FR2804224A1 - Appareil portable, dispositif d'interface de carte a puce (dicp) et methode de transmission de donnees - Google Patents
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Abstract
Un dispositif d'interface de carte à puce qui peut être installé dans une fente d'extension d'un appareil portable comprend une unité d'interface principale pour communiquer avec les ports E/ S contenus dans la fente d'extension de l'appareil portable de manière à recevoir/ envoyer des signaux de données de communication en série et des signaux de synchronisation en provenance/ à destination desdits ports E/ S, un connecteur de première carte à puce monté à la surface dudit dispositif d'interface de carte à puce, pour assurer la connexion électrique avec une carte à puce du premier type, une unité d'interface de première carte à puce pour détecter si une carte à puce du premier type a été connectée audit connecteur de première carte à puce et pour contrôler la carte à puce du premier type connectée, et une unité d'application de protocoles pour contrôler tous les éléments dudit dispositif d'interface de carte à puce de manière à appliquer des protocoles de communication entre ledit dispositif d'interface de carte à puce et ledit appareil portable ainsi qu'entre ledit dispositif d'interface de carte à puce et ladite carte à puce du premier type.
Description
DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION La présente invention concerne des appareils portables, les dispositifs d'interface de carte à puce destinés à ces appareils portables et une méthode de transmission de données pour ces appareils portables. Plus précisément, la présente invention concerne des appareils portables contrôlés par cartes à puce, des dispositifs d'interface de carte à puce qui peuvent être installés dans les fentes d'extension de ces appareils portables et une méthode de transmission de données utilisant les fentes d'extension de ces appareils portables. <B>DESCRIPTION DE</B> L'ETAT ACTUEL <B>DE LA</B> TECHNIQUE De plus en plus d'appareils portables apparaissent aujourd'hui sur le marché, dont le PalmPilot de 3COM et le WorkPad d'IBM figurent parmi les plus populaires. Cette poussée des appareils portables permet de réaliser les rêves d'extension des services informatiques aux dizaines de millions d'utilisateurs d'appareils mobiles. Cependant, la faible puissance de leur unité centrale et leur médiocre capacité d'enregistrement imposent un certain nombre de limites à l'utilisation des appareils portables dans le domaine du commerce électronique car ces appareils ne peuvent pas répondre aux impératifs de sécurité. En outre, les données résidant dans la mémoire des appareils portables peuvent disparaître lorsque les piles sont épuisées ou en cas d'accident. Il est dangereux de conserver des informations personnelles importantes en permanence sur un appareil portable. Or, certaines informations importantes (p. ex., la clé d'un algorithme cryptographique) sont nécessaires dans le système de sécurité de la plupart des appareils portables. Du fait de leurs ressources limitées, les appareils portables ne peuvent pas offrir certaines fonctionnalités exigées par la plupart des systèmes de sécurité, telles que l'encryptage et le décryptage des données, le stockage en toute sécurité des données locales, etc... Ces fonctionnalités peuvent être fournies par des cartes à puce qui sont couramment utilisées. Il existe deux tailles différentes de cartes à puce. Certaines ont la taille d'une carte de crédit et d'autres sont plus petites; on les appelle des cartes SIM. Les cartes à puce sont généralement utilisées pour conserver certaines informations importantes (p. ex., une clé de chiffrage, un code d'identification personnel, etc.) ou pour fournir certaines fonctionnalité s spécifiques en exécutant des programmes complexes. Par exemple, une carte de sécurité peut fournir des algorithmes cryptographiques et une carte Java peut exécuter des applets Java. La combinaison des cartes à puce et des appareils portables doit nécessairement accroître considérablement les capacité de ces derniers et aboutir à une extension de leur domaine d'application. La présente invention traite des problèmes liés à la combinaison des cartes à puce et des appareils portables. La présente invention a pour premier objet de proposer un dispositif d'interface de carte à puce qui peut être installé dans une fente d'extension d'un appareil portable.
La présente invention a pour deuxième objet de proposer un appareil portable contrôlé par cartes à puce.
La présente invention a pour troisième objet de proposer une méthode pour émettre des données à partir d'un appareil portable en utilisant une fente d'extension dudit appareil portable. La présente invention a pour quatrième objet de proposer une méthode pour recevoir des données à partir d'un appareil portable en utilisant une fente d'extension dudit appareil portable.
