CN1149517C - 异步智能卡 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用触点(16)插入的智能卡，主要包括一存储器(10)及其存取电路。本发明事实上在于已改进了存储器存取电路(20)，能够利用所传输的编码的完整性校验结果根据一异步式通讯协议通过由终端(18)提供的电信号读写存储器(10)。触点(16)上接收的信号由电路(22)进行分析，然后由切换电路(24)切换至地址寄存器(26)和数据寄存器(28)。电路(22)和控制电路(14)通过一传输电路(34)向终端(18)传输信息和编码。

Description

异步智能卡
技术领域
本发明涉及一种智能卡，即包括必要的存储器及其数据寻址电路或者读写信息的智能卡。
背景技术
利用诸如读卡器之类的终端读和/或写这些卡片的存储器，该终端借助于通过触点提供的电信号与存储器通讯。该电信号是由终端按照特定的标准协议而生成的，该协议的主要特征实际上在于可直接寻址同步协议。
利用这种协议，交易的顺序如下：
——在加电状态或者通过专用管脚上的复位信号对卡片、特别是存储器寻址计数器复位；
——通过把已确定的多个脉冲提供到与时钟脉冲相应的管脚，在恰当的地址对存储器地址计数器进行定位；
——通过对提供到输入/输出管脚上的信号以及可能是复位管脚、时钟管脚或者任何其它管脚的另一管脚上的信号的联合作用，读或者写存储器内的命令。
按照这种操作方式运行的这种智能卡的缺陷总结如下。
由于在读卡器和卡片之间进行的通讯(特别是用于金融交易时)对电子噪声(电压下降、有缺陷的电子管脚、寄生脉冲)很敏感，信息交换的准确性不能得到保证。
这就特别意味着要一次或多次地重复通讯，以便确保交易已正确完成。
——重复信息延长了交易所需的时间；
——而且，有可能使错误的交易进一步导致所述的电噪声；
——通过脉冲计数器进行存储器寻址，该计数器对提供到所述计数器的系列脉冲进行计数，由计数器显示的编码在所述系列脉冲的尾部组成存储器的编码地址。例如，如果由于各种原因不考虑所给定脉冲，这种所谓的直接寻址就请求一特定的持续时间，进一步对脉冲进行计数，该直接寻址也可能是一误差源；
——所接收的不管是数据还是命令都要校验其完整性，因此，必定丧失了安全性；
——交易协议是同步类型的，该同步是指终端和智能卡之间严格的同步性，由于外部干扰，交易期间同步性有时难于实现和保持；
——在接收已接收的数据或命令时，没有给出接受的应答信号；
——不对正确的操作命令进行校验。
发明内容
因此，本发明的一个目的就是提供一种不会出现上述缺陷的智能卡。
该目的可通过修改提供到智能卡上的信号以及卡片存储器的存取电路得到满足，使：
——终端和智能卡之间的通讯利用一异步通讯协议实现；
——存储器寻址是直接寻址；
——可校验由卡片和相关的地址接收的信息、命令或数据；
——智能卡向终端返回一接受应答信号，确认已完全接收到信息；
——智能卡向终端传输一信息，表示命令已正确地执行了。
本发明涉及一接触式智能卡，包括一能够通过存取电路与终端一起工作的存储器，该存取电路包括一寻址电路和一控制电路，其特征在于用于所述存储器的存取电路进一步包括：
——一用于接收和分析由终端提供到智能卡触点的电信号的电路，其中所述接收和分析电路提供信息和编码；
——一用于根据编码是否是一存储器地址编码、一数据编码或者一控制编码而解释和切换由分析电路提供的编码的电路；
——一记录由解释和切换电路提供的地址编码的地址寄存器，使该地址编码可用于该寻址电路；
——至少一个把要执行的操作的控制编码记录到存储器上、或者数据编码有可能记录在其中的数据寄存器，以便使所述编码可用于控制电路，从而执行由控制编码所代表的操作；
——至少一个记录写入在存储器的编码或者由控制电路(14)提供的控制执行状态的编码的输出寄存器；以及
——一用于把由输出寄存器提供的编码以及由接收和分析电路提供的信息传输到触点的电路，以便把这些编码和信息传输到终端。
在进行很少的改进之后，按照本发明所述的卡片除上述连线功能外，还有利于与现有的读卡器完全兼容。具体地说，该卡片特别有利于用于微处理器式卡片读卡器，而利用现有的智能卡在目前来说是可能的。
附图说明及具体实施方式
在阅读了下面描述的具体实施例后，可更好地理解本发明，所作的描述参照了附图，该单个附图是根据本发明所述的智能卡的方框图。
如已公知的那样，智能卡40包括：
——一能够在基本单元以二进制数码形式读出并记录数据的典型存储器10；
——一存储器10的寻址电路12，可选择一组或多组基本单元，每一单元与被读出或被记录的数据相对应；
——一存储器10和寻址电路12的控制电路14，用于在由寻址电路12限定地址的存储器10的单元是记录或读出信息；以及
——分别在卡片一侧设置的多个触点，以在终端18和智能卡之间实现电连接。
按照本发明，该智能卡除了上述元件之外，还包括一方面在多个触点16之间实现连接、而另一方面也在寻址电路12和控制电路14之间实现连接的设备20。
该设备20包括：
——一用于接收触点16上的电信号的接收和分析电路22，以便分析该电信号，并且一方面向终端18提供信息，而另一方面提供表示数据的码、要执行的存储器单元的地址、命令或者指令；
——一用于由接收和分析电路22提供的编码的解释和切换电路24；
——一记录由终端传输的地址编码和使该编码可用于寻址电路12的地址寄存器26；
——至少一个记录数据编码或由终端传输的指令编码、以及使该编码可用于控制电路14的数据寄存器28；
——至少一个输出寄存器32，以便记录写入在存储器10的编码或者执行状态指令；以及
——一用于通过触点16向终端18传输包含在输出寄存器32内的编码的传输电路34。
终端18和卡片40间的链路利用了多个触点16，同时在所述触点上根据所谓的异步通讯协议提供已被标准化的电信号。这些协议可能与公知的协议类型不同，特别是与下述公知的协议不同，即用RS232表示的用于个人计算机及其外设之间的一系列公用链路，或者用V22、V23等表示的调制解调器链路。
所选择的协议由终端完成，并且必须在接收和分析电路32被智能卡识别。
接收和分析电路22从终端接收电信号，并对该信号进行分析，校验它们的完整性。
最后，终端在传输信息的信号中开始累加冗余的信息块，接收和分析电路22能够校验该传输信息的有效性和含义。这样可能存在奇偶位或冗余的周期编码。应当指出的是，大量的通讯协议含有这种冗余码，从而可校验所传输的信息的完整性。
在校验失败的情况下，不执行指令。
除了不执行的命令外，接收和分析电路22设计为向终端提供一接收的应答信号，例如，表示卡片确实已接收到信息的编码，而且其完整性是正确的。如果不是这种情况，该电路就发送一错误编码。这种接收应答信号被安排在特定的通讯协议中。
按照本发明，存储器10由一寻址编码直接寻址，该寻址编码由接收和分析电路22进行接收和分析。
可通过执行简称为I2C的已知协议来完成这种直接寻址，协议用于运行计算机外围设备。
由解释和切换电路24检测地址编码，该电路把该地址编码传输到地址寄存器26。
解释和切换电路24也检测数据和指令编码，并把这些编码和指令传输到一个或多个寄存器28，而包含在寄存器28内的编码却用于控制电路14。
一旦运行了指令，控制电路14就开始产生表示指令已经执行的状态编码或者表示还没有执行指令的错误编码。这些编码通过从控制电路14和传输电路34接收编码的输出寄存器32被传输到终端18。
当指令正在读出时，通过输出寄存器32和传输电路34将写入存储器中的编码传输到终端。
很明显，传输寄存器32可以是两种形式的寄存器，一种用于状态编码，而另一种用于写入在存储器10内的数据。
在我们刚刚描述的智能卡中，如下述方式利用终端完成交易：
——终端根据适合于本发明所述的智能卡的应用程序产生一指令，因此，该指令包括至少一指令编码、一地址编码以及一数据编码，进而汇编成一信息；
——终端准备诸如奇偶数字或冗余周期编码式的冗余信息，并把所述信息块引进由编码组成的信息中，以便进行传输；
——终端通过触点16以异步方式向智能卡传输这些编码；
——接收和分析电路12对智能卡接收的信息进行验证；
——接收和分析电路22通过传输电路向终端传输信息的接收应答信号，同时由编码指示该信息是否已被正确接收；
——控制电路14执行指令；
——控制电路14通过输出寄存器32和传输电路34向终端传输信息，验证指令是否实际上已被执行。

