JP2018151695A - Ic card, start processing method of ic card, and start processing program of ic card - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ＩＣカード、ＩＣカードの起動処理方法、およびＩＣカードの起動処理プログラムに関する。 The present invention relates to an IC card, an IC card activation processing method, and an IC card activation processing program.
ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ；集積回路）カードは、リーダライタとの情報のやりとりの方式により、接触型と非接触型とに分類される。これらのいずれのタイプのＩＣカードにおいても、リーダライタからの電源投入、リセット信号などのＩＣカード起動要求に対して、ＩＣカードが初期応答を返すまでの時間範囲（応答時間）が規定されている。
例えば接触型ＩＣカードの場合、ＩＣカードは、リセット信号を受信すると、初期設定として通信関係のパラメータ設定を行い、初期応答としてＡＴＲ（Ａｎｓｗｅｒ ｔｏ ｒｅｓｅｔ）をレスポンスする。このＡＴＲのレスポンスは、リーダライタからのリセット信号に対して、規定時間内になされる必要がある。
An IC (Integrated Circuit) card is classified into a contact type and a non-contact type according to a method of exchanging information with a reader / writer. In any of these types of IC cards, a time range (response time) until the IC card returns an initial response to an IC card activation request such as power-on from a reader / writer or a reset signal is defined. .
For example, in the case of a contact type IC card, when receiving a reset signal, the IC card performs communication-related parameter setting as an initial setting and responds with an ATR (Answer to reset) as an initial response. This ATR response needs to be made within a specified time in response to a reset signal from the reader / writer.
この起動処理は、実際には、例えば４００クロックサイクルから４００００クロックサイクル程度の非常に短い応答時間になされるように規定されているため、規定の応答時間内にＩＣカードの起動処理を間に合わせるべく、短い時間で実施可能な起動処理のみが行なわれる。すなわち、通常のＩＣカードの起動処理では、ＩＣカードの動作において最低限必要な設定のみが行われるだけであって、処理時間がかかるチェックは上記の応答時間内には行えない。そのため、上記従来の起動処理方法では、ＩＣカードからの初期応答を規定時間内に収めるべく必要最低限の設定やチェックしか行なうことができないため、ＩＣカードの一部に何らかの異常があった場合でも、その異常を検知することが困難であった。 Since this activation process is actually defined to have a very short response time, for example, from 400 clock cycles to 40,000 clock cycles, the IC card activation process must be completed within the specified response time. Only the startup process that can be performed in a short time is performed. That is, in the normal IC card activation process, only the minimum setting necessary for the operation of the IC card is performed, and a check that requires processing time cannot be performed within the above response time. For this reason, in the above conventional activation processing method, only the minimum necessary settings and checks can be performed to keep the initial response from the IC card within the specified time, so even if there is some abnormality in the IC card. It was difficult to detect the abnormality.
リーダライタは、起動したＩＣカードを制御するために、制御内容を格納したコマンドＡＰＤＵ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）を送信している。ＩＣカードは、このコマンドＡＰＤＵを受け取ると、受け取ったコマンドＡＰＤＵの内容に応じたＡＰＤＵ処理を行い、応答として規定時間内にレスポンスＡＰＤＵを返信する。そして、リーダライタは、このレスポンスＡＰＤＵを確認することで、制御が成功したか否かなどを特定している。このように、従来の起動処理方法では、起動時に検知できなかった異常がその後も検知されないままＡＰＤＵ処理が開始されるため、ＡＰＤＵ処理の動作中にエラーが発生したり、不正な動作が行われたりする可能性があった。 The reader / writer transmits a command APDU (Application Protocol Data Unit) storing control contents in order to control the activated IC card. Upon receiving this command APDU, the IC card performs APDU processing according to the content of the received command APDU, and returns a response APDU as a response within a specified time. Then, the reader / writer confirms the response APDU to identify whether or not the control is successful. As described above, in the conventional activation processing method, since the APDU processing is started without detecting any abnormality that could not be detected at the time of activation, an error occurs during the operation of the APDU processing or an illegal operation is performed. There was a possibility.