La présente invention a pour cinquième objet de proposer une méthode pour contrôler l'alimentation électrique d'un dispositif d'interface de carte à puce dans un appareil portable. RESUME <B>DE</B> L'INVENTION Pour réaliser le premier objet, la présente invention propose une interface de carte à puce qui peut être installée dans une fente d'extension d'un appareil portable, caractérisée par le fait qu'elle comprend une unité d'interface principale pour communiquer avec les ports E/S de la fente d'extension de l'appareil portable de manière à pouvoir recevoir/émettre des signaux de données de communication en série et des signaux de synchronisation en provenance/à destination desdits ports E/S, un connecteur de première carte à puce monté à la surface dudit dispositif d'interface de carte à puce et servant à assurer la connexion électrique avec une carte à puce d'un premier type, une unité d'interface de première carte à puce pour détecter si une carte à puce du premier type a été connectée audit premier connecteur de carte à puce et pour contrôler la carte à puce du premier type connectée et une unité d'application de protocoles pour contrôler tous les éléments dudit dispositif d'interface de carte à puce de manière à appliquer des protocoles de communication entre ledit dispositif d'interface de carte à puce et ledit appareil portable, ainsi qu'entre ledit dispositif d'interface de carte à puce et ladite carte à puce du premier type.
Pour réaliser le deuxième objet, la présente invention propose un appareil portable doté d'une fente d'extension qui contient des ports E/S. Ledit appareil portable comprend des moyens pour contrôler les ports E/S, des moyens pour recevoir/émettre des signaux de données de communication en série et des signaux de synchronisation en provenance/à destination desdits ports E/S, un dispositif d'interface de carte à puce connecté avec ladite fente d'extension, caractérisé par le fait qu'il comprend: une unité d'interface principale pour communiquer avec les ports E/S et pour recevoir/émettre des signaux de données de communication en série et des signaux de synchronisation en provenance/à destination desdits ports E/S, un premier connecteur de carte à puce monté à la surface dudit dispositif d'interface de carte à puce et servant à assurer la connexion électrique avec une carte à puce d'un premier type, une première unité d'interface de carte à puce pour détecter si une carte à puce du premier type a été connectée audit premier connecteur de carte à puce et pour contrôler la carte à puce du premier type connectée et une unité d'application de protocoles pour contrôler tous les éléments dudit dispositif d'interface de carte à puce de manière à appliquer des protocoles de communication entre ledit dispositif d'interface de carte à puce et ledit appareil portable, ainsi qu'entre ledit dispositif d'interface de carte à puce et ladite carte à puce du premier type. Pour réaliser le troisième objet, la présente invention propose une méthode pour émettre des données à partir d'un appareil portable en utilisant une fente d'extension de ce dernier, caractérisée par le fait qu'elle comprend les étapes suivantes génération de signaux de données de communication en série et de signaux de synchronisation dans ledit appareil portable; contrôle des ports E/S contenus dans ladite fente d'extension dudit appareil portable et émission desdits signaux de données et signaux de synchronisation vers les dits ports E/S selon un protocole prédéterminé.
Pour réaliser le quatrième objet, la présente invention propose une méthode pour recevoir des données à partir d'un appareil portable en utilisant une fente d'extension de ce dernier, caractérisée par le fait qu'elle comprend les étapes suivantes réception des signaux de données de communication en série et des signaux de synchronisation émis par les ports E/S contenus dans ladite fente d'extension dudit appareil portable et traduction desdits signaux de données et signaux de synchronisation en données correspondant à un protocole prédéterminé.
Pour réaliser le cinquième objet, la présente invention propose une méthode pour contrôler l'alimentation électrique d'un dispositif d'interface de carte à puce contenu dans un appareil portable, caractérisée par le fait qu'elle comprend les étapes suivantes activation dudit dispositif d'interface de carte à puce avant l'accès à une carte à puce et désactivation dudit dispositif d'interface de carte à puce après l'accès à une carte à puce. Selon la présente invention, un appareil portable contrôlé par cartes à puce sera doté d'un certain nombre de nouvelles fonc.tionnalités que seules des cartes à puce peuvent offrir à l'origine, ceci grâce à l'installation de différents types de cartes à puce dans la fente d'extension dudit appareil portable. Le domaine d'application des appareils portables en sera considérablement élargi. BREVE <B>DESCRIPTION DES DESSINS</B> La figure 1 représente l'infrastructure logique d'un appareil portable contrôlé par cartes à puce.
La figure 2 représente le diagramme du flux de données entre l'appareil portable et la carte à puce.
La figure 3 représente l'infrastructure matérielle dudit dispositif d'interface de carte à puce.
La figure 4 représente l'ordinogramme de la couche du protocole de transfert de données de la carte à puce.
La figure 5 représente l'ordinogramme de la couche du protocole de liaison de données du dispositif d'interface de carte à puce.
La figure 6 représente l'infrastructure de la couche du protocole d'application. DESCRIPTION DETAILLEE DES MODES DE REALISATION L'idée de base de la présente invention est la conception d'un dispositif d'interface de carte à puce permettant à l'appareil portable de communiquer avec une carte à puce du premier type et/ou une carte à puce du second type. La carte à puce du premier type est une carte à puce de petite taille, à savoir une carte SIM. La carte à puce du second type est une carte à puce d'une autre taille quelconque (généralement de la taille d'une carte de crédit). Ce dispositif d'interface de carte à puce peut être installé dans la fente d'extension de l'appareil portable de manière à établir la connexion électrique entre l'appareil portable et la carte à puce. En outre, le logiciel a été conçu à la fois pour l'appareil portable et pour le dispositif d'interface de carte à puce de manière à supporter la transmission des données entre ces deux systèmes. Dans la présente invention, l'ensemble constitué par l'appareil portable, le dispositif d'interface de carte à puce et le logiciel constitue l'appareil portable contrôlé par cartes à puce (APCCP).
