JP2002517868A - 集積回路カードの自動回復 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】外部電源の障害後に情報が回復されることが可能な集積回路カードを提供する。
【解決手段】集積回路カードは、マイクロプロセッサ、揮発性メモリ（ＲＡＭ）、不揮発性メモリ（ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ）、及び外部電力がカードに供給されることを可能にする電源結合手段を含む。集積回路カードは、更に、電源障害の場合に或る短い期間の間電力を維持する障害保護手段及び電源障害を感知する電源障害検出器を含む。この電源障害検出器は、電源障害が感知された場合、揮発性メモリから不揮発性メモリへの情報の転送をトリガする。障害保護手段はこの転送のための電力を供給する。
Description
【０００１】 本発明は、概していえば、スマートカードのような集積回路カードに関し、詳
しくいえば、自動回復方法に関するものである。
しくいえば、自動回復方法に関するものである。
【０００２】 スマートカードとして広範に知られている集積回路カード（ＩＣＣ）は、エレ
クトロニクスを含む小型のクレジットカード・サイズの担体である。スマートカ
ードの概念は１９８５年以前にヨーロッパで始まり、今日では、幾つかの応用分
野を挙げるまでもなく、電話システム、有料道路、ゲーム・センタ、及びパーソ
ナル・コンピュータにおいて使用されつつある。
クトロニクスを含む小型のクレジットカード・サイズの担体である。スマートカ
ードの概念は１９８５年以前にヨーロッパで始まり、今日では、幾つかの応用分
野を挙げるまでもなく、電話システム、有料道路、ゲーム・センタ、及びパーソ
ナル・コンピュータにおいて使用されつつある。
【０００３】 以下では、その集積回路カードという用語が使用される。それは、集積回路が
カード・サイズのプラスティック片のようなものに含まれるすべての装置を包含
するように、ＩＳＯがその用語を使用しているためである。
カード・サイズのプラスティック片のようなものに含まれるすべての装置を包含
するように、ＩＳＯがその用語を使用しているためである。
【０００４】 今のところ、ＩＣＣは２つの方法のうちの１つにおいて使用されているだけで
ある。ＩＣＣは、少量のデータのための単純な、しかも多少の改竄の恐れもない
記憶装置を提供するか、或いは、データ・シグニチャ（ｄａｔａ ｓｉｇｎａｔ
ｕｒｅ）のような又はチャレンジ・レスポンス・プロトコルを使用する暗号化ベ
ースの認証のようなセキュリティ関連のオペレーションを実行する。プリペイド
式のテレフォン・カード又はシネマ・カード及び個人データを記憶する健康管理
カードのようなアプリケーションは第１の属性を利用する。第２のドメインにお
けるＩＣＣは、例えば、コンピュータ・システムのログオン時に又は制限区域へ
の立ち入りのために特別仕掛けされたドアを開く時に認証手順を実行するセキュ
ア・トークンとして使用される。
ある。ＩＣＣは、少量のデータのための単純な、しかも多少の改竄の恐れもない
記憶装置を提供するか、或いは、データ・シグニチャ（ｄａｔａ ｓｉｇｎａｔ
ｕｒｅ）のような又はチャレンジ・レスポンス・プロトコルを使用する暗号化ベ
ースの認証のようなセキュリティ関連のオペレーションを実行する。プリペイド
式のテレフォン・カード又はシネマ・カード及び個人データを記憶する健康管理
カードのようなアプリケーションは第１の属性を利用する。第２のドメインにお
けるＩＣＣは、例えば、コンピュータ・システムのログオン時に又は制限区域へ
の立ち入りのために特別仕掛けされたドアを開く時に認証手順を実行するセキュ
ア・トークンとして使用される。
【０００５】 上記の２つのオペレーション・モード又は使用モードをサポートする代表的な
ＩＣＣは、マイクロ・プロセッサ（中央処理装置、ＣＰＵ）、読み取り専用メモ
リ（ＲＯＭ）、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、又はＥＥＰＲＯＭ（電
気的消去型プログラム可能読み出し専用記憶素子）のような或るタイプの不揮発
性プログラマブル・メモリより成る。更に、ＩＣＣは、通常、ある種のバス（シ
リアル・バスのような）、或いはカード端末に相互接続するための及び外界との
コミュニケーションのためのＩ／Ｏポートより成る。そのようなカード端末は、
必要な電力、ハードウエア・レベルにおける電気的信号発生、及びＩＣＣと相互
接続するためのソフトウエア・レベルにおける基本的な通信プロトコルを提供す
る。２つのタイプのカード端末が利用可能である。それらのうちの高価なモデル
の方はＩＣＣを一体的に物理的にロックする。それとは別に、カード端末のコス
トを下げるためには、ユーザがＩＣＣを挿入することができ且つユーザが随意に
ＩＣＣを引き抜くことができるスロットを設けるだけであることも極めて一般的
である。
ＩＣＣは、マイクロ・プロセッサ（中央処理装置、ＣＰＵ）、読み取り専用メモ
リ（ＲＯＭ）、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、又はＥＥＰＲＯＭ（電
気的消去型プログラム可能読み出し専用記憶素子）のような或るタイプの不揮発
性プログラマブル・メモリより成る。更に、ＩＣＣは、通常、ある種のバス（シ
リアル・バスのような）、或いはカード端末に相互接続するための及び外界との
コミュニケーションのためのＩ／Ｏポートより成る。そのようなカード端末は、
必要な電力、ハードウエア・レベルにおける電気的信号発生、及びＩＣＣと相互
接続するためのソフトウエア・レベルにおける基本的な通信プロトコルを提供す
る。２つのタイプのカード端末が利用可能である。それらのうちの高価なモデル
の方はＩＣＣを一体的に物理的にロックする。それとは別に、カード端末のコス
トを下げるためには、ユーザがＩＣＣを挿入することができ且つユーザが随意に
ＩＣＣを引き抜くことができるスロットを設けるだけであることも極めて一般的
である。
【０００６】 ほとんどのＩＣＣは、フレキシブル・カード（例えば、ＰＶＣ又はＡＢＳ）上
に一体的にモールドされた集積回路の形をしたコンポーネントより成る。これら
の集積回路（ＩＣ）の大きさは精々２５mm2（シリコン・ダイの大きさ）である
。代表的なＩＣＣは、８５.６mmｘ５３.９８mmｘ０.７６mmのサイズを有する。
ＩＣＣの集積回路は寸法が小さくなること及びこれらのＩＣＣは先進半導体技術
を利用して更に強力なものになることが期待されている。
に一体的にモールドされた集積回路の形をしたコンポーネントより成る。これら
の集積回路（ＩＣ）の大きさは精々２５mm2（シリコン・ダイの大きさ）である
。代表的なＩＣＣは、８５.６mmｘ５３.９８mmｘ０.７６mmのサイズを有する。
ＩＣＣの集積回路は寸法が小さくなること及びこれらのＩＣＣは先進半導体技術
を利用して更に強力なものになることが期待されている。
【０００７】 ＲＯＭタイプのメモリの内容は固定されるし、一旦半導体会社によって製造さ
れると変更されることはあり得ない。これは、それが基板上の最小スペースを占
めるという点で低コストのメモリである。ＲＯＭの欠点は、それが変更され得な
いこと及び製造するのに数ヶ月を要することである。これとは対照的に、ＥＥＰ
ＲＯＭはユーザによる消去が可能であり、何回も再書き込みが可能である。ＲＯ
Ｍ及びＥＥＰＲＯＭは不揮発性である。換言すれば、電力が除去された時も、そ
れらは依然としてそれらの内容を保持する。ＲＡＭは揮発性メモリであり、電力
が除去されると直ちにデータ内容が失われる。しかし、ＲＡＭは、それがＲＯＭ
及びＥＥＰＲＯＭよりもずっと高速であるという利点を有する。一方、ＲＡＭは
ダイ・サイズに関してはずっと高価である。
れると変更されることはあり得ない。これは、それが基板上の最小スペースを占
めるという点で低コストのメモリである。ＲＯＭの欠点は、それが変更され得な
いこと及び製造するのに数ヶ月を要することである。これとは対照的に、ＥＥＰ
ＲＯＭはユーザによる消去が可能であり、何回も再書き込みが可能である。ＲＯ
Ｍ及びＥＥＰＲＯＭは不揮発性である。換言すれば、電力が除去された時も、そ
れらは依然としてそれらの内容を保持する。ＲＡＭは揮発性メモリであり、電力
が除去されると直ちにデータ内容が失われる。しかし、ＲＡＭは、それがＲＯＭ
及びＥＥＰＲＯＭよりもずっと高速であるという利点を有する。一方、ＲＡＭは
ダイ・サイズに関してはずっと高価である。
【０００８】 ＩＣＣは２つの形式、接点形式及び無接点形式をとる。前者は、それが金のコ
ネクタＩ／Ｏポートであるために、識別するのが容易である。ＩＳＯ標準（７８
１６−２）は８つの接点を定義しているけれども、実際には、外界とコミュニケ
ートするためには６つしか使用されない。無接点カードは、特に、内蔵キーボー
ド及びＬＣＤディスプレイを有する「スーパ・スマート・カード（Super Smart