上記のようなＡＰＤＵ処理の動作中のエラーや不正な動作は、悪意のある攻撃者にとってＩＣカード内の秘密のデータを取り出す手がかりとなるなど、ＩＣカードにとって致命的な欠陥となり得るという問題がある。例えば、メモリチェックが行われなかった場合、チェックされていないメモリが悪意のある攻撃にさらされると、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭやＲＡＭが書き換えられてしまい、ＩＣカードが誤動作するという問題がある。
とくに近年、ソフトウェアのセキュリティ基準がより厳格になってきているため、セキュリティ面での問題を発生させないための完全なチェックがなされる必要がある。
There is a problem that an error or illegal operation during the operation of the APDU processing as described above can be a fatal defect for the IC card, such as a clue to a malicious attacker extracting the secret data in the IC card. . For example, when the memory check is not performed, if the unchecked memory is exposed to a malicious attack, the flash memory, the EEPROM, or the RAM is rewritten, and there is a problem that the IC card malfunctions.
Particularly in recent years, software security standards have become stricter, and a complete check must be made to prevent problems in terms of security.
これに対し、特許文献１に記載のＩＣカードは、リセット動作中に、当該ＩＣカードの機能を実行させるカード機能部が起動するまでの間、リセット応答の各バイトに所定の割合で誤りを発生させて当該リセット応答を再送させることによって、意図的に遅延を発生させてトランザクションを維持する。
On the other hand, the IC card described in
しかしながら、特許文献１に記載のＩＣカードは、上述したように、意図的に誤りを発生させてリセット応答（初期応答（ＡＴＲ））を再送させる処理を行うため、リセット動作（起動処理）が煩雑になるという課題がある。これに伴い、例えば、ＩＣカードの設計や製造に係るコストが大きくなるなどの問題が生じる。
However, as described above, the IC card described in
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、起動処理を煩雑にすることなく、起動処理を完了させることができるＩＣカード、ＩＣカードの起動処理方法、およびＩＣカードの起動処理プログラムを提供する。 The present invention has been made in view of the above points, and provides an IC card, an IC card activation processing method, and an IC card activation processing program capable of completing the activation processing without complicating the activation processing. provide.
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の一態様としては、リーダライタからの起動要求信号に対して規定時間内に初期応答を行うＩＣカードであって、前記起動要求信号を受信してから初期応答を開始するまでの間に起動処理を実行し、前記初期応答における最初のキャラクタの送信までに前記起動処理が完了していない場合には、前記キャラクタを送信してから次の前記キャラクタを送信するまでの期間に未完の前記起動処理を実行する起動処理部、を備えることを特徴するＩＣカードである。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems. As one aspect of the present invention, an IC card that makes an initial response within a specified time to a start request signal from a reader / writer, The activation process is executed after the activation request signal is received until the initial response is started. If the activation process is not completed by the transmission of the first character in the initial response, the character is transmitted. And an activation processing unit that executes the activation process incomplete during a period from when the next character is transmitted.
また、本発明の一態様としては、上記のＩＣカードであって、前記起動処理は、メモリにおける異常の有無についての確認処理、またはプログラムにおける改ざんの有無についての確認処理、暗号演算用ハードウェアの動作における異常の有無についての確認処理、および乱数発生器の動作における異常の有無についての確認処理のうち少なくとも１つを含むことを特徴する。 Further, according to one aspect of the present invention, in the IC card described above, the activation process includes a confirmation process for presence / absence of abnormality in the memory, a confirmation process for presence / absence of tampering in the program, It includes at least one of a confirmation process for the presence or absence of an abnormality in the operation and a confirmation process for the presence or absence of an abnormality in the operation of the random number generator.
また、本発明の一態様としては、リーダライタからの起動要求信号に対して規定時間内に初期応答を行うＩＣカードの起動処理方法であって、起動処理部が、前記起動要求信号を受信してから初期応答を開始するまでの間に起動処理を実行し、前記初期応答における最初のキャラクタの送信までに前記起動処理が完了していない場合には、前記キャラクタを送信してから次の前記キャラクタを送信するまでの期間に未完の前記起動処理を実行する起動処理ステップ、を有することを特徴するＩＣカードの起動処理方法である。 According to another aspect of the present invention, there is provided an IC card activation processing method for making an initial response to a activation request signal from a reader / writer within a specified time, wherein the activation processing unit receives the activation request signal. The start process is executed after the initial response is started, and when the start process is not completed by the transmission of the first character in the initial response, the character is transmitted and then the next An activation processing method for an IC card, comprising: an activation processing step for executing the incomplete activation processing in a period until a character is transmitted.
