CN1830193A - 智能卡或智能密钥型便携器传输协议的自动检测方法 - Google Patents

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Abstract

在便携器内所采用的协议检测方式包括以下步骤：a)发送应答(E2)便携器接通(E1)以后，从接口装置方面接收初始信号；b)在便携器中，按照与各自第一和第二协议(E3)相配合的至少一个第一和第二取样频率，采样所述初始信号；c)在便携器中，使所得到的采样信号的至少一个取样，与适合其中一个第一和第二协议(E4)的至少一个协议密钥条件相比较；d)根据比较结果，在便携器中按照第一或第二通信协议处理交换数据。便携器可以是智能卡或智能密钥型便携器。

Description

智能卡或智能密钥型便携器 传输协议的自动检测方法
本发明涉及智能卡或智能密钥型便携器传输协议的自动检测方法。
该发明找到了一种在便携器与接口装置之间数据交换中的普遍应用，特别是，在扰频电视节目接收时解扰所用的接收机/解码器与预约者的智能卡或智能密钥型便携器之间的数据交换。
现在，市场上的大部分智能卡都符合尤其是在文献ISO/CEI7816-3与-4中所确定的特殊标准。该标准特别涉及到智能卡及其与之相配合的接口装置之间的传输协议。
由于这个标准，要有大量的工具和软件用于制备接口装置，比如智能卡读出器、自动控制驱动器、检测及确认装置、卡的个性化处理机等等。
在实施中，标准规定：误传输协议以及由卡所提供的其它可能的传输协议都利用一个量纲参数T显示在接口装置上，此参数是在所述卡接通后在卡的应答中发送的。标准也规定，接口装置能够选择除了最初由卡所保留的协议以外的至少另外一个传输协议。
此外，大家都了解一些应用，比如，交费电视，它可利用非标准化格式的芯片便携器，例如是以密钥的形式，而且它按照与前述标准中所提出的不同协议而工作。
例如，这样一些应用涉及SYSTER型(注册商标)的所谓的模拟接收机/解码器，例如它们是在法国开发的，用来在接收扰频电视节目时进行解扰。
对于这种不具有标准化格式和协议的而且一般都是在相当小范围内生产的芯片便携器来说，成本可能很高。
再者，这种芯片便携器的检测和一体化都不方便，因为没有任何标准工具可以使用。
本发明适当地解决了这些问题。
该发明主要针对的是一种在便携器与接口装置之间交换数据的处理方法。
根据本发明的普遍定义，此方法包括一种由便携器所进行的协议检测方式，其中有如下步骤：
a)接通便携器的应答发出以后，从接口装置方面接收一个初始信号；
b)在便携器内，按照分别与第一和第二协议相配合的至少一个第一和第二取样频率采样初始信号；
c)在便携器内，使至少一个由采样而得到的信号取样与适合于第一和第二协议之一的至少一个协议密钥条件相比较；
d)根据比较的结果，在便携器中按照第一或第二通信协议之一来处理交换的数据。
借助于本发明方法，便携器能够管理至少两个传输协议，其中一个是按照所希望的标准比如ISO7816-3或类似标准而典型地规格化的，而另一个非标准化的传输协议，例如是SYSTER(注册商标)协议。
传输协议类型的选择是在正确地接通便携器以后，当接收由接口装置传输的初始信号时，利用便携器而自动进行的。接口装置没有作出任何有关传输协议选择的决定。因此，如果便携器处在按照SYSTER协议的工作方式，它将被纠正该SYSTER协议不能管理使便携器的工作向另外的ISO型协议的转换，与此同时又考虑到了上述方法的步骤。
本发明方法可以利用广泛流传的标准装置(读卡器，个性化装置，检测装置)，同时还可以使便携器适应不同于符合ISO标准的以及具有产权协议性质的特有传输协议，比如由SYSTER型(注册商标)电视模拟接收机/解码器所提出的协议。
本发明方法可一样承担特定协议和标准化协议，还同样无需在便携器个性化时管理配置参数。因此在装载应用的外部规格方面不存在任何意外的情况。
实际上，便携器是一个智能卡，它可安装及启用符合标准ISO7816-3或类似标准(对于检测等等)的一些协议以及SYSTER型(注册商标)通信协议(用于数字电视的应用)。
根据一个实施例，步骤b)主要在于按照第一和第二取样频率采样所述初始信号，而步骤c)在于使两个产生的取样信号中至少各自一个取样与各个第一和第二密钥条件进行比较，每个密钥条件都适合于第一和第二协议中的各自一个。
根据另一个实施例，步骤b)在于按照分别对应于第一和第二协议的第一或第二取样频率采样初始信号，步骤c)则在于使所得到的采样信号的至少一个取样与分别适合于第一协议、第二协议的一个协议密钥条件进行比较，而步骤d)在于分别按照第一协议、第二协议处理交换的数据，这是在正比较的情况下，而在负比较的情况下则分别按照第二协议、第一协议处理交换的数据。
根据本发明的另一特征，第一密钥条件与按照第一取样频率所采样的第一字符比特位奇偶性有关，而第二密钥条件与按照第二取样频率采样的第一字符最高有效比特位值有关。