Card）」の場合、それ自身のバッテリを含むことがある。しかし、一般には、低
周波の電磁放射を使用する誘導性ループによって、操作電力が無接点カードの電
子回路に供給される。コミュニケーション信号は同様の方法で伝送されてもよく
、或いは容量結合又は光学的接続を使用することも可能である。
ネクタＩ／Ｏポートであるために、識別するのが容易である。ＩＳＯ標準（７８
１６−２）は８つの接点を定義しているけれども、実際には、外界とコミュニケ
ートするためには６つしか使用されない。無接点カードは、特に、内蔵キーボー
ド及びＬＣＤディスプレイを有する「スーパ・スマート・カード（Super Smart
Card）」の場合、それ自身のバッテリを含むことがある。しかし、一般には、低
周波の電磁放射を使用する誘導性ループによって、操作電力が無接点カードの電
子回路に供給される。コミュニケーション信号は同様の方法で伝送されてもよく
、或いは容量結合又は光学的接続を使用することも可能である。
【０００９】 チップ設計分野における最近の先進技術は、同じシリコン基板上に不揮発性メ
モリ用のフラッシュＲＡＭ（FlashＲＡＭ）及び３２ビット・マイクロプロセッ
サの導入を可能にした。従って、ＩＣＣは、上で概説したような単純な読み取り
／書き込みの暗号化／暗号化解除ルーチンを遥かに超越することによって、単純
な、しかし、それにも関わらず十分に機能的なアプリケーションを処理するに足
る強力なものになりつつある。例えば、本格的な暗号プロトコル又は電子商取引
プロトコルのような複雑なセキュリティ関連のオペレーションがカード自体の上
で実行され得るし、最早、更に不安のあるパーソナル・コンピュータ上に常駐す
る必要はない。
モリ用のフラッシュＲＡＭ（FlashＲＡＭ）及び３２ビット・マイクロプロセッ
サの導入を可能にした。従って、ＩＣＣは、上で概説したような単純な読み取り
／書き込みの暗号化／暗号化解除ルーチンを遥かに超越することによって、単純
な、しかし、それにも関わらず十分に機能的なアプリケーションを処理するに足
る強力なものになりつつある。例えば、本格的な暗号プロトコル又は電子商取引
プロトコルのような複雑なセキュリティ関連のオペレーションがカード自体の上
で実行され得るし、最早、更に不安のあるパーソナル・コンピュータ上に常駐す
る必要はない。
【００１０】 上で概説した単純な読み取り／書き込み、暗号化／暗号化解除シナリオにおけ
るほとんどのアプリケーションに対して、任意の時間におけるカードの引き抜き
による電力損失は深刻な問題を引き起こす程のものではない。第１のシナリオに
対する例として、テレフォン・カードのクレジット／デビット金額は、アクショ
ン（即ち、コール）が取られる前に、常にＩＣＣにおける永続的メモリに記憶さ
れる。認証が完結し得なかった場合、カードは、単にそれのサービスを提供しな
いだけである。いずれの場合も、ユーザがカード端末からＩＣＣを引き抜くのが
早過ぎる場合、カードの機能に対する損傷が生じない方法を見つけることが可能
である。
るほとんどのアプリケーションに対して、任意の時間におけるカードの引き抜き
による電力損失は深刻な問題を引き起こす程のものではない。第１のシナリオに
対する例として、テレフォン・カードのクレジット／デビット金額は、アクショ
ン（即ち、コール）が取られる前に、常にＩＣＣにおける永続的メモリに記憶さ
れる。認証が完結し得なかった場合、カードは、単にそれのサービスを提供しな
いだけである。いずれの場合も、ユーザがカード端末からＩＣＣを引き抜くのが
早過ぎる場合、カードの機能に対する損傷が生じない方法を見つけることが可能
である。
【００１１】 しかし、早すぎるカードの取り出し、或いは、電磁放射を使用して無接点ＩＣ
Ｃに電力を供給する誘導性ループの中断は、それが供給電圧の即時喪失を導くの
で、深刻な問題を引き起こすことがあるという他の種類の重要なアプリケーショ
ンが存在する。この供給電圧の喪失のために、ＩＣＣのＲＡＭにおけるすべての
内容、更に、一時的なアプリケーション状態が直ちに、しかも不可逆的に失われ
る。このようなアプリケーション状態の喪失は、恐らく、このタイプの事象を処
理するように準備されてないシステムにとっては大きい混乱をもたらすことがあ
る。
Ｃに電力を供給する誘導性ループの中断は、それが供給電圧の即時喪失を導くの
で、深刻な問題を引き起こすことがあるという他の種類の重要なアプリケーショ
ンが存在する。この供給電圧の喪失のために、ＩＣＣのＲＡＭにおけるすべての
内容、更に、一時的なアプリケーション状態が直ちに、しかも不可逆的に失われ
る。このようなアプリケーション状態の喪失は、恐らく、このタイプの事象を処
理するように準備されてないシステムにとっては大きい混乱をもたらすことがあ
る。
【００１２】 現在、この問題に対処するための２つの主要な方法が知られているか、又はＩ
ＣＣに関して開発中である。第１の方法によれば、恒久的に且つ整合性をもって
保持されるべきデータに関連した任意のタイプのオペレーションに対して、ＲＡ
Ｍは全く使用されない。残念なことに、常に不揮発性メモリを使用するというこ
とは２つの深刻な欠点を持つことになる。１つは、いずれのメモリ書き込みアク
セスも、ＲＡＭの代わりにＥＥＰＲＯＭ又はフラッシュＲＡＭを使用する場合に
はおよそ５００乃至１０００倍も遅くなるという時に払われるべき過度なパフォ
ーマンス・ペナルティである。更に深刻な問題は、保証された書き込みサイクル
の総量に関する制限（ＥＥＰＲＯＭに対しては１００,０００倍、フラッシュＲ
ＡＭに対しては１,０００,０００倍）である。暗号プロトコルのようなメモリ集
中的なアプリケーションがこのメモリを連続してアクセスするという新しい設定
では、これらの数字は２分以内に容易に到達可能である。この時以後は、ＩＣＣ
が単に動作するのをやめるか又はそれの信頼性が徹底的に低下するであろう。
ＣＣに関して開発中である。第１の方法によれば、恒久的に且つ整合性をもって
保持されるべきデータに関連した任意のタイプのオペレーションに対して、ＲＡ
Ｍは全く使用されない。残念なことに、常に不揮発性メモリを使用するというこ
とは２つの深刻な欠点を持つことになる。１つは、いずれのメモリ書き込みアク
セスも、ＲＡＭの代わりにＥＥＰＲＯＭ又はフラッシュＲＡＭを使用する場合に
はおよそ５００乃至１０００倍も遅くなるという時に払われるべき過度なパフォ
ーマンス・ペナルティである。更に深刻な問題は、保証された書き込みサイクル
の総量に関する制限（ＥＥＰＲＯＭに対しては１００,０００倍、フラッシュＲ
ＡＭに対しては１,０００,０００倍）である。暗号プロトコルのようなメモリ集
中的なアプリケーションがこのメモリを連続してアクセスするという新しい設定
では、これらの数字は２分以内に容易に到達可能である。この時以後は、ＩＣＣ
が単に動作するのをやめるか又はそれの信頼性が徹底的に低下するであろう。
【００１３】 この問題に対処するために、データベース開発からの周知のトランザクション
概念を使用するという第２の方法が採用された。この概念は、アプリケーション
がＩＣＣのＲＡＭを使用することを可能にするが、アプリケーション開発者は、
クリティカルなデータ構造がトランザクション「ブラケット」によって常に保護
されることを保証しなければならない。トランザクション・ブラケットは、開始
時にソース・コード・ステートメント "transaction begin"でもってマークされ
、終了時に "transaction commit"（成功）又は "transaction abort"（失敗）
でもってマークされるコード・セグメントである。これらのルーチンのセマンテ
ィックスはデータベース・プログラミングから周知であり、ＩＣＣの基礎的なラ
ンタイム・システムによって提供される。しかし、セマンティック整合性のチェ
ックは自動的に行うことが難しく、従って、常にアプリケーション・プログラマ
がトランザクション機能を使用することに依存する。
概念を使用するという第２の方法が採用された。この概念は、アプリケーション
がＩＣＣのＲＡＭを使用することを可能にするが、アプリケーション開発者は、
クリティカルなデータ構造がトランザクション「ブラケット」によって常に保護
されることを保証しなければならない。トランザクション・ブラケットは、開始
時にソース・コード・ステートメント "transaction begin"でもってマークされ
、終了時に "transaction commit"（成功）又は "transaction abort"（失敗）
でもってマークされるコード・セグメントである。これらのルーチンのセマンテ
ィックスはデータベース・プログラミングから周知であり、ＩＣＣの基礎的なラ
ンタイム・システムによって提供される。しかし、セマンティック整合性のチェ
ックは自動的に行うことが難しく、従って、常にアプリケーション・プログラマ
がトランザクション機能を使用することに依存する。