La figure 1 représente l'infrastructure logique de l'appareil portable contrôlé par cartes à puce; il s'agit d'une structure en couches comprenant une couche physique matérielle (100) gérant le canal matériel entre l'appareil portable et 1e dispositif d'interface de carte à puce et le canal matériel entre le dispositif d'interface de carte à puce et la carte à puce, une couche de protocole de transfert de carte à puce (110) offrant un canal fiable pour 1e transfert des données entre le dispositif d'interface de carte à puce et la carte à puce, une couche de protocole de liaison de données DICP (120) offrant un canal fiable pour le transfert des données entre l'appareil portable et le dispositif d'interface de carte à puce et une couche de protocole d'application APCCP (130) offrant une interface de programmation d'application (IPA) universelle pour permettre aux développeurs de développer des applications ou des protocoles de niveau supérieur pour les appareils portables. Ces applications ou ces protocoles de niveau supérieur tournent au-dessus de la couche de protocole d'application APCCP de sorte qu'ils peuvent utiliser une carte à puce pour supporter des tâches d'application types telles que les tâches de protection contre les malveillances portées à l'appareil portable lui-même et / ou aux données transférées entre l'appareil portable et le serveur distant.
La figure 2 représente le diagramme du flux des données entre l'appareil portable et la carte à puce. Comme on le voit, les données circulent entre trois systèmes (l'appareil portable (200), le dispositif d'interface de carte à puce (210) et la carte à puce (220)). Dans chaque système, la couche de niveau inférieur supporte la couche de niveau supérieur, et la couche matérielle (201) constitue la base. Le transfert des données entre l'appareil portable et le dispositif d'interface de carte à puce concerne la couche du protocole de liaison de données (202) et la couche matérielle. Le transfert des données entre le dispositif d'interface de carte à puce concerne la couche du protocole de transfert des données de la carte à puce (203) et la couche matérielle.
La section suivante présente une description détaillée de la couche matérielle. La couche physique matérielle assure l'interface matérielle entre l'appareil portable et la carte à puce. Dans la présente invention, elle se présente sous la forme d'un dispositif d'interface de carte à puce intégré dans l'appareil portable et servant à transférer les signaux électriques entre celui-ci et la carte à puce.
La plupart des appareils portables existants possèdent une fente d'extension pour supporter des produits de tiers. Le dispositif d'interface de carte à puce décrit dans la présente invention est une carte matérielle qui peut être installée dans la fente d'extension d'un appareil portable. La figure 3 représente l'infrastructure matérielle du dispositif d'interface de carte à puce. Comme le montre la figure 3, l'appareil portable 1 possède une fente d'extension 2. La fente d'extension 2 contient des broches de données 3, des broches d'adresse 4, des broches d'alimentation électrique 5 et des broches E/S 6. Le dispositif d'interface de carte à puce 7 comprend un transformateur de tension 8, un contrôleur d'alimentation électrique 9, une interface principale 10, une unité d'application de protocoles 11, une unité d'interface de première carte à puce 12, une unité d'interface de seconde carte à puce 13, un connecteur de première carte à puce 14 et un raccord de câble de seconde carte à puce 15. Un connecteur de seconde carte à puce 16 situé à l'extérieur du dispositif d'interface de carte à puce 7 peut communiquer avec le raccord de câble de seconde carte à puce 15.
Le transformateur de tension 8 est connecté aux broches d'alimentation électrique 5 de la fente d'extension 2 (connexions VCC et GND) ; il est alimenté par lesdites broches d'alimentation pour alimenter lui-même tous les éléments du dispositif- d'interface de carte à puce 7. La tension de service de presque tous les appareils portables est de 3,3 V tandis que la tension de service standard des cartes à puce est de 5 V. C'est pourquoi le transformateur de tension 8 convertit la tension du courant de l'appareil portable en une tension de service utilisable par la carte à puce, par exemple 5 V.
Le contrôleur d'alimentation 9 sert à économiser l'énergie. Il est utilisé pour contrôler de manière sélective l'alimentation de l'ensemble du dispositif d'interface de carte à puce et de la carte à puce. Le contrôleur d'alimentation 9 fait office de commutateur en fonction de l'excitation ou de la désexcitation des broches E/S 6. Par exemple, le contrôleur d'alimentation active l'alimentation lorsque le signal provenant des broches E/S 6 est haut, et la coupe lorsque le signal provenant des broches E/S 6 est bas.
