CN103246914B - 安全数码卡 - Google Patents

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Abstract

本发明更提供一种安全数码卡。于一实施例中，该安全数码卡耦接至一手机，包括一智能卡、一安全数码卡控制器、一第一晶体管、一第二晶体管、一第一二极管、以及一电阻。该智能卡经由一单线连接协议接口耦接至该手机的一近距离无线通信控制器，包括一电源接收接脚。该安全数码卡控制器经由一标准输出入接口耦接至该手机，经由一ISO-7816界面耦接至该智能卡。该第一晶体管耦接于一第一节点与该智能卡的该电源接收接脚之间，具有一栅极耦接至一第二节点。该第二晶体管耦接于该第一节点与该近距离无线通信控制器的一第一供电接脚之间，具有一栅极耦接至该第二节点，其中该第一晶体管的寄生二极管的方向与该第二晶体管的寄生二极管的方向相反。该第一二极管耦接于该第二节点与该安全数码卡控制器的一第一输出入接脚之间。该电阻耦接于近距离无线通信控制器的该第一供电接脚与该第二节点之间。

Description

安全数码卡
【技术领域】
本发明有关于安全数码卡(securedigitalcard)，特别是有关于安全数码卡的银联支付方法。
【背景技术】
目前的手机的银联支付方法是通过安全数码卡以进行。一般而言，手机的银联支付方法可分为近场支付方式与远程支付方式。当手机的使用者选择近场支付方式时，手机中的近距离无线通信(nearfieldcommunication,NFC)控制器可通过一近距离无线通信(nearfieldcommunication,NFC)协议完成手机与一销售点终端(Pointofsales,POS)之间的金融交易。当手机的使用者选择远程支付方式时，则以手机中的支付软件完成银联支付交易。
无论手机的使用者选择近场支付方式或是远程支付方式，手机均需以安全数码卡实施银联支付交易。一般而言，安全数码卡会包含一智能卡(smartcard)，专门用以存储银联支付交易的数据。这是因为智能卡具有存储加密能力及数据处理能力，因此特别适合于存储银联支付交易的数据。当手机的使用者选择近场支付方式时，是以手机中的近距离无线通信控制器对智能卡进行供电。当手机的使用者选择远程支付方式时，是以安全数码卡控制器对智能卡进行供电。因此，安全数码卡必须依据手机的使用者选择近场支付方式或远程支付方式对智能卡的供电进行切换。
此外，一般而言，手机中的近距离无线通信控制器产生3V或1.8V的电压以对智能卡进行供电，而安全数码卡控制器产生3.3V的电压对智能卡进行供电。由于安全数码卡控制器所产生的3.3V电压较手机中的近距离无线通信控制器所产生3V或1.8V电压为高，安全数码卡必须于切换智能卡的供电来源的同时防止安全数码卡控制器所产生的3.3V电压倒灌至手机中的近距离无线通信控制器，以避免手机中的近距离无线通信控制器的损坏。因此，需要一种新型态的安全数码卡。
【发明内容】
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种安全数码卡，以解决现有技术存在的问题。于一实施例中，该安全数码卡耦接至一手机，包括一智能卡(smartcard)、一安全数码卡控制器(securedigitalcontroller,SDC)、一第一电源控制电路、以及一第二电源控制电路。该智能卡经由一单线连接协议(singlewireprotocol)接口耦接至该手机的一近距离无线通信(nearfieldcommunication,NFC)控制器，包括一电源接收接脚。该安全数码卡控制器经由一标准输出入(standardinputoutput,SDIO)接口耦接至该手机，经由一ISO-7816界面耦接至该智能卡。该第一电源控制电路耦接于该近距离无线通信控制器的一第一供电接脚与该智能卡的该电源接收接脚之间。该第二电源控制电路耦接于该安全数码卡控制器的一第二供电接脚与该智能卡的该电源接收接脚之间。其中当该手机欲进行一近场支付程序时，该安全数码卡控制器控制该第一电源控制电路使该近距离无线通信控制器的该第一供电接脚产生的一第一电压供应至该智能卡的该电源接收接脚；而当该手机欲进行一远程支付程序时，该安全数码卡控制器控制该第二电源控制电路使该安全数码卡控制器的该第二供电接脚产生的一第二电压供应至该智能卡的该电源接收接脚。