【００１４】 そのトランザクション概念に関する詳細は、Proc 7th International Confere
nce on Very Large Database Systems, 1981誌の第１４４乃至１５４ページにお
ける J.N.Gray 氏による「トランザクション概念：効力と限界（The transactio
n concept: Virtues and limitations）」と題した論文において与えられる。こ
の方法による主要な問題は２つの面を持っている。その第１は、このタイプのプ
ログラミングが極めてエラーを生じやすいということである。非常重要なデータ
構造に関する１つのトランザクションだけを省くことによって、アプリケーショ
ン全体が不可解に振る舞うことがあり、更に悪いことに、ＩＣＣ上で今や可能で
あるようなアプリケーション対話の場合、他のプログラムは、それらが正しくプ
ログラムされていたとしても、更にクラッシュすることがある。第２に、トラン
ザクションは、任意のタイプのＩＣＣに関する新しいアプリケーション毎に新た
にプログラムされなければならない。極めて多数の納入されたユニットと組み合
わせた場合、コーディング及びテスティングは全く完全なものでなければならず
、従って、高価である。
nce on Very Large Database Systems, 1981誌の第１４４乃至１５４ページにお
ける J.N.Gray 氏による「トランザクション概念：効力と限界（The transactio
n concept: Virtues and limitations）」と題した論文において与えられる。こ
の方法による主要な問題は２つの面を持っている。その第１は、このタイプのプ
ログラミングが極めてエラーを生じやすいということである。非常重要なデータ
構造に関する１つのトランザクションだけを省くことによって、アプリケーショ
ン全体が不可解に振る舞うことがあり、更に悪いことに、ＩＣＣ上で今や可能で
あるようなアプリケーション対話の場合、他のプログラムは、それらが正しくプ
ログラムされていたとしても、更にクラッシュすることがある。第２に、トラン
ザクションは、任意のタイプのＩＣＣに関する新しいアプリケーション毎に新た
にプログラムされなければならない。極めて多数の納入されたユニットと組み合
わせた場合、コーディング及びテスティングは全く完全なものでなければならず
、従って、高価である。
【００１５】 本発明の目的は、外部電源の障害後に、情報が自動的に回復されることを可能
にする集積回路カードを提供することにある。
にする集積回路カードを提供することにある。
【００１６】 本発明のもう１つの目的は、外部から集積回路カードに供給される電力に異常
があった場合、情報を記憶及び／又は回復するためのスキームを提供することに
ある。
があった場合、情報を記憶及び／又は回復するためのスキームを提供することに
ある。
【００１７】 本発明のもう１つの目的は、改良されたカード端末を提供することにある。
【００１８】 本発明は、マイクロプロセッサ、揮発性メモリ（ＲＡＭ）、不揮発性メモリ（
ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ）、及び電源結合手段を含む集積回路カードに関するもの
である。なお、電源結合手段は、外部電力がそのカードに供給されることを可能
にするものである。本発明によるカードは、電源障害の場合に或る短い期間の間
電力を維持する障害保護手段及び電源障害を感知する電源障害検出器を含む。こ
の電源障害検出器は、電源障害が感知された場合、揮発性メモリから不揮発性メ
モリへの情報の転送をトリガする。障害保護手段はこの転送の間電力を供給する
。
ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ）、及び電源結合手段を含む集積回路カードに関するもの
である。なお、電源結合手段は、外部電力がそのカードに供給されることを可能
にするものである。本発明によるカードは、電源障害の場合に或る短い期間の間
電力を維持する障害保護手段及び電源障害を感知する電源障害検出器を含む。こ
の電源障害検出器は、電源障害が感知された場合、揮発性メモリから不揮発性メ
モリへの情報の転送をトリガする。障害保護手段はこの転送の間電力を供給する
。
【００１９】 本発明は、更に、外部から供給された電力が異常を生じた場合、情報を永続的
メモリに記憶するための方法及びそのような異常の後に自動的に回復するための
方法にも関連するものである。
メモリに記憶するための方法及びそのような異常の後に自動的に回復するための
方法にも関連するものである。
【００２０】 本発明の方法は、アプリケーションの介入なしに電源障害後にＩＣＣが完全に
回復することを可能にする。電源障害の期間に関係なく、計算は再開することが
できる。本発明は、現在及び将来のＩＣＣにおいて容易に実施可能である。更に
、詳細な説明に関連して、利点を述べることにする。
回復することを可能にする。電源障害の期間に関係なく、計算は再開することが
できる。本発明は、現在及び将来のＩＣＣにおいて容易に実施可能である。更に
、詳細な説明に関連して、利点を述べることにする。
【００２１】 発明を実施するための最良の形態 第１図に示された第１実施例に関連して、本発明の基本的な概念を説明するこ
とにする。この図には、集積回路カード（ＩＣＣ）１０が示される。このカード
は、ほとんどの一般的なＩＣＣのように、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）１２、
静的メモリ（ＲＯＭ）１１、永続的メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）１３、揮発性メモリ
（ＲＡＭ）１４を有する。ＩＣＣ１０は、更に、これらのＩＣＣコンポーネント
相互間の情報交換及び信号伝達を可能にする内部バス１９を含む。この内部バス
１９は、通常、黒の接点パッドとして示された入出力（Ｉ／Ｏ）ポートには接続
されない。
とにする。この図には、集積回路カード（ＩＣＣ）１０が示される。このカード
は、ほとんどの一般的なＩＣＣのように、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）１２、
静的メモリ（ＲＯＭ）１１、永続的メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）１３、揮発性メモリ
（ＲＡＭ）１４を有する。ＩＣＣ１０は、更に、これらのＩＣＣコンポーネント
相互間の情報交換及び信号伝達を可能にする内部バス１９を含む。この内部バス
１９は、通常、黒の接点パッドとして示された入出力（Ｉ／Ｏ）ポートには接続
されない。
【００２２】 ＩＣＣの改竄を防止するために、通常は、データ・ストリームに対する非常に
限定されたアクセスしか与えられない。プロセッサ１２は、Ｉ／Ｏポートを介し
てカード端末（第１図には示されていない）とコミュニケートする。このコミュ
ニケーションは暗号化される。
限定されたアクセスしか与えられない。プロセッサ１２は、Ｉ／Ｏポートを介し
てカード端末（第１図には示されていない）とコミュニケートする。このコミュ
ニケーションは暗号化される。
【００２３】 ＩＣＣ１０は接点付きカードである。Ｉ／Ｏポートが、カード端末の対応する
手段に接続する。第１図に示されるように、電力が、ポート１７（接地ＧＮＲ）
及びポート１８（正電圧Ｖcc）を介して供給される。これらの２つのポート１７
及び１８の間の電圧がＩＣＣ１０のコンポーネント１１、１２、１３及び１４に
印加される。カード１０にはバッテリが組み込まれていないので、これらのコン
ポーネントは完全に外部電源に依存する。トランザクションが遂行される時又は
カード１０の操作時にこの電源が中断する場合（例えば、カードがカード端末か
ら取り外されたために）、又は電源の障害が存在する（例えば、電圧が低下する
）場合、ＲＡＭ１４のすべての内容及びプロセッサのレジスタにおける内容が失
われ、処理は直ちに停止する。換言すれば、現在のアプリケーション状態が失わ
れる。
手段に接続する。第１図に示されるように、電力が、ポート１７（接地ＧＮＲ）
及びポート１８（正電圧Ｖcc）を介して供給される。これらの２つのポート１７
及び１８の間の電圧がＩＣＣ１０のコンポーネント１１、１２、１３及び１４に
印加される。カード１０にはバッテリが組み込まれていないので、これらのコン
ポーネントは完全に外部電源に依存する。トランザクションが遂行される時又は
カード１０の操作時にこの電源が中断する場合（例えば、カードがカード端末か
ら取り外されたために）、又は電源の障害が存在する（例えば、電圧が低下する
）場合、ＲＡＭ１４のすべての内容及びプロセッサのレジスタにおける内容が失
われ、処理は直ちに停止する。換言すれば、現在のアプリケーション状態が失わ
れる。
【００２４】 ほとんどのアプリケーションにとって受け入れがたいこの状況を防止するため
