CN1308753A - 用作因特网类型的网络中的服务器为目的芯片卡系统 - Google Patents

用作因特网类型的网络中的服务器为目的芯片卡系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及与数字数据传输终端一起用作服务器的电子芯片卡。本发明特征在于,电子芯片卡包含一个微处理器和含有程序和数据的存储器,程序和数据用于解释来自网络终端的URL,将它们翻译成芯片卡的基本命令,以及格式化对终端的响应。这些功能中有些可由与芯片卡相关联的终端执行。本发明适用于因特网或移动电话系统类型的传输数字数据和程序的网络。

Description

用作因特网类型的网络中的服务器为目的芯片卡系统
本发明涉及电子芯片卡,更具体来说,涉及这种卡中的使得能够以用作用于称为因特网的网络中的类型的服务器为目的而配置它们的构造系统。
电子芯片卡正越来越广泛被用来执行各种与诸如个人用电脑、移动电话手机、银行终端等的设备有关的功能。为此,它们被配置成电子线路和软件,用于按照相对简单的由ISO 7816-3/4定义的通信协议与相连接的设备通信。
这些通信协议不能使得能用在用于本机上或远距离地访问所有类型的应用(文字、图象、声音、语音、文件等等)的那种网络中所采用的寻址方法来在因特网类型的网络中使用电子芯片。
电子芯片卡当前的构造及其使用的通信协议因而不能使得能将它们用作在因特网中使用的类型的服务器。
因此,本发明的一个目的是制造一种能在因特网类型的网络中通过适合接入该网络的终端而被用作服务器的电子芯片卡。
为了达到这个目的,本发明提出的用于构造电子芯片卡的系统,使与电子芯片卡相连的网络的任何用户都能按照公用的通用寻址语言与其通信。
为了简化说明书和权利要求的文字,将独立地使用以下定义的简称:
-URL是英语“Universal Resource Locator”(统一资源定位器)的缩写,在因特网领域中,定义一种用于定位和命名服务器上可用资源(文件、文字、声音、图象、应用、程序或数据表,统称为“对象”)的装置。存在几种URL访问型式,每个对应一种访问协议,例如允许通过网络远距离访问的“http://”和“ftp://”,或者允许访问本机文件系统的“file://”。
-WWW是英语“World Wide Web”(万维网)的缩写,定义世界范围的因特网信息和服务的网络。
-WAP是英语“Wireless Application Protocol”(无线应用协议)的缩写,定义一个使移动终端能连接到并使用因特网信息和服务的无线电话网络的协议的集合。
-HTML是英语“HyperText Markup Language”(超文本标记语言)的缩写,定义一种用于为在WWW网络内浏览而定义文档或文件以及单元的结构和显示的语言。
-HTTP是英语“HyperText Transfer Protocol”(超文本传输协议)的缩写,定义使得能够显著地重新获得(recover)WWW网络上可用资源的WWW网络的通信协议。
-WAP是英语“Wireless Session Protocol”(无线会话协议)的缩写,定义一个相当于HTTP协议的WAP协议层。
-TLS是英语“Transfer Layer Security”(传输层安全)的缩写,定义与为在客户终端与服务器之间建立有保护会话而确定安全参数和算法有关的协议。
-WTLS是英语“Wireless Transfer Layer Security”(无线传输层安全)的缩写,定义所有WAP协议中被置换到无线电话的TLS协议。
-TCP/IP是英语“Transmission Control Protocol/InternetProtocol”(传输控制协议/网际协议)的缩写,定义在因特网中使用的通信层的一个管理网络中数据分组的寻址和路由选择的协议层。
-WTP是英语“Wireless Transport Protocol”(无线传输协议)的缩写,定义一个相当于因特网上的TCP/IP协议的WAP协议层。
-WML是英语“Wireless Markup Language”(无线标记语言)的缩写,定义一种为WAP协议而简化的HTTP语言。
-WAE是英语“Wireless Application Environment”(无线应用环境)的缩写,定义在用于使用因特网服务的WAP协议中的客户终端的应用环境,即客户机浏览器。
