服务提供商等等标记为不可移动的MIFARE应用程序。例如，扇区0x0和0x1中的MIFARE应用程序“TK1”和“AC1”可以分别是这种不可移动的MIFARE应用程序。MIFARE应用程序管理器可以检测这些不可移动的MIFARE应用程序，并可以将这些不可移动的MIFARE应用程序留在MIFARE存储器MM中其原始位置处。
应当注意，以上提到的实施例示意而非限制本发明，本领域技术人员将能够在不脱离所附权利要求的保护范围的情况下设计出许多备选实施例。在权利要求中，括号间的附图标记不应被理解为对权利要求进行限制。词语“包括”并不排除存在除了在权利要求中列出的元件或步骤之外的元件或步骤。元件之前的不定冠词“一”或“一个”并不排除存在多个这样的元件。在列举若干装置的设备权利要求中，这些装置中的若干个可以由同一项硬件来体现。在互不相同的从属权利要求中记载特定手段的起码事实并不意味着这些手段的组合不能用来取得有益效果。

Claims (11)

1.一种移动通信设备(1)，能够连接至经典或仿真MIFARE存储器(MM)，并包括MIFARE应用程序管理器(MAM)，所述MIFARE应用程序管理器(MAM)适于针对MIFARE应用程序所占用的存储器部分和针对所占用的存储器部分之间的空置存储空间来解析MIFARE存储器(MM)，并且，如果检测到预定数目或大小的空置存储空间，则所述MIFARE应用程序管理器(MAM)适于通过重新组织MIFARE应用程序的存储位置，来对MIFARE存储器(MM)进行碎片整理，以使所述MIFARE应用程序布置为靠近在一起，优选地，相接地布置。
2.根据权利要求1所述的移动通信设备，其中，对MIFARE存储器(MM)的解析和碎片整理是基于存储扇区来执行的。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的移动通信设备，其中，被确认为不可移动的MIFARE应用程序留在其原始存储位置处。
4.根据权利要求1至4中任一项所述的移动通信设备，其中，所述移动通信设备(1)是移动电话，特别是NFC移动电话。
5.一种用于对移动通信设备(1)中的MIFARE应用程序进行管理的方法，所述移动通信设备(1)连接至经典或仿真MIFARE存储器(MM)，所述方法包括：
针对MIFARE应用程序所占用的存储器部分和针对所占用的存储器部分之间的空置存储空间来解析MIFARE存储器(MM)；
以及如果检测到预定数目或大小的空置存储空间，则通过重新组织MIFARE应用程序的存储位置，来对MIFARE存储器(MM)进行碎片整理，以使所述MIFARE应用程序布置为靠近在一起，优选地，相接地布置。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，对MIFARE存储器(MM)的解析和碎片整理是基于存储扇区来执行的。
7.根据权利要求5或权利要求6所述的方法，其中，被标记为不可移动的MIFARE应用程序留在其原始存储位置处。
8.一种能够直接加载到移动通信设备(1)的存储器中的计算机程序产品，所述移动通信设备(1)能够连接至经典或仿真MIFARE存储器(MM)，其中，所述计算机程序产品包括：软件代码部分，用于当运行于所述移动通信设备(1)上时执行根据权利要求5至7中任一项所述的方法的步骤。
9.根据权利要求8所述的计算机程序产品，其中，所述计算机程序产品被存储在计算机可读介质上，或能够经由通信网络从远程服务器下载。
10.一种具有算术逻辑单元和存储器的移动通信设备，其中，所述移动通信设备(1)适于处理根据权利要求8所述的计算机程序产品。
11.根据权利要求10所述的移动通信设备，被配置为移动电话，优选地，具有NFC能力。
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