本发明更提供一种安全数码卡。于一实施例中，该安全数码卡耦接至一手机，包括一智能卡(smartcard)、一安全数码卡控制器(securedigitalcontroller,SDC)、一第一晶体管、一第二晶体管、一第一二极管、以及一电阻。该智能卡经由一单线连接协议(singlewireprotocol)接口耦接至该手机的一近距离无线通信(nearfieldcommunication,NFC)控制器，包括一电源接收接脚。该安全数码卡控制器(securedigitalcontroller,SDC)经由一标准输出入(standardinputoutput,SDIO)接口耦接至该手机，经由一ISO-7816界面耦接至该智能卡。该第一晶体管耦接于一第一节点与该智能卡的该电源接收接脚之间，具有一栅极耦接至一第二节点。该第二晶体管耦接于该第一节点与该近距离无线通信控制器的一第一供电接脚之间，具有一栅极耦接至该第二节点，其中该第一晶体管的寄生二极管的方向与该第二晶体管的寄生二极管的方向相反。该第一二极管耦接于该第二节点与该安全数码卡控制器的一第一输出入接脚之间。该电阻耦接于近距离无线通信控制器的该第一供电接脚与该第二节点之间。
为了让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举数较佳实施例，并配合所附图示，作详细说明如下：
【附图说明】
图1是依据本发明的安全数码卡的一实施例的区块图；
图2是依据本发明的安全数码卡的一实施例的区块图；
图3为依据本发明的耦接于近距离无线通信控制器的供电接脚与智能卡的电源接收接脚之间的晶体管的示意图；
图4为依据本发明的近场支付方式与远程支付方式的切换方法的流程图。
【主要组件符号说明】
(图1)
102～安全数码卡(SDcard)；
104～手机；
106～近距离无线通信(NFC)控制器；
108～处理器；
112～安全数码卡控制器(SDC)；
114～智能卡(Smartcard)；
116～闪存内存；
Q～晶体管；
Da,Db～二极管；
(图2)
202～安全数码卡(SDcard)；
204～手机；
206～近距离无线通信(NFC)控制器；
208～处理器；
212～安全数码卡控制器(SDC)；
214～智能卡(Smartcard)；
216～闪存内存；
Q1、Q2、Q3～晶体管；
D1、D2～二极管；
(图3)
Q1,Q2～晶体管。
【具体实施方式】
图1是依据本发明的安全数码卡(securedigitalcard)102的一实施例的区块图。安全数码卡102耦接至一手机104。于一实施例中，安全数码卡102包括一安全数码卡控制器112、一智能卡(smartcard)114、一闪存内存(flashmemory)116、二极管Da、Db、以及晶体管Q。手机104包含一近距离无线通信控制器106以及一处理器108。安全数码卡控制器112经由一标准输出入(standardinput/output,SDIO)接口与手机104的处理器108耦接，并经由一ISO-7816界面与智能卡114耦接。智能卡114经由一单线连接协议(singlewireprotocol,SWP)接口与手机104的近距离无线通信控制器106耦接。二极管Da耦接于近距离无线通信控制器106的供电接脚SWP_VCC与智能卡114的电源接收接脚120之间。二极管Db耦接于节点122与智能卡114的电源接收接脚120之间。晶体管Q耦接于安全数码卡控制器112的供电接脚SDC_VCC与节点122之间，具有一栅极耦接至安全数码卡控制器112的输出入接脚GPIO。