に、第１実施例は、短い期間の間電力を維持するように設計された障害保護手段
を含む。第１図に示されるように、この実施例では特別のキャパシタ１５が使用
される。このキャパシタ１５は、ＧＮＲ線２０及びＶcc線２１の間の電圧が短い
期間の間維持されるように配置される。このキャパシタは単に供給電圧の低下を
遅らせるだけなので、このキャパシタを設けるだけでは不十分である。ＲＡＭ１
４及びプロセッサのレジスタにおけるクリティカルな情報は依然として失われる
であろう。キャパシタ１５に加えて、障害保護手段は、後述するように、揮発性
メモリから不揮発性メモリに情報を転送させる手段を含む。
に、第１実施例は、短い期間の間電力を維持するように設計された障害保護手段
を含む。第１図に示されるように、この実施例では特別のキャパシタ１５が使用
される。このキャパシタ１５は、ＧＮＲ線２０及びＶcc線２１の間の電圧が短い
期間の間維持されるように配置される。このキャパシタは単に供給電圧の低下を
遅らせるだけなので、このキャパシタを設けるだけでは不十分である。ＲＡＭ１
４及びプロセッサのレジスタにおけるクリティカルな情報は依然として失われる
であろう。キャパシタ１５に加えて、障害保護手段は、後述するように、揮発性
メモリから不揮発性メモリに情報を転送させる手段を含む。
【００２５】 本発明によれば、外部電力の喪失を感知し、それを報告する電源障害検出器１
６が設けられる。このインプリメンテーションでは、適切なダイオード（図示さ
れてない）と共に電圧比較器が電源障害検出器１６として働く。この電圧比較器
は電源の障害（例えば、電源遮断状態、又は電圧低下状態）を検出し、電源の障
害が生じたことを障害保護手段１６に（電源障害として）信号する。本実施例で
は、障害保護手段の一部分がプロセッサ１２において実現される。図１に示され
るように、プロセッサ１２は信号線２２を介して電源障害を知らされる。プロセ
ッサ１２における障害保護手段は、ＲＡＭ及び／又はプロセッサのレジスタから
不揮発性メモリに情報を転送するための短いステップ・シーケンスを開始する。
ＩＣＣ１０は、ＲＡＭ１４及びプロセッサのレジスタから転送された情報を受け
取りそして記憶する不揮発性メモリ１３（例えば、低電圧フラッシュＲＡＭ）を
有する。電源障害検出器１６が電源障害を感知した場合、それは次のようなステ
ップを実行させる： ・ ＲＡＭ１４及び／又はプロセッサのレジスタに記憶された情報を読み取るス
テップ、 ・ この情報を不揮発性メモリ（本実施例ではＥＥＰＲＯＭ１３）に転送するス
テップ、及び ・ この情報を不揮発性メモリに書き込むステップ。
６が設けられる。このインプリメンテーションでは、適切なダイオード（図示さ
れてない）と共に電圧比較器が電源障害検出器１６として働く。この電圧比較器
は電源の障害（例えば、電源遮断状態、又は電圧低下状態）を検出し、電源の障
害が生じたことを障害保護手段１６に（電源障害として）信号する。本実施例で
は、障害保護手段の一部分がプロセッサ１２において実現される。図１に示され
るように、プロセッサ１２は信号線２２を介して電源障害を知らされる。プロセ
ッサ１２における障害保護手段は、ＲＡＭ及び／又はプロセッサのレジスタから
不揮発性メモリに情報を転送するための短いステップ・シーケンスを開始する。
ＩＣＣ１０は、ＲＡＭ１４及びプロセッサのレジスタから転送された情報を受け
取りそして記憶する不揮発性メモリ１３（例えば、低電圧フラッシュＲＡＭ）を
有する。電源障害検出器１６が電源障害を感知した場合、それは次のようなステ
ップを実行させる： ・ ＲＡＭ１４及び／又はプロセッサのレジスタに記憶された情報を読み取るス
テップ、 ・ この情報を不揮発性メモリ（本実施例ではＥＥＰＲＯＭ１３）に転送するス
テップ、及び ・ この情報を不揮発性メモリに書き込むステップ。
【００２６】 その後のパワーアップ時に、或いは、障害が解消した場合、計算が継続され得
るように、ＲＡＭ及び／又はレジスタ状態が、特定のインプリメンテーションに
依存して全体的に又は部分的に回復される。電力が、例えば、カード端末への次
のカード挿入時に再び使用可能となる場合、キャパシタ１５は自動的に再充電さ
れる。
るように、ＲＡＭ及び／又はレジスタ状態が、特定のインプリメンテーションに
依存して全体的に又は部分的に回復される。電力が、例えば、カード端末への次
のカード挿入時に再び使用可能となる場合、キャパシタ１５は自動的に再充電さ
れる。
【００２７】 本発明のもう１つの実施例によれば、その後のイベント再構成を可能にするた
めに、記録がＩＣＣに保持される。この記録保持は、電源障害事象の数をカウン
トする簡単なカウンタによって容易にされるであろう。
めに、記録がＩＣＣに保持される。この記録保持は、電源障害事象の数をカウン
トする簡単なカウンタによって容易にされるであろう。
【００２８】 電源障害の後にプロセッサ１２をパワー・アップし得る２つの異なる方法があ
る。第１の方法は、外部電源が再び十分に使用可能になると直ちにそれをパワー
・アップすることである。この場合、キャパシタ１５を再充電するには数秒が必
要である。キャパシタ１５が完全に再充電される前に外部電源が障害を生じた場
合、プロセッサのレジスタ及び／又はＲＡＭ１４における情報の喪失が再び生じ
るというリスクが存在する。もっと安全な第２の方法は、キャパシタ１５が再充
電されてしまうまで、プロセッサ１２のパワー・アップを遅らせることである。
この方法は、より信頼性の高い方法である。それは、その後の如何なる電源障害
もキャパシタのエネルギによって再びバッファされ、情報が全く喪失されないた
めである。
る。第１の方法は、外部電源が再び十分に使用可能になると直ちにそれをパワー
・アップすることである。この場合、キャパシタ１５を再充電するには数秒が必
要である。キャパシタ１５が完全に再充電される前に外部電源が障害を生じた場
合、プロセッサのレジスタ及び／又はＲＡＭ１４における情報の喪失が再び生じ
るというリスクが存在する。もっと安全な第２の方法は、キャパシタ１５が再充
電されてしまうまで、プロセッサ１２のパワー・アップを遅らせることである。
この方法は、より信頼性の高い方法である。それは、その後の如何なる電源障害
もキャパシタのエネルギによって再びバッファされ、情報が全く喪失されないた
めである。
【００２９】 上記のキャパシタ１５をＩＣＣ１０においてインプリメントすることは難しい
ことである。それは、回路のための領域が制限されること及びカードが薄くてフ
レキシブルであり、低コストであり、非常に信頼性が高くなければならないため
である。更に、キャパシタ１５は、所定の期間の間電圧維持のための十分なエネ
ルギ（高いキャパシタンス）を保持できなければならない。
ことである。それは、回路のための領域が制限されること及びカードが薄くてフ
レキシブルであり、低コストであり、非常に信頼性が高くなければならないため
である。更に、キャパシタ１５は、所定の期間の間電圧維持のための十分なエネ
ルギ（高いキャパシタンス）を保持できなければならない。
【００３０】 情報が不揮発性メモリに転送される間十分なエネルギを供給するに必要なキャ
パシタンスを予測するるために、標準的なキャパシタ放電モデルを使用すること
が可能である。その放電モデルは、抵抗ＲがキャパシタＣを放電することに基づ
いている。Ｃにおける電圧に対する微分方程式は、放電状態になってからの任意
所定の時間においては次のようになる。
パシタンスを予測するるために、標準的なキャパシタ放電モデルを使用すること
が可能である。その放電モデルは、抵抗ＲがキャパシタＣを放電することに基づ
いている。Ｃにおける電圧に対する微分方程式は、放電状態になってからの任意
所定の時間においては次のようになる。
【００３１】
【数１】 Ｕｃ（ｔ）＋Ｒ・Ｃ・ｄＵｃ（ｔ）／ｄｔ＝０
【００３２】 この方程式は、放電中の任意の時間におけるキャパシタの電圧[Uc(t)］に対し
て次のように解かれる。
て次のように解かれる。
【００３３】
【数２】 Ｕｃ（ｔ）＝Ｕ0・ｅ-t/(R・C)
【００３４】 放電状態になってｔ秒後にＵの電圧を維持するために必要な容量は次のような
結果になる。
結果になる。
【００３５】
【数３】 Ｃ＝ｔ／（Ｒ・Ｉｎ Ｕ／Ｕ0）
【００３６】 Ｕccが不揮発性メモリ１３の供給電圧（例えば、"Am29LV002 Specifications"
ＡＭＤ Ｃｏｒｐ．Publication No.21191, January 1998 誌に開示されているよ
うなＡＭＤフラッシュＲＡＭ Am29LV002 のＵcc＝３Ｖ）であり、Ｉcc が不揮発
性メモリ１３に情報を書き込むために必要な電流（本実施例におけるＡＭＤフラ
ッシュＲＡＭ Am29LV002 のＩcc＝３０mA）である場合にＵcc／Ｉcc としてＲを
設定すると、シングル・バイトを記憶するために必要な時間の量に基づいてＣが
計算され得る。本実施例では、この時間は１０マイクロ秒よりも小さい。１Ｋバ