Cette configuration du contrôleur d'alimentation 9 n'est donnée qu'à titre d'exemple. Le transformateur de tension 8 et le contrôleur d'alimentation 9 peuvent avoir n'importe quelle autre configuration qui ,permette d'économiser de l'énergie.
L'interface principale 10 sert à offrir un canal physique fiable entre l'unité d'application de protocoles 11 - en fait le microprocesseur de l'unité d'application de protocoles 11 - et l'appareil portable pour satisfaire l'exigence de transmission de données entre les deux systèmes (signaux horloge et données sérialisées) Limitée par les ressources matérielles, la capacité d'interface matérielle avec les dispositifs E/S périphériques de la plupart des appareils portables est relativement réduite. Cela rend d'autant plus difficile la conception des dispositifs E/S périphériques des appareils portables. Dans la présente invention, nous traitons ce problème par une méthode très simple et très souple qui utilise deux ports E/S parallèles pour simuler un bus série 12C standard avec une méthode logicielle. Cette méthode permet la transmission synchrone des données entre l'appareil portable 1 et le dispositif d'interface de carte à puce 7 avec seulement deux ports E/S parallèles.
L'unité d'application de protocoles 11 comprend trois éléments fonctionnels : le microprocesseur, la mémoire morte et la mémoire vive (MPU + ROM + RAM) . La mémoire morte sert à conserver les programmes engagés dans trois tâches essentielles : gérer l'ensemble du dispositif d'interface de carte à puce, appliquer le protocole de communication entre le dispositif d'interface de carte à puce et la carte à puce et appliquer le protocole de communication entre l'appareil portable et le dispositif d'interface de carte à puce. Le microprocesseur est le support du contrôle du dispositif d'interface de carte à puce. Il permet aux différentes unités du dispositif d'interface de carte à puce de collaborer entre elles pour exécuter les programmes conservés dans la mémoire morte. Il sert aussi de passerelle entre l'appareil portable et la carte à puce. La mémoire vide fait office de tampon de données et constitue une environnement d'exécution pour les programmes.
L'unité d'interface de première carte à puce 12 constitue un canal électrique fiable entre le microprocesseur de l'unité d'application de protocoles 11 et la carte à puce. Cette unité peut être divisée en deux parties. La première partie est le circuit de détection de carte à puce qui sert à détecter si une carte à puce du premier type a été connectée au connecteur de première carte à puce 14, à contrôler l'état de ladite carte à puce et à couper la communication avec le microprocesseur en cas de court-circuit ou de baisse de tension. La seconde partie est le circuit de contrôle de carte à puce qui sert à alimenter électriquement la carte à puce et à assurer le transfert des données entre la carte à puce et le microprocesseur de l'unité d'application de protocoles de carte à puce 11 Le connecteur de première carte à puce 14 est monté à la surface du dispositif d'interface de carte à puce 7. Il s'agit d'un connecteur de carte SIM de petite dimension. Cette configuration permet d'installer à la fois la première carte à puce et le dispositif d'interface de carte à puce à l'intérieur de l'appareil portable sans nuire à la mobilité de ce dernier.
Il est parfois nécessaire d'avoir deux cartes à puce travaillant simultanément. Dans ce cas, plusieurs connecteurs de carte à puce semblables au connecteur de première carte à puce 14 et plusieurs unités d'interface de carte à puce comme l'unité d'interface de première carte à puce 12 peuvent être installés à la surface du dispositif d'interface de carte à puce 7 s'il y a assez de place. Le programme contenu dans la mémoire morte de l'unité d'application de protocoles 11 doit alors être modifié en conséquence.
I1 peut parfois être nécessaire d'utiliser une carte de taille normale, à savoir la seconde carte à puce. Dans ce cas, la taille de cette seconde carte ne permet pas de l'installer dans l'appareil portable. Pour résoudre le problème, une unité d'interface de seconde carte à puce 13 et un raccord de câble de seconde carte à puce 15 sont montés à la surface du dispositif d'interface de carte à puce 7, comme indiqué sur la figure 3.
L'unité d'interface de seconde carte à puce 13 fonctionne de la même manière que l'unité d'interface de première carte à puce 12. I1 n'est pas nécessaire de donner davantage de détails.
Il est parfois difficile d'installer deux connecteurs de carte à puce à la surface du dispositif d'interface de carte à puce 7 à cause du manque de place; c'est pourquoi un raccord de câble de carte à puce 15 est installé à sa surface. Cette architecture permet de raccorder un connecteur externe de seconde carte à puce 16 au raccord de câble de seconde carte à puce 15 pour communiquer avec l'unité d'interface de seconde carte à puce 13. Le connecteur de seconde carte à puce peut être placé n'importe où à l'extérieur de l'appareil portable.