根据一个实施方式，相符合的取样频率的周期时间单位等于372/fi，其中fi是当应答接通便携器时，由接口装置提供的初始频率。
根据另一个实施方式，非符合的取样频率周期时间单位等于396/fi。
实际上，根据第一个变型例，初始信号串是同时按两个取样频率采样的，因此两个采样是针对输入的同一信号串《平行地》进行的。
根据另一个变型例，初始信号串是按两个取样频率中的单一频率采样的。
本发明还涉及一种便携器，它能够与接口装置交换数据。
根据本发明的另一个主要特征，便携器包括处理装置，它能够在发送应答接通便携器以后，从接口装置方面接收初始信号；能够按照至少第一和第二取样频率之一采样所述初始信号，第一和第二取样频率是分别与第一和第二协议相配合的；能够使按照所述第一和第二取样频率中的至少一个频率而采样的所述初始信号的至少一个取样与适合第一和第二协议之一的至少一个协议密钥条件进行比较；并且根据比较的结果，按照第一或第二通信协议处理所交换的数据。
本发明还有一个目的是存储在信息载体上的计算机程序，它具有一些程序指令，在由信息系统加载和执行程序时，可以采用前述的处理方法。
本发明的其它特征和优点可在阅读后面的详细说明时显示出来，其中唯一的附图是一个结构图它表明了本发明协议检测方法的一个实施方式。
实际上，本发明传输协议的检测方法主要包括一个初始信号的至少一个取样选择性读出。例如，所述至少一个取样对应于利用接口装置应答智能卡接通时所发射的初始信号最初八位字节或字符。这就是所说的并且按照至少其中一个取样频率读出的至少一个取样，其中一个取样频率适合ISO标准协议，比如ISO7816-3或类似标准，而另一个取样频率则与产权性特定协议相关比如SYSTER(注册商标)协议。
可以考虑两个变型例。
根据第一个变型例，规定按照第一和第二取样频率，采样初始信号，例如采样接通应答所接收的最初八位字节。第一取样频率适合于第一协议(ISO)而第二取样频率适合第二协议(SYSTER)。这两个协议与两个各自的频率相配合，因为一个比特位的时限根据所用的协议是不同的。
这两个采样是同时对于以比特位串形式接收的初始信号进行的。按第一取样频率所得到的取样，以第一采样信号形式存入到存储器第一区，而按第二取样频率所得到的取样，以第一采样信号形式，存入到存储器的第二区。
该方法力求根据实时传输的初始信号取样来选择协议，这种方法的实施只有在如此传输的初始信号字符比特位上识别出至少一个可确定密钥条件的比特位，才变得可能，不管协议如何。
申请人已注意到，第一个字符的最高有效比特位可执行所要力求达到的识别功能，也就是说，是在T＝0协议情况下的奇偶性比特位，符合标准ISO7816-3，而在SYSTER协议情况下是《比特n°8》
实际上，在SYSTER情况下，比特n°8属于“值1”，这是对于有关重新接入冷卡或热卡之后所传输的第一个字符来说的。
但是，在ISO7816-3，T＝0协议情况下，奇偶性比特位与比特b0至b7有关，可组成传输字符。提供了较大的自由度选择该第一个字符的值。能够涉及的，或是十六进制计数法的八位字节FF，这是在按照标准ISO选择协议的初始信号情况下；或是指令类的CLA八位字节，这是在APDU命令情况下，即“Application Protocol Data Unit”，也就是所应用的协议数据。
申请人已注意到，字符FF是一个其奇偶性为零态的字符，换句话说，八位字节FF与识别选择相兼容。关于命令的选择，适宜于选择一类适当的命令其奇偶性也是零态，以便确保识别能安全可靠。
换句话说，适合的是，第一命令有兼容类以便使得卡协议转换到所希望的方式中。后面的命令都能有任一类别值。事实上，该方法的一个作用就是把所选择的协议保留到下一次卡接入。
初始取样频率的周期时间单位等于372/fi，其中fi是在应答接通卡时(标准ISO7816-3)，由接口装置提供的初始频率。
特定取样频率的周期时间单位可等于396/fi，其中fi，在SYSTER协议范围内，约等于3.8MHz，位速度约为9600比特/秒。
实际上，周期时间单位值对于同一频率来说也不是相同的，因此传输的取样频率根据接口装置是不同的。对于T＝0型的ISO协议，也就是非同步“half duplex”字符传输协议进行选择。
参照图1，根据第一个实施方式的检测协议工作运行如下：
根据步骤E1，接通便携器。
根据步骤E2，智能卡发送应答ATR(即“Answer To Reset”)，回答卡的接通。
根据步骤E3，规定了利用取样，按照两个可能的取样频率读出第一字符或八位字节，这两个取样频率或是符合格式ISO的取样频率，或是SYSTER型产权性特定取样频率。
根据取样频率372/fi，也就是根据符合的取样频率，校检第一个八位字节的第一比特位的奇偶性(步骤E4)。
如果该奇偶性校验等于零，按符合的取样频率，则所选择的协议是对应于T＝0型的ISO协议(步骤E5)。
根据非适宜的取样频率，这里等于396/fi，校验了最高有效位的值。