イトの代表的な（予想される）ＩＣＣ−ＲＡＭサイズの場合、ｔは１０ミリ秒よ
りも小さいことがわかっている。カード端末において見られる代表的な５Ｖ（Ｕ 0 ）のキャパシタ・オーバチャージの場合、Ｃは２００マイクロファラッドに算
定される。
ＡＭＤ Ｃｏｒｐ．Publication No.21191, January 1998 誌に開示されているよ
うなＡＭＤフラッシュＲＡＭ Am29LV002 のＵcc＝３Ｖ）であり、Ｉcc が不揮発
性メモリ１３に情報を書き込むために必要な電流（本実施例におけるＡＭＤフラ
ッシュＲＡＭ Am29LV002 のＩcc＝３０mA）である場合にＵcc／Ｉcc としてＲを
設定すると、シングル・バイトを記憶するために必要な時間の量に基づいてＣが
計算され得る。本実施例では、この時間は１０マイクロ秒よりも小さい。１Ｋバ
イトの代表的な（予想される）ＩＣＣ−ＲＡＭサイズの場合、ｔは１０ミリ秒よ
りも小さいことがわかっている。カード端末において見られる代表的な５Ｖ（Ｕ 0 ）のキャパシタ・オーバチャージの場合、Ｃは２００マイクロファラッドに算
定される。
【００３７】 必要なキャパシタンスを得るために、ＩＣＣに組み合わせ可能な高キャパシタ
ンスをもった特別のキャパシタが必要とされる。本発明に関連して使用するに適
したキャパシタは、数ファラッド／cm2 程度の極めて高いキャパシタンスを持た
なければならない。本コンテキストでは、所謂 HiCap キャパシタ、又はスーパ
・キャパシタ（SuperCap）が使用される。SuperCap は高キャパシタンス値の多
層セラミック・キャパシタ（ＭＬＣとも呼ばれる）であり、それは、セラミック
・テープを使用して形成された複数セラミック層のスタックより成る。これらの
テープは数ミクロンの厚さである。
ンスをもった特別のキャパシタが必要とされる。本発明に関連して使用するに適
したキャパシタは、数ファラッド／cm2 程度の極めて高いキャパシタンスを持た
なければならない。本コンテキストでは、所謂 HiCap キャパシタ、又はスーパ
・キャパシタ（SuperCap）が使用される。SuperCap は高キャパシタンス値の多
層セラミック・キャパシタ（ＭＬＣとも呼ばれる）であり、それは、セラミック
・テープを使用して形成された複数セラミック層のスタックより成る。これらの
テープは数ミクロンの厚さである。
【００３８】 最近、これらの２種類のキャパシタが完成したばかりである。それらは、米国
ニュージャージ州ペニングストン、サウス・メイン・ストリート１０番地の The
Electrochemical Society, Inc. の１９９７年発行の Electrochemical Capaci
tors II, Proceedings 誌、第９６-２５巻、１９２−２０１ページにおける M.
G. Sullivan 氏他による「変性グラッシ・カーボン電極を使用した電気化学的キ
ャパシタ（An Electrochemical Capacitor Using Modified Glassy Carbon Elec
trodes）」によって開示され、報告されたような、適切に指定された場合のＩＣ
Ｃ環境において使用可能である。
ニュージャージ州ペニングストン、サウス・メイン・ストリート１０番地の The
Electrochemical Society, Inc. の１９９７年発行の Electrochemical Capaci
tors II, Proceedings 誌、第９６-２５巻、１９２−２０１ページにおける M.
G. Sullivan 氏他による「変性グラッシ・カーボン電極を使用した電気化学的キ
ャパシタ（An Electrochemical Capacitor Using Modified Glassy Carbon Elec
trodes）」によって開示され、報告されたような、適切に指定された場合のＩＣ
Ｃ環境において使用可能である。
【００３９】 情報が揮発性メモリ（例えば、ＲＡＭ１４）から不揮発性メモリ（例えば、フ
ラッシュＲＡＭ１３）に転送されることを保証するために、ソフトウエア・コン
ポーネントが使用されてもよい。このソフトウエア・コンポーネントは本発明の
障害保護手段の一部であり、少なくとも次のような２つの方法でインプリメント
可能である。図２に示されたステップをプロセッサ１２に実行させる固定の電源
障害ハンドラがＲＯＭに設けられるか、又はソフトウエア・コンポーネントと同
じ方法で中断を処理するためのカスタム電源障害回路が使用されてもよい。その
ようなカスタム電源障害回路は第２実施例に関連して示される（図４参照）。
ラッシュＲＡＭ１３）に転送されることを保証するために、ソフトウエア・コン
ポーネントが使用されてもよい。このソフトウエア・コンポーネントは本発明の
障害保護手段の一部であり、少なくとも次のような２つの方法でインプリメント
可能である。図２に示されたステップをプロセッサ１２に実行させる固定の電源
障害ハンドラがＲＯＭに設けられるか、又はソフトウエア・コンポーネントと同
じ方法で中断を処理するためのカスタム電源障害回路が使用されてもよい。その
ようなカスタム電源障害回路は第２実施例に関連して示される（図４参照）。
【００４０】 次に図２に説明を転ずると、例えば、外部電源がダウンしたために電源障害が
存在する場合、電源障害ハンドラ又はカスタム電源障害回路によって実行される
ステップが処理される。先ず、ボックス３０において示されるように、電源障害
が適当な電源障害検出器１６、例えば、コンパレータによって感知される。次の
ステップ（ボックス３１）において、揮発性メモリ（例えば、ＲＡＭ１４）の内
容及び／又はプロセッサのレジスタの内容が、例えば、不揮発性フラッシュＲＡ
Ｍ１３のような永続的メモリに転送される。そこで、ボックス３２において示さ
れるように、電源障害ビット（ＰＦビット）がセットされてもよい。このＰＦビ
ットはパワーアップ・プロセスによって使用されるので、それも不揮発性メモリ
に記憶することが必要である。すべてのクリティカルな情報が保存されたので、
これらのステップの終了後、障害保護手段によって与えられる電力は最早必要な
い。
存在する場合、電源障害ハンドラ又はカスタム電源障害回路によって実行される
ステップが処理される。先ず、ボックス３０において示されるように、電源障害
が適当な電源障害検出器１６、例えば、コンパレータによって感知される。次の
ステップ（ボックス３１）において、揮発性メモリ（例えば、ＲＡＭ１４）の内
容及び／又はプロセッサのレジスタの内容が、例えば、不揮発性フラッシュＲＡ
Ｍ１３のような永続的メモリに転送される。そこで、ボックス３２において示さ
れるように、電源障害ビット（ＰＦビット）がセットされてもよい。このＰＦビ
ットはパワーアップ・プロセスによって使用されるので、それも不揮発性メモリ
に記憶することが必要である。すべてのクリティカルな情報が保存されたので、
これらのステップの終了後、障害保護手段によって与えられる電力は最早必要な
い。
【００４１】 プロセッサが中断モードに入り、そして障害保護手段がエネルギを使い尽くす
前に、所定のプロセスを終了させるか又は電力を消費するＩＣＣ内のコンポーネ
ントをシャットダウンするように、ソフトウエア・コンポーネント（固定の電源
障害ハンドラ）がプログラムされてもよい。しかる後、ＩＣＣ電力の最終的な喪
失が、ＩＣＣ内部の如何なるアプリケーションを損なうことなく生じ得る（ボッ
クス３３）。
前に、所定のプロセスを終了させるか又は電力を消費するＩＣＣ内のコンポーネ
ントをシャットダウンするように、ソフトウエア・コンポーネント（固定の電源
障害ハンドラ）がプログラムされてもよい。しかる後、ＩＣＣ電力の最終的な喪
失が、ＩＣＣ内部の如何なるアプリケーションを損なうことなく生じ得る（ボッ
クス３３）。
【００４２】 将来のＩＣＣ（例えば、JavaCard）は、部分的にブランクに、即ち、そこにア
プリケーション・プログラムを記憶されることなく製造されるであろうし、或る
アプリケーション・プログラムは交換可能なメモリに、即ち、それをコンピュー
タにダウンロードすることによってロードされるであろう。このように、ＩＣＣ
におけるアプリケーション・プログラムは権限のあるパーティによって交換され
ることが可能である。本発明の固定の電源障害ハンドラを構成するソフトウエア
・コンポーネントもＩＣＣにロード可能であるが、本発明によるハードウエアが
存在することが必要である。
プリケーション・プログラムを記憶されることなく製造されるであろうし、或る
アプリケーション・プログラムは交換可能なメモリに、即ち、それをコンピュー
タにダウンロードすることによってロードされるであろう。このように、ＩＣＣ
におけるアプリケーション・プログラムは権限のあるパーティによって交換され
ることが可能である。本発明の固定の電源障害ハンドラを構成するソフトウエア
・コンポーネントもＩＣＣにロード可能であるが、本発明によるハードウエアが
