DE102004024158A1

DE102004024158A1 - Kommunikationssystem

Info

Publication number: DE102004024158A1
Application number: DE102004024158A
Authority: DE
Inventors: Till Winteler; Gerd Dirscherl
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2004-05-14
Filing date: 2004-05-14
Publication date: 2005-12-08
Anticipated expiration: 2024-05-15
Also published as: DE102004024158B4; FR2873218A1; US20050252962A1

Abstract

Kommunikationssystem (1) mit einer Chipkarte (2) und mindestens einem Chipkartenkommunikationspartner (3), wobei die Chipkarte (2) ein Modul zum Initiieren eines Datenaustausches (5) mit dem Chipkartenkommunikationspartner (3) aufweist, und ein Verfahren zum Datenaustausch zwischen Chipkarte (2) und Chipkartenkommunikationspartner (3), wobei der Datenaustausch durch die Chipkarte (2) initiiert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kommunikationssystem mit einer Chipkarte und mindestens einem Chipkartenkommunikationspartner.

1 zeigt ein aus dem Stand der Technik bekanntes Kommunikationssystem 1 mit einer Chipkarte 2 und einem Chipkartenkommunikationspartner 3, wie z.B. im „Handbuch der Chipkarten, W. Rankl, W. Effing, 3. Auflage, Carl Hanser Verlag, München, 1999" angegeben. Die Chipkarte 2 eines solchen Kommunikationssystems 1 besteht aus einem integrierten Schaltkreis, dem sog. Chip, der mit einem Kartenkörper verbunden ist. Der Chipkartenkommunikationspartner 3 ist meistens ein Terminal oder Lesegerät. Die Kommunikation zwischen Chipkarte 2 und Chipkartenkommunikationspartner 3 erfolgt über eine Schnittstelle 4, welche eine Standard-Schnittstelle sein kann. Der Chipkartenkommunikationspartner 3 steuert die Kommunikation mit der Chipkarte 2 nach dem „Challenge-Response-Verfahren". Dabei sendet Chipkartenkommunikationspartner 3 ein Kommando als „Challenge" zur Chipkarte 2, welches dieses unverzüglich abarbeitet, eine Antwort erzeugt und sie an den Chipkartenkommunikationspartner 3 als „Response" zurücksendet. Die Chipkarte 2 spielt in dem Kommunikationssystem 1 immer die passive Rolle eines sog. „Slaves", da sie auf Anweisungen des „Masters", dem Chipkartenkommunikationspartner 3, warten muss.

Diese Master-Slave Abhängigkeit ist bei Chipkarten der ersten Generation, den Speicherkarten am stärksten ausgeprägt. Diese werden z. B. in Telefonkarten oder Krankenversicherungskarten benutzt, wobei sich die Funktionalität auf das Speichern und den Austausch von Daten beschränkt. Um die Gesamtkosten dieses Kommunikationssystems gering zu halten, wurden die in großer Stückzahl hergestellten Speicherkarten so einfach wie möglich aufgebaut und die für die Kommunikation notwendige Funktionalität so weit wie möglich in die wenigen Terminals verlagert. Weitere Vereinfachungen wurden durch den Einsatz einer synchronen Schnittstelle erzielt, die den Kommunikationsablauf allerdings relativ starr vorgibt.

Die nächste Generation von Chipkarten, die sog. Mikrokontrollerkarten, weisen zusätzlich zum Speicher noch einen Mikro-Controller und freiprogrammierbare Software auf. Derartige Chipkarten sind z.B. Bankkarten mit Verschlüsselungsfunktion oder SIM (Subscriber Identity Module) Module von GSM Mobiltelefonen. Zum Datenaustausch werden flexiblere Schnittstellen, wie z.B. in der ISO-7816-3 Norm festgelegt, eingesetzt. Trotz der stark erweiterten Funktionalität der Chipkarten wird die Kommunikation zwischen einer Chipkarte und einem Terminal immer noch vom Terminal gesteuert und basiert nach wie vor auf dem Challenge-Response-Verfahren. War dies bei Speicherkarten von Vorteil, so stellt dies für Mikrokontrollerkarten eine Einschränkung dar. Tritt z. B. in der Chipkarte 2 ein Fehler auf und ist dadurch die Kommunikation gestört, so kann die Chipkarte 2 den Fehler nicht von sich aus dem Chipkartenkommunikationspartner 3 mitteilen. Der Chipkartenkommunikationspartner 3 wird versuchen die Kommunikation trotzdem fortzusetzen, indem er die Daten noch einmal schickt. Die Chipkarte 2 kann dem Chipkartenkommunikationspartner 3 nur mitteilen, dass die Daten nicht richtig empfangen worden sind. Sie hat jedoch keine Möglichkeit, die Kontrolle über die Kommunikation zu übernehmen.