また、本発明の一態様としては、リーダライタからの起動要求信号に対して規定時間内に初期応答を行うＩＣカードのコンピュータに、前記起動要求信号を受信してから初期応答を開始するまでの間に起動処理を実行し、前記初期応答における最初のキャラクタの送信までに前記起動処理が完了していない場合には、前記キャラクタを送信してから次の前記キャラクタを送信するまでの期間に未完の前記起動処理を実行する起動処理ステップ、を実行させるためのＩＣカードの起動処理プログラムである。 Further, as one aspect of the present invention, an IC card computer that makes an initial response within a specified time with respect to an activation request signal from a reader / writer until the initial response is started after the activation request signal is received. If the activation process is not completed before the transmission of the first character in the initial response, the process is incomplete during the period from the transmission of the character to the transmission of the next character. An activation process program for an IC card for executing the activation process step of executing the activation process.
本発明によれば、起動処理を煩雑にすることなく、起動処理を完了させることができる。 According to the present invention, the startup process can be completed without complicating the startup process.
＜実施形態＞
本発明は、起動時にハードウェアやソフトウェアの初期処理が必要なＩＣカードにおいて、規格（ＩＳＯ７８１６−３）上で規定された規定時間内に全ての処理を行わずに、分割して初期処理を行うことができるようにする方法に関するものである。ここで言う規定時間とは、リーダライタから送信されたリセット信号（起動要求信号）をＩＣカードが受信してから、ＩＣカードがリーダライタへの初期応答（ＡＴＲ）の送信を開始するまでの時間である。
<Embodiment>
According to the present invention, in an IC card that requires initial processing of hardware and software at the time of startup, the initial processing is performed in a divided manner without performing all processing within a specified time specified in the standard (ISO7816-3). It is about how to be able to. The specified time here refers to the time from when the IC card receives the reset signal (start-up request signal) transmitted from the reader / writer until the IC card starts transmitting the initial response (ATR) to the reader / writer. It is.
具体的には、まず、ＩＣカードは、規格（ＩＳＯ７８１６−３）上で規定された規定時間内に、最低限必要となる初期処理を行う。そして、ＩＣカードは、残りの（未完の）初期処理を、初期応答（ＡＴＲ）においてキャラクタ（バイト）単位でリーダライタへデータを送信する際の、各キャラクタとキャラクタとの期間（以下、「Ｐａｕｓｅ期間」と言う）に行う。 Specifically, first, the IC card performs minimum necessary initial processing within a specified time specified in the standard (ISO7816-3). Then, the IC card performs the remaining (unfinished) initial processing in a period between characters (hereinafter referred to as “Pause”) when transmitting data to the reader / writer in units of characters (bytes) in the initial response (ATR). Period ").
以下、本実施形態にかかるＩＣカード１およびＩＣカード１の起動処理方法について、詳細に説明する。
Hereinafter, the
［ＩＣカードのハードウェア構成］
以下、ＩＣカード１のハードウェア構成について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るＩＣカード１のハードウェア構成を示すブロックである。
[IC card hardware configuration]
Hereinafter, the hardware configuration of the
FIG. 1 is a block diagram showing a hardware configuration of an