手机104的使用者可选择近场支付方式或是远程支付方式以完成银联支付交易。当手机104的使用者选取近场支付方式时，安全数码卡控制器112经由输出入接脚GPIO截止晶体管Q，因此安全数码卡控制器112的供电接脚产生的电压SDC_VCC无法传递至智能卡，而使近距离无线通信控制器106的供电接脚所产生的电压SWP_VCC经过二极管Da供应至智能卡114的电源接收接脚120。接着，近距离无线通信控制器106便可通过单线连接协议接口(SWP)与智能卡进行数据交换，以完成银联支付。当手机104的使用者选取远程支付方式时，手机104经过标准输出入接口供电至安全数码卡控制器112。安全数码卡控制器112经由输出入接脚GPIO导通晶体管Q，因此安全数码卡控制器112的供电接脚产生的电压SDC_VCC经过晶体管Q与二极管Db供应至智能卡114的电源接收接脚120。接着，安全数码卡控制器112经由ISO-7816接口与智能卡进行数据交换，以完成银联支付。
然而，图1的安全数码卡102的智能卡114的供电有下述问题无法解决。首先，智能卡114只能接受3V的电压的供电。然而，当近距离无线通信控制器106产生的电压SWP_VCC为1.8V时，经过二极管Da后的电压为1.5V，会导致智能卡114无法工作。其次，安全数码卡控制器112产生的电压SDC_VCC为3.3V，经过晶体管Q及二极管Db的电压为3.2V，超过近距离无线通信控制器106所产生的电压SWP_VCC(为3V)。因此，当安全数码卡控制器112对智能卡114供电时，近距离无线通信控制器106无法对智能卡114供电，也无法经由单线连接协议接口(SWP)与智能卡114进行数据交换。若去除二极管Db，则当近距离无线通信控制器106产生的电压SWP_VCC为1.8V时，安全数码卡控制器112产生的3.3V电压SDC_VCC会倒灌进入近距离无线通信控制器106，造成近距离无线通信控制器106的损坏。另外，当安全数码卡控制器112未产生电压SDC_VCC，而近距离无线通信控制器106供电时，由于晶体管Q带有寄生二极管，因此会产生漏电流并降低手机104的待机时间。
图2是依据本发明的安全数码卡(securedigitalcard)202的一实施例的区块图。安全数码卡202耦接至一手机204。于一实施例中，安全数码卡202包括一安全数码卡控制器212、一智能卡(smartcard)214、一闪存内存(flashmemory)216、第一电源控制电路217、以及第二电源控制电路218。手机104包含一近距离无线通信控制器206以及一处理器208。安全数码卡控制器212经由一标准输出入(standardinput/output,SDIO)接口与手机204的处理器208耦接，并经由一ISO-7816界面与智能卡214耦接。智能卡214经由一单线连接协议(singlewireprotocol,SWP)接口与手机204的近距离无线通信控制器206耦接。第一电源控制电路217耦接于近距离无线通信控制器206的供电接脚SWP_VCC与智能卡214的电源接收接脚226之间。第二电源控制电路218耦接于安全数码卡控制器212的供电接脚SDC_VCC与智能卡214的电源接收接脚226之间。闪存内存(flashmemory)216耦接至安全数码卡控制器212，为安全数码卡控制器212储存数据。
于一实施例中，第一电源控制电路217包括二极管D1、电阻R1、晶体管Q1、以及晶体管Q2。晶体管Q1耦接于节点222以及智能卡214的电源接收接脚226之间，具有一栅极耦接至节点220。晶体管Q2耦接于节点222以及近距离无线通信控制器206的供电接脚SWP_VCC之间，具有一栅极耦接至节点220。晶体管Q1与Q2的寄生二极管的方向为相反。二极管D1耦接于节点220以及安全数码卡控制器212的输出入接脚GPIO1之间。电阻R1耦接于节点220与近距离无线通信控制器206的供电接脚SWP_VCC之间。于一实施例中，第二电源控制电路218包括二极管D2以及晶体管Q3。二极管D2耦接于节点224与智能卡214的电源接收接脚226之间。晶体管Q3耦接于安全数码卡控制器212的供电接脚SDC_VCC与节点224之间，具有一栅极耦接至安全数码卡控制器212的输出入接脚GPIO2。