In der Zukunft werden Chipkarten mit noch größerem Funktionsumfang, die so genannten Smart-Karten, hergestellt und eingesetzt werden. Mit diesen wird es z. B. möglich sein, über eine Smart-Karte Vorgänge auf einem Handy zu steuern. Dazu muss die Chipkarte allerdings die Kontrolle über das Kommunikationssystem übernehmen, d.h. die Rolle des Masters übernehmen können. In den heutigen Kommunikationssystemen 1 ist dieses jedoch nicht vorgesehen, die Chipkarte 2 kann nur als Slave auf Befehle des Chipkartenkommunikationspartners 3 reagieren und von sich aus keine Aktionen starten. Der mögliche Anwendungsbereich von Chipkarten 2 ist ohne die Möglichkeit einen Datenaustausch mit einem Chipkartenkommunikationspartner 3 zu initiieren stark eingeschränkt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Kommunikationssystem mit einer Chipkarte und mindestens einem Chipkartenkommunikationspartner anzugeben, bei der die Chipkarte einen Datenaustausch initiieren kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Chipkarte ein Modul zum Initiieren eines Datenaustausches mit dem Chipkartenkommunikationspartner aufweist und ein Verfahren zum Datenaustausch zwischen einer Chipkarte und einem Chipkartenkommunikationspartner angegeben wird.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den untergeordneten Ansprüchen.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist die Chipkarte zur Kommunikation eine Standardschnittstelle auf. Dies hat den Vorteil, dass existierende Terminal-Infrastrukturen genutzt werden können.

Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Kommunikationssystems ist eine zusätzliche, nicht zur Standardschnittstelle gehörende Leitung zur Übertragung eines Initiierungssignals an den Chipkartenkommunikationspartner vorgesehen. Durch diese zusätzliche Leitung kann das Initiierungssignal auch dann an den Chipkartenkommunikationspartner übertragen werden, wenn bei der Standard-Schnittstelle keine solche Möglichkeit vorgesehen ist.