如果第一个字符的比特n°8等于“1”，则所选择的协议是特定协议，例如，这里是SYSTER协议(步骤E6)。
传输协议的自动检测方式应用到T＝0型的ISO协议。当然，该检测方法还可用于其它一些标准化协议。
按变型例来说，可能只容许单一的与识别方法相兼容的命令类型，以便有更大的几率出现特定的选择(SYSTER)并且优先这个工作方式。
本发明方法可以使用智能卡的普通检测及确认装置，甚至采用其检测应用与现行标准不兼容的智能式便携器。该方法也可以经常管理至少两个协议，无需使用具体的配置。
根据第二个实施方式，规定了按照两个取样频率中的单独一个频率，对初始信号采样，此频率适合其中一个协议。那时，使所得到的采样信号的至少一个取样与一个协议密钥条件相比较，该密钥条件适合于对应所选择频率的协议。结果，在正比较情况下，处理按照该协议的交换数据而在负比较的情况下则处理按照另一协议的交换数据。
根据该第二个实施方式，很明显，在负比较的情况下，这相当于取样频率不对应由接口装置有效接纳的协议，初始信号的数据，典型的是八位字节，没有被智能卡复原。但是，在大多数情况下，初始信号的这种信息丢失没有干扰便携器在其按照协议的工作方式内后来的运行，其中，在这种负比较之后，将发生工作转换。
当一个卡处在ISO7816-3标准型接口装置中时，该卡就准确地遵守这个标准。
本发明没有任何使用的限制。例如，在装载式应用的外部规定方面，没有影响协议也没有意外的关联。
本发明方法可以利用存在信息载体上的软件而实施，这些信息可利用信息系统读出，系统可能全部或部分是可撤换的，特别是ROM、Fash、EEPROM。
软件具有计算机程序指令，当通过信息系统加载和执行该程序的时候，可以实施本发明的处理方法。
权利要求书
(按照条约第19条的修改)
1.处理便携器与接口装置之间所交换的数据的方法，便携器是智能卡型或智能密钥型的，其特征在于，它包括一种内部采用的并由便携器实施的协议检测方式，其中规定以下几个步骤：
a)发送应答便携器接通以后，从接口装置方面接收初始信号；
b)在便携器中，接照至少其中一个与各自第一及第二协议相关的第一及第二取样频率，采样所述初始信号；
c)在便携器中，使所得到的每个采样信号的至少一个各自的取样，与至少各自的第一及第二密钥条件进行比较，每个密钥条件都适合于第一及第二协议中的一个；
d)根据比较结果，在便携器中按照第一或第二通信协议处理所交换的数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b)主要是按照分别对应于第一和第二协议的第一取样频率或第二取样频率采样初始信号，步骤c)主要是使所得到的采样信号的至少一个取样与分别适合于第一协议、第二协议的一个协议密钥条件相比较；步骤d)在于，在正比较的情况下，分别按照第一协议、第二协议处理所交换的数据，而在负比较的情况下，分别按照第二协议、第一协议处理交换数据。
3.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，适合第一协议的协议密钥条件与第一字符的第一比特位奇偶性有关。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，适合第二协议的第二协议密钥与第一字符的最高有效比特位值有关。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第一取样频率的周期时间单位等于372/fi，其中fi是当应答便携器接通时，由接口装置提供的频率。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第二取样频率的周期时间单位等于396/fi，其中fi是当应答接通便携器时，由接口装置提供的频率。
7.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，便携器是一个智能卡，它可同时安装和启用符合标准ISO7816-3的协议和SYSTER(注册商标)数字电视协议。
8.能够与接口装置交换数据的便携器，该便携器是智能卡型或智能密钥型的，其特征在于，便携器包括一种处理装置，它能够在发送应答便携器的接通以后，从接口装置接收初始信号；能够按照分别与第一和第二协议有关的至少一个第一取样频率和第二取样频率来采样所述初始信号，使如此按照至少各自第一和第二取样频率采样的所述初始信号的各自至少一个取样与至少分别适合第一和第二协议的协议密钥条件相比较；并且根据上述比较的结果，按照第一通信协议或第二通信协议处理交换数据。
9.根据权利要求8所述的便携器，其特征在于，适合第一协议的密钥条件与按照符合标准的取样频率所采样的第一字符第一比特位奇偶性有关。
10.根据权利要求8所述的便携器，其特征在于，适合第二协议的密钥条件与按照非符合标准的取样频率所读出的第一字符最高有效比特位值有关。