Le dispositif d'interface de carte à puce représenté sur la figure 3 présente les caractéristiques suivantes 1) I1 supporte toutes les cartes à puce qui sont compatibles avec la spécification IS07816 et la plupart des cartes à mémoire telles que SLE4432, SLE4442, AT45D041, AT24C64, etc. 2) I1 supporte deux cartes à puce travaillant simultanément ou individuellement. I1 y a un connecteur de carte SIM et un raccord de câble à la surface du dispositif d'interface de carte à puce. Le connecteur de carte SIM sert à connecter une carte SIM et le raccord de câble à communiquer avec le connecteur de carte à puce externe.
3) I1 a une faible consommation électrique. Les piles de l'appareil portable alimentant le dispositif d'interface de carte à puce, la consommation de ce dernier est très importante pour l'ordinateur. Pour augmenter la durée de vie des piles, un contrôleur d'alimentation électrique est installé dans le dispositif d'interface de carte à puce. Ce contrôleur d'alimentation peut contrôler le processus d'activation et de désactivation de l'ensemble du dispositif d'interface de carte à puce et de la carte à puce avec une méthode logicielle grâce à laquelle le dispositif d'interface ne consomme de l'énergie que lorsqu'il veut utiliser la carte à puce.
4) Le protocole de transfert de données défini dans ISO/IEC7816-3 est entièrement appliqué par le dispositif d'interface de carte à puce. L'unité centrale de la plupart des appareils portables est généralement de très faible puissance. La présente invention utilise le microprocesseur du dispositif d'interface de carte à puce pour appliquer le protocole de transfert de données, ce qui réduit considérablement la surcharge de l'unité centrale de l'appareil portable.
5) Il supporte plusieurs vitesses de transfert de données jusqu'à 56 kb/s.
La figure 4 représente l'ordinogramme de la couche de protocole de transfert des données de carte à ,puce. Le protocole de transfert des données de carte à puce sert à appliquer protocole de transfert défini dans ISO-7816-3,4. Il est appliqué sous la forme d'un programme contenu dans la mémoire morte de l'unité d'application de protocoles 11 du dispositif d'interface de carte à puce 7. Le microprocesseur du dispositif d'interface de carte à puce 7 lit ou écrit dans un grand nombre de cartes à puce qui sont compatibles avec la spécification ISO-7816 en exécutant ce programme.
La spécification IS07816-3 définit deux types différents de protocoles de transfert pour les cartes à puce, le protocole de transfert synchrone qui convient pour les cartes à mémoire et le protocole de transfert asynchrone (T=O,T=1) qui convient pour les cartes à puce asynchrones. Le dispositif d'interface de carte à puce 7 supporte les deux types de protocoles. La figure 4 représente, à titre d'exemple, l'application du protocole asynchrone.
Comme le montre la figure 4, l'étape 401 reçoit un bloc de commande d'une couche de niveau supérieur. L'étape 402 détermine ensuite si cette commande est une commande de réenclenchement. Si oui, le système exécute l'étape 403; sinon, il exécute l'étape 404. L'étape 403 contrôle les ports d'interface pour générer les signaux de réenclenchement électrique selon IS07816-2. L'étape 405 attend alors la réponse au réenclenchement (ATR) de la carte à puce. Si une ATR est reçue, le système passe à l'étape 410; sinon, il passe à l'étape 409 pour exécuter 1a commande pendant le délai restant et désactive la carte à puce. L'étape 410 sert à renvoyer la réponse à la couche de niveau supérieur.
L'étape 404 comprime le bloc de commande reçu au format APDU. L'étape 406 détermine ensuite si la commande est une commande PTS. Si oui, le système exécute l'étape 408; sinon, il exécute l'étape 407. L'étape 407` émet la commande conformément au protocole T=0; l'étape 411 attend ensuite la réponse de la carte à puce, puis le système passe à l'étape 410.
L'étape 408 détermine si le protocole de transfert de données désiré est le protocole T=0. Si oui, le système exécute ensuite l'étape 407; sinon, il exécute l'étape 412. L'étape 412 émet la commande conformément au protocole T=1, puis le système passe à l'étape 411 précédemment décrite.
La figure 5 représente l'ordinogramme de la couche du protocole de liaison des données du dispositif d'interface de carte à puce. La couche du protocole de liaison des données du dispositif d'interface de carte à puce offre un canal fiable pour le transfert des données entre l'appareil portable 1 et le dispositif d'interface de carte à puce 7. Elle est mise en oeuvre sous la forme de deux programmes séparés tournant respectivement sur l'appareil portable 1 et sur le dispositif d'interface de carte à puce 7. Un double protocole d'établissement de liaison est utilisé ici pour protéger les données transférées contre les pertes. Le dispositif d'interface de carte à puce 7 travaille en mode commande /réponse<B>.</B> Une procédure d'établissement de liaison doit être exécutée avant que l'appareil portable 1 envoie (reçoive) une commande (réponse) au (du) dispositif d'interface de carte à puce 7 pour s'assurer qu'ils se connaissent mutuellement et que 1a liaison des données est fiable. La figure 5 montre cette procédure d'établissement de liaison entre l'appareil portable et le dispositif d'interface de carte à puce. Comme le montre la figure 5, les étapes 501, 502, 505, 506, 511, 512, 515 et 516 sont exécutées sur l'appareil portable 1 et les étapes 503,504,507,510,513 et 514 sur le dispositif d'interface de carte à puce 7. Quant aux étapes 508 et 509, elles sont exécutées sur la carte à puce. Les pointillés sur la figure 5 montrent le processus de transmission des données. La section suivante décrit ce processus en suivant les pointillés.