存在することが必要である。
【００４３】 ＩＣＣが再びパワーアップされる場合、あたかも中断が生じなかったかのよう
にＩＣＣがオペレーションを再開することができるように、数ステップが実行さ
れる。図３には、それぞれのプロセス・ステップが実行される。電力が再び使用
可能になる場合（ボックス４０）、ＰＦビットがセットされているかどうかを決
定するためにチェックが行われる（ボックス４１）。電源障害が生じた場合、こ
のビットがセットされ、電源障害前の状態が再確立される。これは、不揮発性メ
モリの内容をそれらのオリジナル・メモリ・ロケーションにコピー又は転送する
ことによって行われる（ボックス４２）。即ち、ＲＡＭにおける前者の内容が不
揮発性メモリから読み出され、ＲＡＭに書き込まれる。すべてのレジスタ情報が
保存されてしまった場合、この情報もレジスタに書き戻される。一旦これが行わ
れると、正規のオペレーションが再開可能である（ボックス４３）。ＩＣＣの使
用中に電源障害が生じなかった場合、即ち、ＰＦビットがセットされてない場合
、本発明によるＩＣＣは通常のように動作を開始する（ボックス４４）。
にＩＣＣがオペレーションを再開することができるように、数ステップが実行さ
れる。図３には、それぞれのプロセス・ステップが実行される。電力が再び使用
可能になる場合（ボックス４０）、ＰＦビットがセットされているかどうかを決
定するためにチェックが行われる（ボックス４１）。電源障害が生じた場合、こ
のビットがセットされ、電源障害前の状態が再確立される。これは、不揮発性メ
モリの内容をそれらのオリジナル・メモリ・ロケーションにコピー又は転送する
ことによって行われる（ボックス４２）。即ち、ＲＡＭにおける前者の内容が不
揮発性メモリから読み出され、ＲＡＭに書き込まれる。すべてのレジスタ情報が
保存されてしまった場合、この情報もレジスタに書き戻される。一旦これが行わ
れると、正規のオペレーションが再開可能である（ボックス４３）。ＩＣＣの使
用中に電源障害が生じなかった場合、即ち、ＰＦビットがセットされてない場合
、本発明によるＩＣＣは通常のように動作を開始する（ボックス４４）。
【００４４】 ＩＣＣ上で走っているアプリケーションに関する限り、アプリケーション・プ
ログラム開発者が電源障害を全く考慮しなかった場合のいくつかのシナリオがあ
り得る。ほとんどの場合、本発明を使用する時、次のパワーアップ時に又は電源
障害が終了すると直ちに計算が再開されるので、これはこれ以上問題にならない
。しかし、アプリケーションが保留のＩ／Ｏオペレーションを有する場合、再接
続後に新しい外部環境が見つかることがある時には、恐らくこれらはタイム・ア
ウトするであろう。これは、たとえ電源障害が問題なかったとしても、如何なる
場合でもアプリケーションが考慮しなければならないコミュニケーション・エラ
ーである。今や、例えば、明示的な例外通知によって、電源障害をアプリケーシ
ョンに知らせることが可能である。従って、アプリケーションは、長く走るかも
しれないオペレーションを打ち切らずにショートカットすることによって反応す
ることができる。今や、トランザクションは、電源障害を最早保護する必要がな
いけれども、依然として、それらは、必要な場合にそれらが適切なアクションを
取ることを可能にするためにこの事態をアプリケーションに通知するために使用
可能である。
ログラム開発者が電源障害を全く考慮しなかった場合のいくつかのシナリオがあ
り得る。ほとんどの場合、本発明を使用する時、次のパワーアップ時に又は電源
障害が終了すると直ちに計算が再開されるので、これはこれ以上問題にならない
。しかし、アプリケーションが保留のＩ／Ｏオペレーションを有する場合、再接
続後に新しい外部環境が見つかることがある時には、恐らくこれらはタイム・ア
ウトするであろう。これは、たとえ電源障害が問題なかったとしても、如何なる
場合でもアプリケーションが考慮しなければならないコミュニケーション・エラ
ーである。今や、例えば、明示的な例外通知によって、電源障害をアプリケーシ
ョンに知らせることが可能である。従って、アプリケーションは、長く走るかも
しれないオペレーションを打ち切らずにショートカットすることによって反応す
ることができる。今や、トランザクションは、電源障害を最早保護する必要がな
いけれども、依然として、それらは、必要な場合にそれらが適切なアクションを
取ることを可能にするためにこの事態をアプリケーションに通知するために使用
可能である。
【００４５】 或るＩＣＣは、外部クロック信号がカード端末によって供給されることを必要
とする。そのようなＩＣＣがその端末から取り出されるのが早過ぎる場合、又は
その端末の電源がダウンしている場合、その電源は中断されるのみならず、その
後はＩＣＣはクロック信号を得ることができない。これは、ＩＣＣがクロック信
号なしで駆動される回路を含む場合、不定形式状態のような問題を導くことがあ
る。以下では、本発明の第２実施例を説明する。第２実施例の障害保護手段は、
クロック信号を供給する特別の手段より成る。この実施例を図４に関連して概説
することにする。
とする。そのようなＩＣＣがその端末から取り出されるのが早過ぎる場合、又は
その端末の電源がダウンしている場合、その電源は中断されるのみならず、その
後はＩＣＣはクロック信号を得ることができない。これは、ＩＣＣがクロック信
号なしで駆動される回路を含む場合、不定形式状態のような問題を導くことがあ
る。以下では、本発明の第２実施例を説明する。第２実施例の障害保護手段は、
クロック信号を供給する特別の手段より成る。この実施例を図４に関連して概説
することにする。
【００４６】 ＩＣＣ５０は、ＩＳＯ標準７８１６によって定義されるように構成された代表
的な電源結合手段５２より成る。接点パッド５７（ＧＮＲ）及び５８（Ｖcc）に
よって外部電力がＩＣＣ５０に加えられる。外部電力は、揮発性メモリ１４及び
他のコンポーネントに接続された電力線２０及び２１に印加され正規電圧及び／
又は待機電圧を供給する。障害保護手段は、キャパシタ１５（同様の複数のキャ
パシタが並列に配列されたものでもよい）、クロック発生器５１、及びカスタム
電源障害回路５３を含む。図４に示されるように、この電源障害回路５３は、そ
れがＩＣＣ５０の所定のコンポーネントとコミュニケートできるように内部バス
１９に接続されてもよい。電源障害検出器１６は、電源障害が生じたことを電源
障害回路５３に信号する。この目的のために、電源障害回路５３及び電源障害検
出器１６は信号線２２によって相互接続される。ＩＣＣ５０は、図２及び図３に
示されたステップが実行されることを除けば、又は電源障害回路５３によって制
御されることを除けば、ＩＣＣ３０と同様に動作する。
的な電源結合手段５２より成る。接点パッド５７（ＧＮＲ）及び５８（Ｖcc）に
よって外部電力がＩＣＣ５０に加えられる。外部電力は、揮発性メモリ１４及び
他のコンポーネントに接続された電力線２０及び２１に印加され正規電圧及び／
又は待機電圧を供給する。障害保護手段は、キャパシタ１５（同様の複数のキャ
パシタが並列に配列されたものでもよい）、クロック発生器５１、及びカスタム
電源障害回路５３を含む。図４に示されるように、この電源障害回路５３は、そ
れがＩＣＣ５０の所定のコンポーネントとコミュニケートできるように内部バス
１９に接続されてもよい。電源障害検出器１６は、電源障害が生じたことを電源
障害回路５３に信号する。この目的のために、電源障害回路５３及び電源障害検
出器１６は信号線２２によって相互接続される。ＩＣＣ５０は、図２及び図３に
示されたステップが実行されることを除けば、又は電源障害回路５３によって制
御されることを除けば、ＩＣＣ３０と同様に動作する。
【００４７】 このような電源障害回路を実現するための種々の方法が存在する。キャパシタ
を除けば、適切なソフトウエア・コンポーネントと共に既製のコンポーネント（
例えば、プロセッサ及び不揮発性メモリ）又は別個のハードウエアを使用するこ
とが可能である。ＡＳＩＣ（application specific integrated circuits、即ち
、特定用途向け集積回路）がＩＣＣカード上に組み込み可能であれば、それが十
分に適している。
を除けば、適切なソフトウエア・コンポーネントと共に既製のコンポーネント（
例えば、プロセッサ及び不揮発性メモリ）又は別個のハードウエアを使用するこ
とが可能である。ＡＳＩＣ（application specific integrated circuits、即ち
、特定用途向け集積回路）がＩＣＣカード上に組み込み可能であれば、それが十
分に適している。
【００４８】 本発明のＩＣＣは、ＩＣＣのためのソフトウエアの必要な開発努力をかなり少
なくするのに加えて、２つの更なる利点を有する。いくつかの本質的に不揮発性
のメモリ・エリアをＲＡＭスペースと関連づけることによって、それぞれの使用
されるＲＡＭ内容が電源障害の場合に不揮発性メモリに保存されることを保証さ