ＩＣカード１は、ＩＳＯ７８１６−３に準じたシリアルインターフェースを備えたＩＣカードである。図１に図示するように、ＩＣカード１は、ＣＰＵ１１（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ；中央演算処理装置）と、コプロセッサ１２と、乱数発生器１３と、Ｉ／Ｏ１４（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ；入出力部）と、ＲＯＭ１５（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ；読み出し専用メモリ）と、ＲＡＭ１６（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ；読み書き可能なメモリ）と、ＥＥＰＲＯＭ１７（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ；イーイーピーロム）と、を備えている。
なお、ＲＯＭ１５、およびＥＥＰＲＯＭ１７の代わりに、他の不揮発性メモリ、例えばフラッシュメモリが用いられた構成であっても構わない。 また、ＣＰＵ１１と、コプロセッサ１２と、乱数発生器１３と、Ｉ／Ｏ１４と、ＲＯＭ１５と、ＲＡＭ１６と、ＥＥＰＲＯＭ１７とは、バスを介して相互に通信接続されている。
The
In place of the
ＣＰＵ１１は、ＩＣカード１全体を制御する制御部として機能する。ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１５やＥＥＰＲＯＭ１７に記憶されている制御プログラムや制御データに基づいて、各種の処理を実行する。例えば、ＣＰＵ１１は、リーダライタ１０から受信した信号やコマンドに応じて様々な処理を実行し、処理結果としての初期応答（ＡＴＲ）およびレスポンスＡＰＤＵなどのデータの生成を行う。
The
コプロセッサ１２は、暗号演算専用の処理装置として機能する。コプロセッサ１２は、リーダライタ１０から送信されたコマンドＡＰＤＵなどに基づいて、ＣＰＵ１１に制御され、暗号化および復号などの必要な暗号演算を行い、演算の結果をＣＰＵ１１へ送信する。
The
乱数発生器１３は、乱数発生専用の処理装置として機能する。乱数発生器１３は、リーダライタからのコマンドＡＰＤＵなどに基づいて、ＣＰＵ１１に制御され、乱数の生成処理を行う。例えば、ＩＣカード１が相互認証コマンドを受信した場合、乱数発生器１３は、乱数を生成し、生成した乱数をＣＰＵ１１へ送信する。
The
Ｉ／Ｏ１４は、リーダライタ１０と通信接続するための接触通信インターフェースであり、ＩＳＯ７８１６−３に準じたシリアルインターフェースである。
The I /
ＲＯＭ１５は、予め制御用のプログラムや制御データなどを記憶する、不揮発性のメモリである。ＲＯＭ１５は、製造段階において制御プログラムや制御データなどを記憶した状態でＩＣカード１内に組み込まれる。すなわち、ＲＯＭ１５に記憶される制御プログラムや制御データは、予めＩＣカード１の仕様に応じて組み込まれる。
なお上述したように、ＲＯＭ１５の代わりに、他の不揮発性メモリ、例えばフラッシュメモリが用いられた構成であっても構わない。
The
As described above, another nonvolatile memory, for example, a flash memory may be used instead of the
ＲＡＭ１６は、ワーキングメモリとして機能する揮発性のメモリである。ＲＡＭ１６は、ＣＰＵ１１やコプロセッサ１２において処理中のデータなどを一時的に格納する。
The
ＥＥＰＲＯＭ１７は、データの書き込み及び書き換えが可能な不揮発性メモリである。ＥＥＰＲＯＭ１７は、例えば、制御用のプログラム、制御データ、アプリケーション、個人情報、暗号鍵などのセキュリティ情報、アプリケーションに用いられるデータなどを記憶することができる。
なお上述したように、ＥＥＰＲＯＭ１７の代わりに、他の不揮発性メモリ、例えばフラッシュメモリが用いられた構成であっても構わない。
The
As described above, instead of the
［ＩＣカードの機能構成］
以下、リーダライタ１０と通信するＩＣカード１の機能構成について、図面を参照しながら説明する。
図２は、本発明の実施形態に係るＩＣカード１の機能構成を示すブロック図である。
[Functional structure of IC card]
Hereinafter, the functional configuration of the
FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of the
図示するように、実施形態に係るＩＣカード１は、リセット信号受信部２１と、起動処理部２２と、データ受信部２３と、データ送信部２４と、コマンド処理部２５と、を備えている。また、コマンド処理部２５は、ＡＰＤＵ処理部２６と、レスポンス処理部２７と、を備えている。
As shown in the figure, the
リセット信号受信部２１は、リーダライタ１０から送信されるリセット信号（起動要求信号）を受信する。
起動処理部２２は、リセット信号受信部２１がリセット信号（起動要求信号）を受信したことをトリガとして、ＩＣカード１の起動処理を実行する。
データ受信部２３は、リーダライタ１０から送信されるコマンドＡＰＤＵを受信する。
データ送信部２４は、後述するレスポンス処理部２７によって生成されたレスポンスＡＰＤＵをリーダライタ１０へ送信する。
The reset
The
The data receiving unit 23 receives a command APDU transmitted from the reader /
The
コマンド処理部２５は、取得したコマンドＡＰＤＵに基づいてコマンドＡＰＤＵ処理を実行し、実行した結果に基づくレスポンスＡＰＤＵを生成する。
ＡＰＤＵ処理部２６は、データ送信部２４によって受信されたコマンドＡＰＤＵに基づいてコマンドＡＰＤＵ処理を実行する。
レスポンス処理部２７は、ＡＰＤＵ処理部２６によって実行されたＡＰＤＵ処理の実行結果に基づいて、リーダライタ１０に対して応答をするためのレスポンスＡＰＤＵを生成する。
The
The
The
起動処理部２２が実行する、ＩＣカード１の起動処理について、以下に更に詳しく説明する。