-WTA是英语“Wireless Telephony Application”(无线电话应用)的缩写,定义在用于电话业务的WAP协议中的客户终端的应用环境。
-CGI是英语“Common Gateway Interface”(公用网关接口)的缩写,定义用于使用因特网的应用程序的接口。该接口使得能够用客户机浏览器发出的URL请求来激活WWW的应用程序。该接口支持向应用程序传送输入参数。
-APDU是英语“Application Protocol Data Unit”(应用协议数据单元)的缩写,定义终端上应用程序与芯片卡上应用程序之间基本的命令交换格式。它是ISO 7816-4标准的一例。
-SQL是英语“Structured Query Language”(结构化查询语言)的缩写,定义在关系数据库的询问中使用的语言。
-SCQL是英语“Structured Card Query Language”(结构化卡查询语言)的缩写,定义符合ISO 7816-4的数据库类型的芯片卡的查询语言。SCQL在芯片卡中相当于在关系数据库的询问中使用的SQL语言。
-BNF是英语“Backus-Naur Form”(巴克斯-诺尔形式)的缩写,定义一种用于定义语言和语法的语义规则的符号伪码。
-GSM是英语“Global System for Mobiles(全球移动系统)的缩写,是一种移动电话系统的名称。
因此,本发明涉及通过在诸如因特网的数字数据传输网络中与之相连的终端以用作服务器为目的而构造电子芯片卡的系统,所述电子芯片卡包含一个微处理器和若干含有用于执行电子芯片卡的操作系统和用于管理电子芯片卡的输入/输出的程序和数据的存储器,特征在于它还包含:
-用于将来自终端的命令翻译成电子芯片卡的基本命令的装置;
-用于执行基本命令所定义的操作的装置;和
-用于格式化电子芯片卡对终端的响应的装置。
用于翻译URL命令的装置包含一个在存储器之一中记录的查找表。
在一个变体中,电子芯片卡也包含用于执行会话(WSP)和传输(WTP)协议的装置。
通过阅读以下对特定实施例的说明,将会发现本发明的其它特点和优点,所述说明是结合附图给出的,附图中:
图1表示的是,就协议层而言,对在因特网类型的网络中用作服务器的芯片卡通过适合访问这个网络的局域网进行本地访问(localaccess)的示意图;
图2表示的是,就协议层而言,对在因特网类型的网络中用作服务器的芯片卡通过适合访问这个网络的局域网进行远程访问的示意图;
图3是按照本发明的服务器芯片卡的构造的第一个例子,其中,所有协议层都是在服务器芯片卡中执行的;
图4是按照本发明的服务器芯片卡的构造的第二个例子,其中,协议层只存在于服务器芯片卡与之相连的终端中;
图5是按照本发明的服务器芯片卡的构造的第三个例子,其中,URL解释程序被转移到服务器芯片卡与之相连的终端;
在序言中给出的缩语的定义构成本说明书的一部分。
将在GSM类型的移动电话网络的环境中描述图1至5中的示意图,其中,网络的客户或用户有一个手机,希望访问终端10的本机的服务器芯片卡12(图1)或借助中继终端16访问远程的服务器芯片卡12(图2)。
为了使用因特网的服务,客户终端10通过URL寻址模式(20)求助于分布于各叠加的层中的不同协议。这些协议一般依次由会话层(22)、安全层(24)和传输层(26)构成。这些层例如依次定义WAP、WSP、WTLS和WTP类型的协议。
服务器芯片卡12包含WSP协议(标号26)和WTP协议(标号30)。
在图1的情形中,客户终端10和服务器芯片卡12通过诸如按照方式T=0和T=1的ISO 7816-3的通信协议直接通信。这个构造使客户终端10能按箭头36的方向恢复(recover)服务器芯片卡12的文件34。它也使得能够按箭头36的相反方向从终端10向芯片卡12传输一个文件或其它文件,例如用于更新服务器芯片卡12。
在图2的示意图中,服务器卡不是在本机上与客户终端10相连的,而是通过中继终端16与客户终端相连的,中继终端至少包含WTP协议(标号42),在有保护连接的情况下,可能还包含WTLS协议(标号40)。应当注意,在中继终端16中WSP协议(标号4)并不是必要的。
服务器芯片卡12通过通信协议32在本机上与终端16通信,而所述终端则通过用于移动电话的类型的传输协议46(GSM)与客户终端12通信。