Claims (5)

1、一种利用触点(16)插入的智能卡(40)，包括一能够通过包含有一寻址电路(12)和一控制电路(14)的存取电路与一终端(18)一起工作的存储器(10)，其特征在于所述存取电路还包括：
——一用于接收和分析由终端(18)提供到智能卡(40)的触点(16)的电信号的电路(22)，其中所述接收和分析电路(22)能够根据异步通讯协议检测、理解和提供信息和编码；
——一根据由接收和分析电路(22)提供的编码是一存储器地址编码、一数据编码或者一控制编码而解释和切换该编码的电路(24)；
——一记录由解释和切换电路提供的地址编码的地址寄存器(26)，使该地址编码可用于寻址电路(12)；
——至少一个记录要在所述存储器上执行的操作的控制编码、或者有可能要记录在所述存储器上的数据编码的数据寄存器，以便使所述的控制编码和数据编码可用于控制电路(14)，从而执行由控制编码所代表的操作；
——至少一个记录写入在存储器(10)的编码或者由控制电路(14)提供的所述控制的执行状态编码的输出寄存器(32)；以及
——一用于向触点传输由输出寄存器(32)提供的编码、以及由接收和分析电路提供的信息的电路(34)，以便把这些编码和信息传输到终端(18)。
2、如权利要求1所述的智能卡，其特征在于接收和分析电路(22)能够利用与传输的电信号相应的信息的完整性校验结果交换数据。
3、如上述权利要求1所述的智能卡，其特征在于传输电路(34)能够以根据异步通讯协议可由终端检测和识别的方式，传输由接收和分析电路(22)提供的信息和由输出寄存器(32)提供的编码。
4、如上述权利要求1所述的智能卡，其特征在于接收和分析电路(22)能够产生一信号，表示正确且完整地接收了由终端产生的信号，而所述信号被提供到传输电路(34)。
5、如上述权利要求之一所述的智能卡，其特征在于控制电路能够产生一状态编码，表示指令是否已被执行。
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