起動処理部２２は、リセット信号受信部２１によって受信される、リーダライタ１０から送信されたリセット信号（起動要求信号）に基づく起動要求にしたがってＩＣカード１を起動する起動処理を実行する。起動処理としては、例えば、前回のＩＣカード１の動作時において、ＥＥＰＲＯＭ１７への書き込み処理中に電源オフ（ＯＦＦ）となった場合にデータを復旧する処理などが実行され、メモリが壊れていないかどうかなどをチェックすることができる。また、起動処理部２２は、ＲＯＭ１５およびＥＥＰＲＯＭ１７の完全性チェックや、プログラムコードのチェックを実行することにより、プログラム自体が改ざんされていないかをチェックすることができる。
The activation processing of the
The
さらに、起動処理部２２は、サンプルデータで暗号演算を行い、正しい結果が出力されるかを確認することにより、コプロセッサ１２などの暗号演算用ハードウェアが正常に動作しているかをチェックすることができる、また、起動処理部２２は、乱数発生器１３によって複数乱数を発生させ、乱数性をチェックすることにより、乱数発生器１３が正常に動作しているかをチェックすることができる。
Furthermore, the
本実施形態に係るＩＣカード１のような接触型のＩＣカードにおいては、リーダライタ１０からのリセット信号（起動要求信号）を受信したことをトリガとして、起動処理部２２が、起動処理である通信パラメータの設定などを行う。
一般的に、リセット信号（起動要求信号）を受信してから初期応答を開始するまでの間（後述する図３、期間ｔｃ）にＩＣカードが実行する起動処理は、上述したように一部の限られた（必要最低限の）処理のみとなることが多い。これは、コールドリセット待ち状態でクロック信号の供給が開始されてから少なくとも４００クロックサイクルの間に受け取るリセット信号の受信から、４００００クロックサイクル以内に開始される初期応答（ＡＴＲ）までの間に、起動処理が実行される必要があるからである。
In the contact type IC card such as the
Generally, the startup process executed by the IC card during the period from the reception of the reset signal (startup request signal) to the start of the initial response (FIG. 3, period tc described later) In many cases, only limited (minimum necessary) processing is performed. This is activated between the reception of the reset signal received for at least 400 clock cycles after the clock signal supply is started in the cold reset waiting state and the initial response (ATR) started within 40000 clock cycles. This is because processing needs to be executed.
本実施形態の起動処理部２２は、リセット信号（起動要求信号）を受信してから初期応答（ＡＴＲ）を開始するまでの間に起動処理を実行し、初期応答（ＡＴＲ）における最初のキャラクタの送信までに起動処理が完了していない場合には、キャラクタ（バイト）単位で送信される初期応答（ＡＴＲ）の各キャラクタ（バイト）を送信完了してから次のキャラクタ（バイト）を送信するまでの期間（Ｐａｕｓｅ期間）に、残りの起動処理を実行する。このように、起動処理部２２は、各Ｐａｕｓｅ期間に未完の初期処理を行うことによって、起動処理を完了させることができる。
The
また、上述したように、コマンド処理部２５は、リーダライタ１０からのコマンドＡＰＤＵを実行処理するＡＰＤＵ処理部２６と、コマンドＡＰＤＵに対するレスポンスとして、当該コマンドＡＰＤＵの実行処理の結果であるレスポンスＡＰＤＵを生成するレスポンス処理部２７と、を備える。例えば、ＡＰＤＵ処理部２６は、コマンドＡＰＤＵとしてｓｅｌｅｃｔコマンドを、データ受信部２３を介して取得した場合にはコマンドＡＰＤＵ処理としてｓｅｌｅｃｔ処理を実行し、レスポンス処理部２７は、当該ｓｅｌｅｃｔ処理の実行に対するレスポンス処理として、レスポンスＡＰＤＵを生成する。生成されたレスポンスＡＰＤＵは、データ送信部２４によりリーダライタ１０へ送信される。
Further, as described above, the
［起動処理方法の詳細］
以下、ＩＣカード１の起動処理方法の詳細について、図面を参照しながら説明する。
図３は、本発明の実施形態に係るＩＣカード１が初期応答を行うタイミングを示す概略図である。
[Details of startup processing method]
Hereinafter, details of the activation processing method of the
FIG. 3 is a schematic diagram showing timing when the
図３に示す、「ＶＣＣ」、「ＣＬＫ」、「ＲＳＴ」、および「Ｉ／Ｏ」は、それぞれＩＣカード１に備えられた端子を表す。具体的には、ＶＣＣ端子はＩＣカード１に電源を供給するための電源端子、ＣＬＫ端子はＩＣカード１にクロック信号を供給するためのクロック端子、ＲＳＴ端子はＩＣカード１にリセット信号を供給するためのリセット端子（リセット信号受信部２１）、およびＩ／Ｏ端子（データ受信部２３およびデータ送信部２４）はシリアル形式で各種信号の入出力を可能とする入出力端子である。
また、図３の横軸は時間を表す。
“VCC”, “CLK”, “RST”, and “I / O” shown in FIG. 3 represent terminals provided in the
Also, the horizontal axis in FIG. 3 represents time.