11.根据权利要求8所述的便携器，其特征在于，符合标准的第一取样频率的周期时间单位等于372/fi，其中fi是应答便携器接通时，由接口装置提供的频率。
12.根据权利要求8所述的便携器，其特征在于，第二取样频率的周期时间单位等于396/fi，其中fi是应答便携器接通时，由接口装置所提供的频率。
13.根据权利要求9至12之一所述的便携器，其特征在于，便携器是智能卡可同时安装和启用符合标准ISO7816-3的协议和SYSTER(注册商标)数字电视协议。
14.存储在信息载体上的计算机程序，所述程序具有的指令可以在该程序由信息系统加载和执行时而采用根据权利要求1至7之一所述的处理方法。

Claims (15)

1.处理便携器与接口装置之间交换数据的方法，其特征在于，它包括一种内部采用的并利用便携器实施的通信协议检测方式，其中规定以下几个步骤：
a)发送便携器接通应答以后，从接口装置方面接收初始信号；
b)在便携器中，按照至少其中一个与各自第一及第二协议相关的第一和第二取样频率，对所述初始信号进行采样；
c)在便携器中，使至少一个所得到的采样信号的取样与至少一个适合于其中一个第一和第二协议的协议密钥条件相比较；
d)根据比较结果，在便携器中，按照其中一个第一或第二通信协议处理如此交换的数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b)主要是按照第一及第二取样频率采样所述初始信号而步骤c)主要是使所得到的两个采样信号的至少各自一个取样与各自的第一和第二密钥条件相比较，每个密钥条件适合第一和第二协议中的各自一个。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b)主要是按照分别对应于第一和第二协议的第一取样频率或第二取样频率采样初始信号，步骤c)主要是使所得到的采样信号的至少一个取样与分别适合于第一协议、第二协议的一个密钥条件相比较，而步骤d)主要是在正比较的情况下，分别按照第一协议、第二协议处理交换的数据，在负比较的情况下，分别按照第二协议、第一协议处理交换的数据。
4.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，适合于第一协议的协议密钥条件与第一字符的第一比特位的奇偶性有关。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，适合于第二协议的第二协议密钥条件与第一字符的最高比特位值有关。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第一取样频率的周期时间单位等于372/fi，其中fi是应答便携器接通时由接口装置所提供的频率。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第二取样频率的周期时间单位等于396/fi，其中fi是应答便携器接通时由接口装置提供的频率。
8.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，便携器是一个智能卡可同时安装和启用符合ISO7816-3标准的协议以及SYSTER(注册商标)数字电视协议。
9.能够与接口装置交换数据的便携器，其特征在于，便携器包括一种处理装置，可在发送应答便携器接通后，从接口装置方面接收初始信号；按照与各自第一及第二协议相关的至少一个第一及第二取样频率，采样所述初始信号；使按照至少其中一个第一及第二取样频率而采样的所述初始信号的至少一个取样与适合于第一及第二协议之一的至少一个协议密钥条件相比较；以及根据比较结果来处理如此按照第一或第二通信协议所交换的数据。
10.根据权利要求9所述的便携器，其特征在于，适合第一协议的密钥条件与按照符合标准的取样频率所采样的第一字符的第一比特位奇偶性有关。
11.根据权利要求9所述的便携器，其特征在于，适合第二协议的密钥条件与按照未符合标准的频率所读出的第一字符的最高有效比特位值有关。
12.根据权利要求9所述的便携器，其特征在于，符合标准的第一取样频率的周期时间单位等于372/fi，其中fi是当应答便携器接通时由接口装置所提供的频率。
13.根据权利要求9所述的便携器，其特征在于，第二取样频率的周期时间单位等于396/fi，其中fi是当应答便携器接通时由接口装置所提供的频率。
14.根据权利要求10至13之一所述的便携器，其特征在于，便携器是一个智能卡可同时安装和启用符合标准ISO7816-3的或类似的协议以及SYSTER(注册商标)数字电视协议。
15.存储在信息载体上的计算机程序，所述程序具有的指令可以在该程序由信息系统加载和执行时而采用根据权利要求1至8之一所述的处理方法。
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