图2中的这种构造使客户终端10能借助中继终端16,按箭头36的方向通过通信协议32和46,读取服务器芯片卡12的文件34。它也使得能够按箭头36的相反方向从终端10向芯片卡12传输一个文件或其它文件,例如用于更新服务器芯片卡12。
对图1和2的说明表明,服务器芯片卡12执行WSP和WTP协议,WSP和WTP协议能被中继终端执行。
芯片卡2至少应当完成以下功能:
-以芯片卡的基本命令的顺序翻译URL命令;
-选择所请求的文件并将其返回给客户终端10,或者启动相关的处理;和
-格式化芯片卡对客户终端的响应。
本发明按照WTP和WSP协议在芯片12中的集成的程度,提出三个服务器芯片卡的实施例。
实施例(a)(图3)中,WTP和WSP协议与URL解释程序是由芯片卡执行的。
实施例(b)(图4)中,只有URL解释程序是在芯片卡中执行的,WTP和WSP协议是由与芯片卡相关联的终端执行的。
实施例(c)(图5)中,WTP和WSP协议与URL解释程序都是由与芯片卡相关联的终端执行的。
本发明的服务器芯片卡的无论哪种特定实施例都包含:
-一个微处理器50;
-一个所谓的程序存储器52,它是非易失性类型的,更常用的名称是代表英文“Read Only Memory”(只读存储器)的缩写ROM,含有程序;
-一个易失性随机存取类型的存储器52,更常用的名称是代表英文“Random Access Memory”(随机存取存储器)的缩写RAM;和
-一个所谓的数据存储器56,它是可编程和可擦类型的,更常用的名称是代表英文“Electrically Erasable Programmable Read OnlyMemory”(电可擦可编程只读存储器)的缩写EEPROM,含有数据。
箭头58表示微处理器50与存储器52、54和56通信。
三个实施例之间的区别涉及到存储器52的内容。这是因为,在实施例(a)(图3)中,芯片卡含有:
-芯片卡的操作系统60;
-输入/输出管理系统62;
-WTP协议(标号30);
-WSP协议(标号28);和
-URL解释程序64。
在这个实施例(a)中,芯片卡12完成全部的WTP、WSP和URL功能,这需要大容量的存储器52。
在实施例(b)(图4)中,芯片卡含有:
-芯片卡的操作系统60;
-输入/输出管理系统62;和
-URL解释程序64。
在实施例(b)中,WTP和WSP协议安装在与服务器芯片卡相关联的中继终端16上。
为了与设置在芯片卡12上的URL解释程序通信,将中继终端16设计得能产生所谓的“信封”(envelope)命令。“信封”命令将URL从中继终端传送到卡。
在实施例(c)(图5)中,芯片卡含有:
-芯片卡的操作系统60;和
-输入/输出管理系统62;
在实施例(c)中,WTP和WSP协议与URL解释程序安装在与服务器芯片卡相关联的中继终端16上。当中继终端16启动时,服务器芯片卡例如发送一条要求传送URL的查找表的内容的命令。
在这三个实施例中,存储器56含有相同的元件,它们是:
-URL的查找表70;
-芯片卡的内部数据;和
-文件、应用程序和对象(标号74)。
通用的URL使用方案在1998年12月的RFC 1738文件中定义,该文件可在因特网上得到,作者是T.Breners-Lee、L.Masinter和M.McCahill,定义的格式如下:
<scheme>://<use>:<password>@<host><port>/<url-path>
本发明提出一种按照下列格式访问服务器芯片卡的方案:
card://<accesscondition>@<host>:<cardreader>/url-parmlist
在这个方案中,访问作为资源的服务器芯片卡的协议由“card://”确定。
访问卡的条件,诸如个人代码或加密证书,例如是由“accesscondition”部分定义的。
服务器芯片卡与其相连的有关终端,由“host”部分确定。
有关的读卡机由“cardreader”部分确定,可以对应于一个读卡机的物理地址,或者对应于一个逻辑地址,如移动电话终端的SIM读卡机。
对资源的访问路径由“url-path”部分确定,可以对应于一个从芯片卡的根出发的逻辑路径,或者对应于一个去往文件或应用程序的逻辑路径。
以下用BNF标记法完整地定义一个对服务器芯片卡“card://”的URL寻址方案:
cardurl:=       "card://" [[accssscondition"@] host