手机204的使用者可选择近场支付方式或是远程支付方式以完成银联支付交易。当手机204的使用者选取近场支付方式时，安全数码卡控制器212于输出入接脚GPIO2产生一低电压以截止晶体管Q3，因此安全数码卡控制器112的供电接脚产生的电压SDC_VCC无法传递至智能卡214。此外，安全数码卡控制器212并于输出入接脚GPIO1产生一高电压导通晶体管Q1及Q2，因此近距离无线通信控制器206的供电接脚所产生的电压SWP_VCC经过晶体管Q1及Q2供应至智能卡214的电源接收接脚226。接着，近距离无线通信控制器206依照一近距离无线通信(nearfieldcommunication,NFC)协议完成手机204与一销售点终端(Pointofsales,POS)之间的金融交易，并通过单线连接协议接口(SWP)与智能卡214进行数据交换，以完成银联支付。
当手机204的使用者选取远程支付方式时，手机204经过标准输出入接口供电至安全数码卡控制器212。安全数码卡控制器212于输出入接脚GPIO1产生一低电压以截止晶体管Q1与Q2，因此近距离无线通信控制器206的供电接脚所产生的电压SWP_VCC便无法供应至智能卡214。另外，安全数码卡控制器212于输出入接脚GPIO2产生一高电压以导通晶体管Q3，因此安全数码卡控制器212的供电接脚产生的电压SDC_VCC经过晶体管Q3与二极管D2供应至智能卡214的电源接收接脚226。接着，安全数码卡控制器212与手机204依据CupMobile协议完成数据交换，且经由ISO-7816接口与智能卡214进行数据交换，以完成银联支付。
图3为依据本发明的耦接于近距离无线通信控制器206的供电接脚与智能卡214的电源接收接脚之间的晶体管Q1与Q2的示意图。晶体管Q1的输入端Vin1耦接至智能卡的电源接收接脚，输出端Vout1耦接至晶体管Q2的输出端Vout2，栅极耦接至安全数码卡控制器的输出入接脚。晶体管Q2的输入端Vin2耦接至近距离无线通信控制器的供电接脚SWP_VCC，输出端Vout2耦接至晶体管Q1的输出端Vout1，栅极耦接至安全数码卡控制器的输出入接脚。晶体管Q1的寄生二极管Da的方向与晶体管Q2的寄生二极管Db的方向相反。因此，当晶体管Q1与Q2被截止时，近距离无线通信控制器产生的电压SWP_VCC无法供应至智能卡的电源接收接脚。另外，当晶体管Q1与Q2被导通时，内阻在100～200毫奥姆，通过的电流约为10mA，因此仅造成压降4mV。
图4为依据本发明的近场支付方式与远程支付方式的切换方法400的流程图。假设于默认情况下近场支付方式为银联支付的预设方式。此时，安全数码卡控制器212使晶体管Q3截止，并使晶体管Q1及Q2导通，以让近距离无线通信控制器206的第一电压SWP_VCC供应至智能卡214(步骤402)。接着，近距离无线通信控制器206可经由单线连接协议接口与智能卡214进行数据交换以完成一近场支付程序(步骤404)。假设手机204的使用者接着欲切换银联支付方式为远程支付方式。接着，进入手机支付软件，手机204发送给安全数码卡控制器212一连接命令(步骤406)。接着，安全数码卡控制器212使晶体管Q1导通，并使晶体管Q2及Q3截止，以让安全数码卡控制器212的第二电压SDC_VCC供应至智能卡214(步骤408)。接着，手机204通过安全数码卡控制器212与智能卡214进行数据交换以完成一远程支付程序(步骤410)。接着，手机204发送给安全数码卡控制器212一切断命令(步骤412)，以切换银联支付方式为近场支付方式。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此项技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (18)

1.一种安全数码卡，耦接至一手机，包括：
一智能卡(smartcard)，经由一单线连接协议(singlewireprotocol)接口耦接至该手机的一近距离无线通信(nearfieldcommunication，NFC)控制器，包括一电源接收接脚；