L'étape 501 reçoit un bloc de commande d'une couche de niveau supérieur.
L'étape 502 envoie la première demande d'établissement de liaison au dispositif d'interface de carte à puce. L'étape 503 attend la première demande d'établissement de liaison de l'appareil portable.
L'étape 504 envoie la réponse d'acceptation de la première demande d'établissement de liaison à l'appareil portable.
L'étape 505 attend la réponse du dispositif d'interface de carte à puce.
L'étape 506 envoie le bloc de commande au dispositif d'interface de carte à puce.
L'étape 507 reçoit le bloc de commande de l'appareil portable L'étape 508 envoie la commande à la couche de niveau inférieur.
L'étape 509 reçoit la commande de la couche de niveau inférieur. L'étape 510 envoie la deuxième demande d'établissement de liaison à l'appareil portable.
L'étape 511 attend la deuxième demande d'établissement de liaison du dispositif d'interface de carte à puce.
L'étape 512 envoie la réponse d'acceptation de la deuxième demande d'établissement de liaison au dispositif d'interface de carte à puce. L'étape 513 attend la réponse d'acceptation de la deuxième demande d'établissement de liaison de l'appareil portable.
L'étape 514 envoie les données de réponse à l'appareil portable.
L'étape 515 reçoit les données de réponse du dispositif d'interface de carte à puce.
L'étape 516 envoie les données de réponse à la couche de niveau supérieur.
La figure 6 représente l'infrastructure de la couche du protocole d'application (204, figure 2) de l'appareil portable contrôlé par cartes à puce. Cette couche sert à fournir aux applications de niveau supérieur une interface de programmation d'application (IPA) universelle, ce qui offre principalement deux avantages 1) Le système accède par la couche de niveau supérieur aux fonctions communes offertes par la carte à puce, telles que la fonction cryptographique.
2) Les applications relatives à la sécurité n'ont pas besoin d'avoir leur propre code cryptographique; les développeurs n'ont pas besoin d'apprendre les détails des fonctions cryptographiques et de la carte à puce.
Un avantage appréciable de l'isolation des applications (204) des détails des services fournis par la carte à puce est le fait que les applications peuvent bénéficier de services renouvelables et remplaçables fournis par différents types de cartes à puce sans que l'on ait à changer d'application. Un autre avantage est le fait que les applications relatives à la sécurité n'ont pas besoin d'appliquer des algorithmes cryptographiques puisque ceux-ci sont fournis par les cartes à puce.
La couche du protocole d'application comprend deux sous-couches la couche relative aux cartes à puce (611) et la sous-couche relative aux applications, (610).
La couche relative aux cartes à puce (611) définit et fournit les IPA (620) utilisées pour manipuler directement les cartes à puces. Etant donné que différents types de cartes à puce peuvent contenir différents jeux de commandes ou différents formats de commandes, différents jeux d'IPA peuvent être fournis pour permettre aux développeurs expérimentés de manipuler les cartes à puce de manière plus souple. Par exemple, en utilisant PIPA Ld sendcmd(unsigned <I>char</I> cmd, unsigned <I>char</I> sendlen, unsigned <I>char*</I> sendbuf, unsigned <I>char*</I> ret--ode, unsigned <I>char *</I> recvlen, unsigned <I>char*</I> recvbuf), un développeur peut envoyer une commande de faible niveau à la carte à puce et recevoir une réponse de cette dernière après qu'elle ait terminé l'exécution de cette commande.
La sous-couche relative aux applications masque la différence entre différents jeux d'API contenus dans la couche relatives aux cartes à puce et les détails de la carte à puce, offrant ainsi aux développeurs une interface relative aux applications plus universelle. Par exemple, un développeur peut crypter un bloc de données en appelant PIPA DESEncryption(unsigned <I>char</I> sendlen, unsigned <I>char</I> * sendbuf, unsigned <I>char*</I> recv1en, unsigned <I>char *</I> recvbuf) sans savoir quel type de carte à puce est utilisée.
Une application peut appeler séparément les IPA contenues dans la couche relative aux cartes à puce ou les IPA contenues dans la couche relative aux applications, ou appeler les deux types ensemble, comme le montre la figure 6.