図３に図示するように、まず、リーダライタ１０から、電源電圧がＩＣカード１のＶＣＣ端子に供給された後、時刻Ｔａにクロック信号がＣＬＫ端子に供給される。そして、時刻Ｔａ以後の期間ｔａ（２００クロックサイクル以内）に、Ｉ／Ｏ信号の回線が所定の状態とされ、時刻Ｔａ以後の期間ｔｂ（４００クロックサイクル以内）の間、リセット信号がＬｏｗ（ロー）の状態に保たれ、リセット信号の立ち上がり（Ｌｏｗ→Ｈｉｇｈ（ハイ））が検出されると、ＩＣカードはリセットされる（時刻Ｔｂ）。そして、期間ｔｃ（４００〜４００００クロックサイクル）の経過後、初期応答（ＡＴＲ）がＩ／Ｏ端子からリーダライタ１０へ送り出される。
As shown in FIG. 3, first, after the power supply voltage is supplied from the reader /
従来のＩＣカードにおいては、この期間ｔｃに、最低限必要な初期処理（例えば、通信関係のパラメータ設定など）のみが行われる。 In the conventional IC card, only the minimum necessary initial processing (for example, communication-related parameter setting) is performed during this period tc.
図４は、本発明の実施形態に係るＩＣカード１が行う初期応答（ＡＴＲ）の構成の一例を示す概略図である。
図４に示す例においては、初期応答（ＡＴＲ）は、複数のキャラクタ、すなわち、イニシャルバイト（Ｉｎｉｔｉａｌ Ｂｙｔｅ）であるＴＳと、フォーマットバイト（Ｆｏｒｍａｔ Ｂｙｔｅ）であるＴ０と、ｉ＝１、２、３、・・・として、インターフェースバイツ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｂｙｔｅｓ）であるＴＡ（ｉ）、ＴＢ（ｉ）、ＴＣ（ｉ）、ＴＤ（ｉ）と、ｍａｘｋ＝１５として、情報管理に関するヒストリカルバイツ（Ｈｉｓｔｏｒｉｃａｌ Ｂｙｔｅｓ）であるＴ１〜ＴＫと、チェックパラメータであるＴＣＫとが並べて配置されたデータである。
したがって、初期応答（ＡＴＲ）には、当該初期応答（ＡＴＲ）を構成するキャラクタの個数−１個のＰａｕｓｅ期間が存在する。なお、Ｔ０からＴＣＫまでのデータバイトは、最大で３２バイトである。
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an example of a configuration of an initial response (ATR) performed by the
In the example shown in FIG. 4, the initial response (ATR) includes a plurality of characters, that is, TS that is an initial byte, T0 that is a format byte, and i = 1, 2, 3, and so on. ,..., TA (i), TB (i), TC (i), TD (i), which are interface bytes, and maxk = 15, and historical bytes related to information management (historical bytes). This is data in which certain T1 to TK and a check parameter TCK are arranged side by side.
Accordingly, the initial response (ATR) has a Pause period equal to the number of characters constituting the initial response (ATR) minus one. Note that the maximum number of data bytes from T0 to TCK is 32 bytes.