一安全数码卡控制器(securedigitalcontroller，SDC)，经由一标准输出入(standardinputoutput，SDIO)接口耦接至该手机，经由一ISO-7816界面耦接至该智能卡；
一第一电源控制电路，耦接于该近距离无线通信控制器的一第一供电接脚与该智能卡的该电源接收接脚之间；以及
一第二电源控制电路，耦接于该安全数码卡控制器的一第二供电接脚与该智能卡的的该电源接收接脚之间；
其中当该手机欲进行一近场支付程序时，该安全数码卡控制器控制该第一电源控制电路使该近距离无线通信控制器的该第一供电接脚产生的一第一电压供应至该智能卡的该电源接收接脚；而当该手机欲进行一远程支付程序时，该安全数码卡控制器控制该第二电源控制电路使该安全数码卡控制器的该第二供电接脚产生的一第二电压供应至该智能卡的该电源接收接脚。
2.根据权利要求1所述的安全数码卡，其特征在于，该第一电源控制电路包括：
一第一晶体管，耦接于一第一节点与该智能卡的该电源接收接脚之间，具有一栅极耦接至一第二节点；
一第二晶体管，耦接于该第一节点与该近距离无线通信控制器的该第一供电接脚之间，具有一栅极耦接至该第二节点，其中该第一晶体管的寄生二极管的方向与该第二晶体管的寄生二极管的方向相反；
一第一二极管，耦接于该第二节点与该安全数码卡控制器的一第一输出入接脚之间；以及
一电阻，耦接于近距离无线通信控制器的该第一供电接脚与该第二节点之间。
3.根据权利要求2所述的安全数码卡，其特征在于，该第二电源控制电路包括：
一第三晶体管，耦接于该安全数码卡控制器的该第二供电接脚与一第三节点之间，具有一栅极耦接至该安全数码卡控制器的一第二输出入接脚；
一第二二极管，耦接于该第三节点与该智能卡的该电源接收接脚之间；
其中该第二二极管的方向与该第三晶体管的寄生二极管的方向相反。
4.根据权利要求2所述的安全数码卡，其特征在于，当该手机欲进行该近场支付程序时，该安全数码卡控制器将该第一输出入接脚的电压下拉至一低电位，以导通该第一晶体管及该第二晶体管并使该近距离无线通信控制器的该第一供电接脚耦接至该智能卡的该电源接收接脚；当该手机欲进行该远程支付程序时，该安全数码卡控制器将该第一输出入接脚的电压上拉至一高电位，以截止该第一晶体管及该第二晶体管并除去该近距离无线通信控制器的该第一供电接脚与该智能卡的该电源接收接脚间的耦接。
5.根据权利要求3所述的安全数码卡，其特征在于，当该手机欲进行该近场支付程序时，该安全数码卡控制器将该第二输出入接脚的电压下拉至一低电位，以截止该第三晶体管并去除该安全数码卡控制器的该第二供电接脚与该智能卡的该电源接收接脚之间的耦接；当该手机欲进行该远程支付程序时，该安全数码卡控制器将该第二输出入接脚的电压上拉至一高电位，以导通该第三晶体管并使该安全数码卡控制器的该第二供电接脚耦接至该智能卡的该电源接收接脚。
6.根据权利要求1所述的安全数码卡，其特征在于，当该手机欲进行该近场支付程序时，该近距离无线通信控制器依照一近距离无线通信(nearfieldcommunication，NFC)协议完成该手机与一销售点终端(Pointofsales，POS)之间的金融交易，并经由该单线连接协议接口完成与该智能卡之间的数据交换。
7.根据权利要求1所述的安全数码卡，其特征在于，当该手机欲进行该远程支付程序时，该手机与该安全数码卡控制器依据CupMobile协议完成数据交换，而该安全数码卡控制器与该智能卡经由该ISO-7816接口完成数据交换。
8.根据权利要求l所述的安全数码卡，其特征在于，该近场支付程序为默认情况下的预设程序，当该手机欲执行该远程支付程序前，该手机经由该标准输出入接口发送一连接命令(connect)至该安全数码卡控制器以通知该安全数码卡控制器执行该远程支付程序；当该远程支付程序执行完毕后，该手机经由该标准输出入接口发送一切断命令(disconnect)至该安全数码卡控制器。
9.根据权利要求1所述的安全数码卡，其特征在于，该安全数码卡更包括一闪存内存(flashmemory)，耦接至该安全数码卡控制器，为该安全数码卡控制器储存数据。
10.一种安全数码卡，耦接至一手机，包括：