Revenons à la figure 3; la présente invention offre deux méthodes pour la transmission des données entre l'appareil portable 1 et le dispositif d'interface de carte à puce 7.
La première méthode est utilisée pour envoyer des données à partir d'un appareil portable en utilisant une fente d'extension de ce dernier; elle est caractérisée par le fait qu'elle comprend les étapes suivantes génération de signaux de données de communication en série et de signaux de synchronisation dans ledit appareil portable, contrôle des ports E/S contenus dans ladite fente d'extension dudit appareil portable (autrement dit, broches 6 E/S) et émission desdits signaux de données et signaux de synchronisation vers lesdits ports E/S selon un protocole prédéterminé (p. ex., ISO 7816-3, 4).
La seconde méthode est utilisée pour recevoir des données émises par un appareil portable 1 en utilisant une fente d'extension 2 de ce dernier; elle est caractérisée par le fait qu'elle comprend les étapes suivantes réception de signaux de données de communication en série et de signaux de synchronisation émis par les ports E/S contenus dans ladite fente d'extension 2 dudit appareil portable (autrement dit, broches 6 E/S) et transformation desdits signaux de données et signaux de synchronisation en données correspondant à un protocole prédéterminé (p. ex., IS07816-3,4).
Les données transférées peuvent être la paire commande/réponse illustrée sur la figure 5, etc.
En outre, la mise en #uvre du dispositif d'interface de carte à puce fait appel à une méthode de contrôle de l'alimentation électrique du dispositif d'interface de carte à puce contenu dans l'appareil portable, caractérisée par le fait qu'elle comprend les étapes suivantes activation dudit dispositif d'interface de carte à puce 7 avant l'accès à une carte à puce et désactivation dudit dispositif d'interface de carte à puce 7 après l'accès à une carte à puce.
Bien que le texte ci-dessus présente la présente invention de manière détaillée et en l'illustrant à l'aide de dessins d'accompagnement, les spécialistes peuvent toujours effectuer des modifications sans sortir du cadre de la présente invention.
Claims (13)
1. Un dispositif d'interface de carte à puce qui peut être installé dans une fente d'extension d'un appareil portable, caractérisé par le fait qu'il comprend i une unité d'interface principale pour communiquer avec les ports E/S de la fente d'extension de l'appareil portable de manière à pouvoir recevoir/émettre des signaux de données de communication en série et des signaux de synchronisation en provenance/à destination desdits ports E/S; un premier connecteur de carte à puce monté à la surface dudit dispositif d'interface de carte à puce et servant à assurer la connexion électrique avec une carte à puce d'un premier type; une première unité d'interface de carte à puce pour détecter si une carte à puce du premier type a été connectée audit premier connecteur de carte à puce et pour contrôler la carte à puce du premier type connectée et une unité d'application de protocoles pour contrôler tous les éléments dudit dispositif d'interface de carte à puce de manière à appliquer des protocoles de communication entre ledit dispositif d'interface de carte à puce et ledit appareil portable, ainsi qu'entre ledit dispositif d'interface de carte à puce et ladite carte à puce du premier type.
2. Un dispositif d'interface de carte à puce conforme à la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite unité d'application de protocoles comprend un microprocesseur, une mémoire morte qui contient les programmes exécutés par ledit microprocesseur, lesdits programmes servant à contrôler tous les éléments dudit dispositif d'interface de carte à puce de manière à appliquer des protocoles de communication entre ledit dispositif d'interface de carte à puce et ledit appareil portable, ainsi qu'entre ledit dispositif d'interface de carte à puce et ladite carte à puce du premier type et une mémoire vive faisant office de tampon de données et constituant une environnement d'exécution pour, lesdits programmes.
3. Un dispositif d'interface de carte à puce conforme à la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre un transformateur de tension servant à assurer la connexion avec les broches d'alimentation contenues dans la fente d'extension de l'appareil portable, alimenter la carte à puce avec les broches d'alimentation électrique et convertir la tension d'alimentation en une tension de service pour la carte à puce.
4. Un dispositif d'interface de carte à puce conforme à la revendication 3, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre un contrôleur d'alimentation servant à assurer la connexion avec les ports E/S contenus dans la fente d'extension de l'appareil portable et contrôler la tension de sortie dudit transformateur de tension en fonction de l'activation ou de la désactivation des signaux desdits ports E/S. i
5. Un dispositif d'interface de carte à puce conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre un raccord destiné à un connecteur de seconde carte à puce, monté à la surface dudit dispositif d'interface de carte à t puce, servant à communiquer avec un connecteur de seconde carte à puce placé à l'extérieur dudit dispositif d'interface de carte à puce, ledit connecteur de seconde carte à puce servant à assurer la connexion électrique avec une carte à puce du second type et une unité d'interface de seconde carte à puce pour détecter si une carte à puce du second type a été connectée audit raccord de connecteur de seconde carte à puce, via un connecteur de seconde carte à puce, et pour contrôler la carte à puce du second type connectée, ladite unité d'application de protocoles servant aussi à appliquer des protocoles entre ledit dispositif d'interface de carte à puce et ladite carte à puce du second type.