            [":"cardreader]["/"path ["?"psrmlist]]
accesscondition      :=[[user][":"pincode]]
host            := "localhost" 丨hostname
cardreader        : = "SIM"丨"OPT"
path            :=   application "/" command
parmlist          := * parm ["+"parm]
parm            :=*[char]
application       *:=*[char]丨efdf ["/" efdf]
command           :=*efdf丨[char]
user              :=*[char]

hostname          :*=[char]
pincode           :=digitdigitdigitdigit
efdf              := "S"-hex-hex-hex-hex
char              :=alpha丨digit
alpha             :=lowalpha丨hialpha
hex            :=digit丨"A"丨"B"丨"C"丨"D"丨"E"丨"F"丨

                 丨"a"丨"b"丨"c"丨"d"丨"e"丨"f"
digit            :=  "0"丨"1"丨"2"丨"3"丨"4"丨"5"丨"6"丨"7"丨"8"丨"9"
lowalpha          :="a"丨"b"丨"c"丨"d"丨"e"丨"f"丨"g"丨"h"丨"i"丨"j"丨"

                "1"丨"m"丨"n"丨"o"丨"p"丨"q"丨"r"丨"s"丨"t"丨"u"丨"v"丨

                  "w"丨"x"丨"y"丨"z"

hialpha           :="A"丨"B"丨"C"丨"D"丨"D"丨"E"丨"F"丨"G"丨"H"丨"I"丨"J"丨"
                  "L"丨"M"丨"N"丨"O"丨"P"丨"Q"丨"R"丨"S"丨"T"丨
                "U"丨"V"丨"W"丨"X"丨"Y"丨"Z"

Claims (5)

1.通过在诸如因特网的数字数据传输网络中与之相连的终端以用作服务器为目的而构造电子芯片卡的系统,所述电子芯片卡包含一个微处理器和若干含有用于执行电子芯片卡的操作系统和用于管理电子芯片卡的输入/输出的程序和数据的存储器,特征在于它还包含:
-用于将来自终端(10,16)的命令翻译成电子芯片卡的基本命令的装置(56,70);
-用于执行基本命令所定义的操作的装置;和
-用于格式化电子芯片卡对终端(10,16)的响应的装置。
2.按照权利要求1的电子芯片卡,特征在于,用于翻译命令的装置包含特定于对每个芯片卡类型的URL的查找表(70)。
3.按照权利要求2的电子芯片卡,特征在于,用于翻译命令的装置另外还包含在存储器(52)中记录的URL解释程序。
4.按照权利要求3的电子芯片卡,特征在于,它也包含用于执行会话(WSP)和传输(WTP)协议的装置。
5.按照权利要求4的电子芯片卡,特征在于,执行WSP和WTP协议的装置包含在存储器(52)中记录的程序。
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