一智能卡(smartcard)，经由一单线连接协议(singlewireprotocol)接口耦接至该手机的一近距离无线通信(nearfieldcommunication，NFC)控制器，包括一电源接收接脚；
一安全数码卡控制器(securedigitalcontroller，SDC)，经由一标准输出入(standardinputoutput，SDIO)接口耦接至该手机，经由一ISO-7816界面耦接至该智能卡；
一第一晶体管，耦接于一第一节点与该智能卡的该电源接收接脚之间，具有一栅极耦接至一第二节点；
一第二晶体管，耦接于该第一节点与该近距离无线通信控制器的一第一供电接脚之间，具有一栅极耦接至该第二节点，其中该第一晶体管的寄生二极管的方向与该第二晶体管的寄生二极管的方向相反；
一第一二极管，耦接于该第二节点与该安全数码卡控制器的一第一输出入接脚之间；以及
一电阻，耦接于近距离无线通信控制器的该第一供电接脚与该第二节点之间。
11.根据权利要求10所述的安全数码卡，其特征在于，该安全数码卡更包括：
一第三晶体管，耦接于该安全数码卡控制器的一第二供电接脚与一第三节点之间，具有一栅极耦接至该安全数码卡控制器的一第二输出入接脚；
一第二二极管，耦接于该第三节点与该智能卡的该电源接收接脚之间；
其中该第二二极管的方向与该第三晶体管的寄生二极管的方向相反。
12.根据权利要求11所述的安全数码卡，其特征在于，当该手机欲进行一近场支付程序时，该安全数码卡控制器导通该第一晶体管及该第二晶体管以使该近距离无线通信控制器的该第一供电接脚产生的一第一电压供应至该智能卡的该电源接收接脚；而当该手机欲进行一远程支付程序时，该安全数码卡控制器导通该第三晶体管以使该安全数码卡控制器的该第二供电接脚产生的一第二电压供应至该智能卡的该电源接收接脚。
13.根据权利要求12所述的安全数码卡，其特征在于，当该手机欲进行该近场支付程序时，该安全数码卡控制器将该第一输出入接脚的电压下拉至一低电位，以导通该第一晶体管及该第二晶体管并使该近距离无线通信控制器的该第一供电接脚耦接至该智能卡的该电源接收接脚；当该手机欲进行该远程支付程序时，该安全数码卡控制器将该第一输出入接脚的电压上拉至一高电位，以截止该第一晶体管及该第二晶体管并除去该近距离无线通信控制器的该第一供电接脚与该智能卡的该电源接收接脚间的耦接。
14.根据权利要求12所述的安全数码卡，其特征在于，当该手机欲进行该近场支付程序时，该安全数码卡控制器将该第二输出入接脚的电压下拉至一低电位，以截止该第三晶体管并去除该安全数码卡控制器的该第二供电接脚与该智能卡的该电源接收接脚之间的耦接；当该手机欲进行该远程支付程序时，该安全数码卡控制器将该第二输出入接脚的电压上拉至一高电位，以导通该第三晶体管并使该安全数码卡控制器的该第二供电接脚耦接至该智能卡的该电源接收接脚。
15.根据权利要求12所述的安全数码卡，其特征在于，当该手机欲进行该近场支付程序时，该近距离无线通信控制器依照一近距离无线通信(nearfieldcommunication，NFC)协议完成该手机与一销售点终端(Pointofsales，POS)之间的金融交易，并经由该单线连接协议接口完成与该智能卡之间的数据交换。
16.根据权利要求12所述的安全数码卡，其特征在于，当该手机欲进行该远程支付程序时，该手机与该安全数码卡控制器依据CupMobile协议完成数据交换，而该安全数码卡控制器与该智能卡经由该ISO-7816接口完成数据交换。
17.根据权利要求12所述的安全数码卡，其特征在于，该近场支付程序为默认情况下的预设程序，当该手机欲执行该远程支付程序前，该手机经由该标准输出入接口发送一连接命令(connect)至该安全数码卡控制器以通知该安全数码卡控制器执行该远程支付程序；当该远程支付程序执行完毕后，该手机经由该标准输出入接口发送一切断命令(disconnect)至该安全数码卡控制器。
18.根据权利要求10所述的安全数码卡，其特征在于，该安全数码卡更包括一闪存内存(flashmemory)，耦接至该安全数码卡控制器，为该安全数码卡控制器储存数据。
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