Vorteilhafterweise weist das Kommunikationssystem eine Standard-Schnittstelle nach dem ISO-7816-Standard auf. Dadurch wird die Kompatibilität zur bestehenden Lesegerät-Infrastruktur sichergestellt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren beispielhaft näher erläutert. In diesen zeigen:
1 ein bekanntes Kommunikationssystem mit einer Chipkarte und einem Chipkartenkommunikationspartner,
2 ein Kommunikationssystem mit einer Chipkarte und einem Chipkartenkommunikationspartner, bei dem das Initiierungssignal über eine Standard-Schnittstelle übertragen wird,
3 ein Kommunikationssystem mit einer Chipkarte und einem Chipkartenkommunikationspartner, bei dem das Initiierungssignal über eine zusätzliche, nicht zur Standard-Schnittstelle gehörende Leitung übertragen wird.
2 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kommunikationssystems 1 mit einer Chipkarte 2 und einem Chipkartenkommunikationspartner 3. Gegenüber 1 ist die Chipkarte 2 dabei um ein Modul zum Initiieren eines Datenaus tausches 5 mit dem Chipkartenkommunikationspartner 3 erweitert. Der Datenaustausch erfolgt nach wie vor über eine Schnittstelle 4, die auch als Standard-Schnittstelle ausgebildet sein kann. Die Chipkarte 2 kann auch über mehrere, nicht notwendigerweise identische Schnittstellen 4 mit dem Kommunikationspartner 3 verbunden sein. Sie kann auch mit mehreren Kommunikationspartnern 3 verbunden sein und gleichzeitig mit diesen kommunizieren. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde auf die Darstellung von mehreren Kommunikationspartnern und mehreren Schnittstellen verzichtet.
In diesem Ausführungsbeispiel erfolgt das Signalisieren zum Initiieren eines Datenaustausches über die existierende Standard-Schnittstelle 4. Über das Modul zum Initiieren eines Datenaustausches 5 signalisiert die Chipkarte 2 an den Chipkartenkommunikationspartner 3, dass sie mit diesem kommunizieren möchte. Dies kann z. B. dadurch geschehen, dass eine Datenleitung der Standard-Schnittstelle, die, wenn gerade kein Datenaustausch stattfindet, default-mäßig einen High-Zustand signalisiert, durch das Modul zum Initiieren eines Datenaustausches 5 verändert wird, um einen Low-Zustand zu signalisieren. Der Kommunikationspartner 3 erkennt daraufhin , dass die Chipkarte einen Datenaustausch starten möchte und bereitet sich darauf vor. In diesem Ausführungsbeispiel wird keine Extra-Leitung oder -Schnittstelle zum Signalisieren der Initiierung eines Datenaustausches eingesetzt, sondern eine vorhandene Leitung, z. B. eine Datenleitung, manipuliert. Benutzt man als Standard-Schnittstelle eine Schnittstelle nach der ISO 7816-3-Norm, so kann eine Signalisierung auch über mindestens einen der drei nicht genutzten Kontakte C4, C6 und C8 erfolgen.
3 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem gegenüber 2 eine zusätzliche Leitung oder Schnittstelle 6 zum Übertragen eines Initiierungssignals eingesetzt wird. Dies kann z. B. dann notwendig sein, falls die Datenleitung der Standard-Schnittstelle 4 für eine Manipulation zum Signalisieren nicht zugänglich ist. Die Chipkarte 2 ist in diesem Fall über eine Extra-Leitung 6 und dem Modul zum Initiieren eines Datenaustauschs 5 mit dem Kommunikationspartner 3 verbunden. Der Datenaustausch erfolgt über die Standartschnittstelle 4.
Es ist naheliegend, dass die Erfindung nicht auf das ISO 7816-3-Interface beschränkt ist. Prinzipiell funktioniert die Erfindung mit allen anderen Schnittstellen und Protokollen, die Master-Slave-basiert sind.
Dadurch, dass die Chipkarte 2 die Möglichkeit besitzt, einen Datenaustausch zu initiieren, ergeben sich eine Fülle von neuen Anwendungsmöglichkeiten. So ist es z. B. denkbar, dass die Chipkarte über ein Handy selbständig Kontakt mit einem Provider aufnimmt, um Informationen abzufragen bzw. zum Provider zu senden. Die Chipkarte 2 könnte so dem Provider mitteilen, dass sie , z.B. eine gesperrte Karte ist oder, dass versucht wurde sie zu manipulieren. Genauso sinnvoll ist es, wenn die Chipkarte 2 unaufgefordert dem Chipkartenkommunikationspartner 3 mitteilen kann, dass sie ein Problem gehabt hat, welches ihre Funktionalität einschränkt oder sogar unmöglich macht. Eine weitere denkbare Anwendung ist eine Signalisierung an den Kommunikationspartner 3 für den Fall, dass sich das Kommunikationssystem 1 in einem Ruhe- bzw. Standby-Zustand befindet, und die Chipkarte 2 nun mitteilen möchte, dass die Kommunikation fortgesetzt werden soll.
Gegenüber anderen Lösungen bietet die Erfindung den Vorteil, dass die Chipkarte 2 jederzeit dem Chipkartenkommunikationspartner signalisieren kann, dass sie einen Datenaustausch initiieren möchte.
Die vorhergehende Beschreibung der Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrativen Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung. Im Rahmen der Erfindung sind-verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihrer Äquivalente zu verlassen.

1: Kommunikationssystem
2: Chipkarte
3: Chipkartenkommunikationspartner
4: Standard-Schnittstelle
5: Modul zum Initiieren eines Datenaustausches
6: Leitung zum Initiieren eines Datenaustausches

Claims

Kommunikationssystem (1) mit einer Chipkarte (2) und einem Chipkartenkommunikationspartner (3) dadurch gekennzeichnet, dass die Chipkarte (2) ein Modul zum Initiieren eines Datenaustauschs (5) mit dem Chipkartenkommunikationspartner (3) aufweist.
Kommunikationssystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Chipkarte (2) eine Standard-Schnittstelle (4) aufweist.
Kommunikationssystem (1) nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine zusätzliche, nicht zur Standard-Schnittstelle (4) gehörende, Leitung (6) zur Übertragung eines Initiierungssignals.
Kommunikationssystem (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Standard-Schnittstelle (4) dem ISO-7816 Standard entspricht.
Verfahren zum Datenaustausch zwischen einer Chipkarte (2) und einem Chipkartenkommunikationspartner (3) dadurch gekennzeichnet, dass der Datenaustausch durch die Chipkarte (2) initiiert wird.
Verfahren nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass das Initiieren des Datenaustauschs durch ein Signalisieren über eine Standard-Schnittstelle (4) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass der Datenaustausch über eine erste Schnittstelle (4) und das Initiieren über eine zweite Schnittstelle (6) erfolgt.