6. Un appareil portable doté d'une fente d'extension qui contient des ports E/S, ledit appareil portable étant caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens pour contrôler lesdits ports E/S, des moyens pour envoyer/recevoir des signaux de données de communication en série et des signaux de synchronisation à destination/en provenance desdits ports E/S, un dispositif d'interface de carte à puce connecté dans ladite fente d'extension comprenant une unité d'interface principale connectée aux dits ports E/S pour envoyer/recevoir des signaux de données de communication en série et des signaux de synchronisation à destination/en provenance desdits ports E/S, un connecteur de première carte à puce monté à la surface dudit dispositif d'interface de carte à puce pour assurer la connexion électrique avec une carte à puce du premier type, une unité d'interface de première carte à puce pour détecter si une carte à puce du premier type a été connectée audit connecteur de première carte à puce et contrôler la carte à puce du premier type connectée et une unité d'application de protocoles pour contrôler tous les éléments dudit dispositif d'interface de carte à puce de manière à appliquer des protocoles de communication entre ledit dispositif d'interface de carte à puce et ledit appareil portable, ainsi qu'entre ledit dispositif d'interface de carte à puce et ladite carte à puce du premier type.
7. Un appareil portable conforme à la revendication 6, caractérisé par le fait que ladite unité d'application de protocoles comprend: un microprocesseur, une mémoire morte qui contient les programmes exécutés par ledit microprocesseur, lesdits programmes servant à contrôler tous les éléments dudit dispositif d'interface de carte à puce de manière à appliquer des protocoles de communication entre ledit dispositif d'interface de carte à puce et ledit appareil portable, ainsi qu'entre ledit dispositif d'interface de carte à puce et ladite carte à puce du premier type et une mémoire vive faisant office de tampon de données et constituant une environnement d'exécution pour lesdits programmes.
8. Un appareil portable conforme à la revendication 6, caractérisé par le fait que ladite fente d'extension contient des broches d'alimentation électrique et que ledit dispositif d'interface de carte à puce contient en outre . un transformateur de tension connecté aux dites broches d'alimentation électrique pour que la carte à puce soit alimentée par lesdites broches d'alimentation et pour convertir la tension d'alimentation en une tension de service pour la carte à puce.
9. Un appareil portable conforme à la revendication 8, caractérisé par le fait que ledit dispositif d'interface de carte à puce comprend en outre un contrôleur d'alimentation connecté aux dits ports E/S pour contrôler la tension de sortie dudit transformateur de tension en fonction de l'activation ou de la désactivation des signaux desdits ports E/S.
10. Un appareil portable conforme à l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé par le fait que ledit dispositif d'interface de carte à puce comprend en outre un raccord destiné à un connecteur de seconde carte à puce, monté à la surface dudit dispositif d'interface de carte à puce, servant à communiquer avec un connecteur de seconde carte à puce situé à l'extérieur dudit dispositif d'interface de carte à puce, ledit connecteur de seconde carte à puce servant à assurer la connexion électrique avec une carte à puce du second type et une unité d'interface de seconde carte à puce pour détecter si une carte à puce du second type a été connectée audit raccord de connecteur de seconde carte à puce via un connecteur de seconde carte à puce, et pour contrôler la carte à puce du second type connectée, ladite unité d'application de protocoles servant aussi à appliquer des protocoles entre ledit dispositif d'interface de carte à puce et ladite carte à puce du second type.
11. Une méthode pour émettre des données à partir d'un appareil portable en utilisant une fente d'extension dudit appareil portable, caractérisée par le fait qu'elle comprend les étapes suivantes génération de signaux de données de communication en série et de signaux de synchronisation dans ledit appareil portable, contrôle des ports E/S contenus dans ladite fente d'extension dudit appareil portable et émission desdits signaux de données et signaux de synchronisation vers lesdits ports E/S selon un protocole prédéterminé.
12. Une méthode pour recevoir des données émises par un appareil portable en utilisant une fente d'extension dudit appareil portable, caractérisée par le fait qu'elle comprend les étapes suivantes réception de signaux de données de communication en série et de signaux de synchronisation émis par les port E/S contenus dans ladite fente d'extension dudit appareil portable et traduction desdits signaux de données et signaux de synchronisation en données correspondant à un protocole prédéterminé.
13. Une méthode pour contrôler l'alimentation électrique d'un dispositif d'interface de carte à puce dans un appareil portable, caractérisée par le fait qu'elle comprend les étapes suivantes i activation dudit dispositif d'interface de carte à puce avant l'accès à une carte à puce et désactivation dudit dispositif d'interface de carte à puce après l'accès à une carte à puce.
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| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20090731 |