れるので、通常は永続的記憶装置上で動作するメモリ・インテンシブなアプリケ
ーションの速度をかなり上げることができる。この種の効率の向上は、一般的な
ＩＣＣ及びそれが実行するアプリケーションに対してかなりの競争上の有効性を
提供することができる。
なくするのに加えて、２つの更なる利点を有する。いくつかの本質的に不揮発性
のメモリ・エリアをＲＡＭスペースと関連づけることによって、それぞれの使用
されるＲＡＭ内容が電源障害の場合に不揮発性メモリに保存されることを保証さ
れるので、通常は永続的記憶装置上で動作するメモリ・インテンシブなアプリケ
ーションの速度をかなり上げることができる。この種の効率の向上は、一般的な
ＩＣＣ及びそれが実行するアプリケーションに対してかなりの競争上の有効性を
提供することができる。
【００４９】 第２に、キャパシタを必要以上に大きくすることによって、ＲＡＭ及びレジス
タの内容が永続的メモリに書き込まれた後でも、何らかの電流が保持されること
があり得る。この電流は、本願と同じ日に出願され且つ本願の譲受人に譲渡され
た「集積回路カードに含まれたセンシティブな情報の保護（PROTECTION OF SENS
ITIVE INFORMATION CONTAINED IN INTEGRATED CIRCUIT CARDS）」と題した未決
の米国特許出願において扱われているようなセキュリティ機構を提供するために
使用可能である。
タの内容が永続的メモリに書き込まれた後でも、何らかの電流が保持されること
があり得る。この電流は、本願と同じ日に出願され且つ本願の譲受人に譲渡され
た「集積回路カードに含まれたセンシティブな情報の保護（PROTECTION OF SENS
ITIVE INFORMATION CONTAINED IN INTEGRATED CIRCUIT CARDS）」と題した未決
の米国特許出願において扱われているようなセキュリティ機構を提供するために
使用可能である。
【００５０】 電源結合手段は、外部電力がＩＣＣに供給されることを可能にする。一般的な
接点パッド（ポート）又は無接点の電源結合手段が使用可能である。接点パッド
が使用される場合、ＩＣＣがカード端末に入れられる時、そのカード端末の電源
がこれらのパッドに接続される。無接点電源の場合、誘導性のループがカード端
末の電源によって確立されることを可能にするように電源結合手段が設計される
。この場合、低周波の電磁放射変換によって、電力がその集積回路カード供給さ
れる。
接点パッド（ポート）又は無接点の電源結合手段が使用可能である。接点パッド
が使用される場合、ＩＣＣがカード端末に入れられる時、そのカード端末の電源
がこれらのパッドに接続される。無接点電源の場合、誘導性のループがカード端
末の電源によって確立されることを可能にするように電源結合手段が設計される
。この場合、低周波の電磁放射変換によって、電力がその集積回路カード供給さ
れる。
【００５１】 電源障害事象を制御ステーション又はオペレータ・コンソールのような他のシ
ステムに報告することを可能にするフィーチャを加えることによって、カード端
末を改良することが可能である。その事象報告フィーチャは、ダウン問題を追跡
するために、事象を監視するために、及び記録保持を目的として使用されること
も可能である。ＩＣＣの電源障害検出器（例えば、図１における検出器１６）は
、本発明によれば、電源障害をＩＣＣの障害保護手段に報告する。或る改良され
たカード端末は、電源障害がＩＣＣの電源障害検出器によって検出された場合に
そのＩＣＣから入力を受け取る事象報告手段を含む。これは、それぞれの信号が
ＩＣＣポートの１つにおいて得られるようにされること、又は障害の場合にセッ
トされるＰＦビットをカード端末が読み出すことを可能にされることで実現可能
である。カード端末は、標準的な事象報告プロトコルを使用して又は特別に設計
された手段によって電源障害を報告することができる。
ステムに報告することを可能にするフィーチャを加えることによって、カード端
末を改良することが可能である。その事象報告フィーチャは、ダウン問題を追跡
するために、事象を監視するために、及び記録保持を目的として使用されること
も可能である。ＩＣＣの電源障害検出器（例えば、図１における検出器１６）は
、本発明によれば、電源障害をＩＣＣの障害保護手段に報告する。或る改良され
たカード端末は、電源障害がＩＣＣの電源障害検出器によって検出された場合に
そのＩＣＣから入力を受け取る事象報告手段を含む。これは、それぞれの信号が
ＩＣＣポートの１つにおいて得られるようにされること、又は障害の場合にセッ
トされるＰＦビットをカード端末が読み出すことを可能にされることで実現可能
である。カード端末は、標準的な事象報告プロトコルを使用して又は特別に設計
された手段によって電源障害を報告することができる。
【００５２】 本発明と関連して説明されたＩＣＣ及び本発明のコンポーネントを加えること
によって改良された他のＩＣＣは、多くの種々の目的で及び種々のアプリケーシ
ョンと関連して使用されることも可能である。
によって改良された他のＩＣＣは、多くの種々の目的で及び種々のアプリケーシ
ョンと関連して使用されることも可能である。
【００５３】 電源障害に関しては種々の理由が存在するが、そのうちの幾つかを上で説明し
た。
た。
【００５４】 たとえ、ＩＣＣを完全に閉じ込め且つ連動ラッチによってそれを確保するとい
う「安全な」カード端末と関連してそのＩＣＣが使用されたとしても、電源障害
は生じ得るものである。これは、例えば、端末の電源がダウンする場合、又は電
源プラグが抜かれる場合である。すべての想定し得る電源障害状況において、本
発明のＩＣＣは、情報が安全に永続的メモリに書き込まれることを可能にする。
インプリメンテーション及び使用し得る資源次第で、すべての情報を揮発的メモ
リから永続的メモリに転送するように決めてしまってもよいし、或いはクリティ
カルな情報だけを転送してもよい。
う「安全な」カード端末と関連してそのＩＣＣが使用されたとしても、電源障害
は生じ得るものである。これは、例えば、端末の電源がダウンする場合、又は電
源プラグが抜かれる場合である。すべての想定し得る電源障害状況において、本
発明のＩＣＣは、情報が安全に永続的メモリに書き込まれることを可能にする。
インプリメンテーション及び使用し得る資源次第で、すべての情報を揮発的メモ
リから永続的メモリに転送するように決めてしまってもよいし、或いはクリティ
カルな情報だけを転送してもよい。
【００５５】 本発明は、一般的なＩＣＣが必須のコンポーネントをハードウエアとして又は
ハードウエア及びソフトウエアの組み合わせとして単に統合することによって修
正されることを可能にする。本発明は、電源障害後に回復を必要とする種々のア
プリケーションを使用可能にする。
ハードウエア及びソフトウエアの組み合わせとして単に統合することによって修
正されることを可能にする。本発明は、電源障害後に回復を必要とする種々のア
プリケーションを使用可能にする。
【００５６】 上記のフィーチャ及びコンポーネントに加えて、ＩＣＣは、フォト・イメージ
、ミニ・ディスプレイ、キーボード等を含むことも可能である。将来、ＩＣＣは
無線通信のための手段を含むことも可能であろう。
、ミニ・ディスプレイ、キーボード等を含むことも可能である。将来、ＩＣＣは
無線通信のための手段を含むことも可能であろう。
【図１】 本発明による第１実施例の概略的な平面図である。
【図２】 電源遮断が生じた場合、本発明に従って、システムにおいて実行されるプロセ
ス・ステップを説明するために使用される概略的な流れ図である。
ス・ステップを説明するために使用される概略的な流れ図である。
【図３】 電源が再び使用可能になった場合、本発明に従って、システムにおいて実行さ
れるプロセス・ステップを説明するために使用される概略的な流れ図である。
れるプロセス・ステップを説明するために使用される概略的な流れ図である。
【図４】 本発明による第２実施例の概略的な平面図である。
１０ 集積回路カード １５ キャパシタ １６ 電源障害検出器 １７ ポート（接地） １８ ポート（正電圧） １９ 内部バス
Claims (28)
- 【請求項１】 プロセッサ、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、及び外部電力が供給されること
を可能にする電源結合手段を含む集積回路カードにして、更に、 電源障害の場合、短い期間の間電力を維持する障害保護手段と、 電源障害を感知する電源障害検出手段と、 を含み、 前記電源障害検出手段は、電源障害が感知された場合に前記揮発性メモリから
前記不揮発性メモリへの情報の転送をトリガし、前記障害保護手段は前記転送の
ための電力を供給することを特徴とする集積回路カード。 - 【請求項２】 前記集積回路カードは無接点カードである、請求項１に記載の集積回路カード
。 - 【請求項３】 前記電源結合手段は、低周波の電磁放射変換によって電力が前記集積回路カー
ドに供給されるように、誘導性ループが外部電源によって確立されることを可能
にする、請求項２に記載の集積回路カード。 - 【請求項４】 前記電源障害検出手段は前記誘導性ループの中断及び／又は前記誘導性ループ
の結合効率の減少を感知するための手段を含む、請求項３に記載の集積回路カー
ド。 - 【請求項５】 前記電源結合手段は、電力が前記集積回路カードに供給されるように、外部電
源への機械的接続のための接点パッドを含む、請求項１に記載の集積回路カード
。 - 【請求項６】 前記電源障害検出手段は前記外部電源によって供給される電力の中断及び／又
は前記供給される電力の電圧ドロップを感知する、請求項５に記載の集積回路カ
ード。 - 【請求項７】 前記揮発性メモリから前記不揮発性メモリに転送されるべき情報は、電源障害
が終了した時に使用可能にされなければならないクリティカルな情報である、請
求項１乃至請求項６のいずれかに記載の集積回路カード。 - 【請求項８】 前記障害保護手段は前記情報の転送の期間の間電力を維持するために十分なキ
ャパシタンスを持ったキャパシタを含む、請求項１に記載の集積回路カード。 - 【請求項９】 前記キャパシタはＨｉＣａｐ又はＳｕｐｅｒＣａｐキャパシタである、請求項
８に記載の集積回路カード。 - 【請求項１０】 前記障害保護手段は前記集積回路カードのコンポーネントにクロック信号を供
給するクロック発生器を含む、請求項１に記載の集積回路カード。 - 【請求項１１】 前記障害保護手段は前記情報の転送を処理する電源障害ハンドラを含む、請求
項１に記載の集積回路カード。 - 【請求項１２】 前記電源障害ハンドラは不揮発性メモリに記憶され且つ前記プロセッサによっ
て実行されるソフトウエアである、請求項１１に記載の集積回路カード。 - 【請求項１３】 前記電源障害ハンドラはハードウエア及びソフトウエアの組み合わせとしてイ
ンプリメントされる、請求項１１に記載の集積回路カード。 - 【請求項１４】 前記電源障害ハンドラはＡＳＩＣにおいてインプリメントされる、請求項１１
に記載の集積回路カード。 - 【請求項１５】 プロセッサ、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、及び外部電力が供給されること
を可能にする電源結合手段を含む集積回路カードにおいて使用するための回復装
置にして、更に、 電源障害の場合、短い期間の間前記集積回路カードに電力を供給する障害保護
手段と、 前記集積回路カードに供給される外部電力の異常を感知する電源障害検出手段
と、 を含み、 前記電源障害検出手段は、前記外部電力の異常が感知された場合、前記揮発性
メモリから前記不揮発性メモリへの情報の転送をトリガし、前記障害保護手段は
前記転送のための電力を前記集積回路カードに供給することを特徴とする回復装
置。 - 【請求項１６】 ハードウエア・コンポーネント及びソフトウエア・コンポーネントを含む、請
求項１５に記載の回復装置。 - 【請求項１７】 前記回復装置の機能の少なくとも一部分はＡＳＩＣにおいて実現される、請求
項１５に記載の回復装置。 - 【請求項１８】 前記ソフトウエア・コンポーネントは不揮発性メモリ、望ましくは、ＲＯＭに
ロードされる、請求項１６に記載の回復装置。 - 【請求項１９】 集積回路カードの揮発性メモリに記憶された情報を保護するための方法にして
、前記集積回路カードは更にプロセッサ、不揮発性メモリ、及び外部電力が前記
カードに供給されることを可能にする電源結合手段を含み、 前記集積回路カードに供給される前記外部電力の異常を検出するステップと、 前記揮発性メモリから情報を読み取り、それを前記不揮発性メモリに転送する
ステップと、 前記情報を前記不揮発性メモリに書き込むステップと、 前記集積回路カードの一部分である障害検出手段に与えられた電力を少なくと
も前記諸ステップの実行の間供給するステップと、 を含む方法。 - 【請求項２０】 電源障害が検出された後に不揮発性の電源障害インディケータ（ＰＦビット）
がセットされる、請求項１９に記載の方法。 - 【請求項２１】 前記不揮発性メモリにはクリティカルな情報のみが書き込まれる、請求項１９
に記載の方法。 - 【請求項２２】 外部から供給された電力の異常が生じた後、集積回路カードの不揮発性メモリ
に記憶された情報を回復させるための方法にして、前記集積回路カードは更にプ
ロセッサ、揮発性メモリ、及び外部電力が前記カードに供給されることを可能に
する電源結合手段を含み、 前記集積回路カードをパワーアップするステップと、 外部から供給された電力の異常が前記パワーアップの前に生じたかどうかを決
定するステップと、 外部から供給された電力の異常が生じた場合、 前記不揮発性メモリから前記情報を読み取り、それを前記揮発性メモリに転送
するステップと、 前記外部から供給された電力の異常の前の前記集積回路カードの状態が再確立
されるように前記情報を前記揮発性メモリに書き込むステップと、 を含む方法。 - 【請求項２３】 外部から供給された電力の異常が生じたかどうかを決定するために電源障害イ
ンディケータがチェックされる、請求項２２に記載の方法。 - 【請求項２４】 前記外部から供給された電力の異常の前の前記集積回路カードの状態がアプリ
ケーション・プログラムの介入なしに再確立されるされる、請求項２２に記載の
方法。 - 【請求項２５】 プロセッサと、 揮発性メモリと、 不揮発性メモリと、 外部電力が前記カードに供給されることを可能にする電源結合手段と、 電源障害の場合、短い期間の間電力を維持する障害保護手段と、 電源障害を感知する電源障害検出手段と、 を含む集積回路カードと関連して使用するためのカード端末にして、 前記電源障害検出手段は、電源障害が感知された場合に前記揮発性メモリから
前記不揮発性メモリへの情報の転送をトリガし、 前記障害保護手段は前記転送のための電力を供給し、 前記カード端末は、前記集積回路カードから情報を受け取って電源障害をリモ
ート・システムに報告する事象報告手段を含む、 カード端末。 - 【請求項２６】 前記事象報告手段は前記集積回路カードから接点パッドを介して情報を受け取
る、請求項２５に記載のカード端末。 - 【請求項２７】 前記事象報告手段は前記集積回路カードから不揮発性の電源障害インディケー
タ（ＰＦビット）を読み取ることによって前記集積回路カードから情報を受け取
り、 前記電源障害インディケータ（ＰＦビット）は電源障害が検出され後に前記集
積回路カードによってセットされる、 請求項２５に記載のカード端末。 - 【請求項２８】 前記リモート・システムはオペレータ・コンソール又は制御ステーションであ
る、請求項２５に記載のカード端末。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP98110424.3 | 1998-06-08 | ||
| EP98110424A EP0964360B1 (en) | 1998-06-08 | 1998-06-08 | Automatic data recovery of integrated circuit cards |
| PCT/IB1999/000653 WO1999064985A1 (en) | 1998-06-08 | 1999-04-14 | Automatic recovery of integrated circuit cards |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002517868A true JP2002517868A (ja) | 2002-06-18 |
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ID=8232084
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000553919A Expired - Fee Related JP3639533B2 (ja) | 1998-06-08 | 1999-04-14 | 集積回路カードの自動回復 |
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| EP (1) | EP0964360B1 (ja) |
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| DE (1) | DE69817543T2 (ja) |
| HU (1) | HUP0102407A3 (ja) |
| IL (1) | IL138862A0 (ja) |
| PL (1) | PL344683A1 (ja) |
| TW (1) | TWI221957B (ja) |
| WO (1) | WO1999064985A1 (ja) |
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