図５は、本発明の実施形態に係るＩＣカード１が行う初期応答（ＡＴＲ）のキャラクタ構成を示す概略図である。
図示するように、初期応答（ＡＴＲ）においてＩ／Ｏ端子から送信される全てのキャラクタは１０ビットで構成される。キャラクタの最初のビットはスタートビットと呼ばれ、常にＬｏｗの状態になる。スタートビットよりも前の時点では、Ｈｉｇｈの状態に維持されている。キャラクタの最後のビットはパリティビットであり、キャラクタに含まれる、値が「１」であるビット数が偶数になるように、当該パリティビットがＨｉｇｈまたはＬｏｗに決定される。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a character configuration of an initial response (ATR) performed by the
As shown in the figure, all characters transmitted from the I / O terminal in the initial response (ATR) are composed of 10 bits. The first bit of the character is called the start bit and is always low. At a time prior to the start bit, the state is maintained High. The last bit of the character is a parity bit, and the parity bit is determined as High or Low so that the number of bits having a value of “1” included in the character is an even number.
また、図示するように、キャラクタの最後のビット（パリティビット）の後には、Ｐａｕｓｅ期間が設けられている。なお、Ｐａｕｓｅ期間の長さは、上限値と下限値とが予め規定されており、規定の範囲内であれば、ＩＣカード１は、任意のタイミングで次のキャラクタの送信を行うことができる。なお、ＩＣカード１とリーダライタ１０との間のデータ通信には、二つの通信機器の間でデータの伝送を交互に行う半二重通信方式が利用されている。すなわち、一方がデータを送信するときは他方はデータを受信することとなり、双方が同時にデータを送信することはできない。そこで、データの受信または送信開始からの経過時間を計時し、その経過時間が一定時間を経過してからでないと次のデータを送受信しないガードタイム（Ｐａｕｓｅ期間）が必要となる。
As shown in the figure, a Pause period is provided after the last bit (parity bit) of the character. Note that an upper limit value and a lower limit value are specified in advance for the length of the Pause period, and the
上述したように、本発明は、起動時にハードウェアやソフトウェアの初期処理が必要なＩＣカード１において、規格（ＩＳＯ７８１６−３）上で規定された規定時間内に全ての処理を行わずに、分割して初期処理を行うことができるようにする方法に関するものである。具体的には、ＩＣカード１は、規格（ＩＳＯ７８１６−３）上で規定された規定時間内に、最低限必要となる初期処理を行う。そして、ＩＣカード１は、残りの（未完の）初期処理を、初期応答（ＡＴＲ）に含まれる各Ｐａｕｓｅ期間に行う。
As described above, according to the present invention, in the
なお、上述したように、最低限必要となる初期処理には、例えば、通信関係のパラメータ設定などが含まれ、それ以外の初期処理には、例えば、メモリにおける異常の有無についての確認処理、またはプログラムにおける改ざんの有無についての確認処理、暗号演算用ハードウェアの動作における異常の有無についての確認処理、および乱数発生器の動作における異常の有無についての確認処理などが含まれる。 Note that, as described above, the minimum required initial processing includes, for example, communication-related parameter setting, and other initial processing includes, for example, confirmation processing for the presence or absence of abnormality in the memory, or Processing for confirming whether or not the program has been tampered with, processing for confirming whether or not there is an abnormality in the operation of the cryptographic calculation hardware, and processing for confirming whether or not there is an abnormality in the operation of the random number generator are included.
［起動処理の流れ］
以下、起動処理においてＩＣカード１とリーダライタ１０との間で行われる通信の流れについて、図面を参照しながら説明する。
図６は、本発明の実施形態に係るＩＣカード１とリーダライタ１０との間で行われる通信の一例を示すシーケンス図である。
[Flow of startup processing]
Hereinafter, a flow of communication performed between the
FIG. 6 is a sequence diagram illustrating an example of communication performed between the
まず、ＩＣカード１が、リーダライタ１０に挿入されると（リーダライタ１０と接触すると）、リーダライタ１０は、ＩＣカード１へリセット信号（起動要求信号）を送信する（図６、Ｓ００１）。
ＩＣカード１は、リセット信号（起動要求信号）を受信すると、期間ｔｃに、（期間ｔｃの間に完了させることが可能な）最低限必要な初期処理（例えば、通信関係のパラメータ設定など）を実行する（図６、Ｓ００２）。最低限必要な初期処理が完了すると、リーダライタ１０は、イニシャルバイト（ＴＳ）をリーダライタ１０へ送信する（図６、Ｓ００３）。
リーダライタ１０は、イニシャルバイト（ＴＳ）を受信する。
First, when the
When the
The reader /
ＩＣカード１は、イニシャルバイト（ＴＳ）の送信が完了してから、次のキャラクタ（すなわち、フォーマットバイト（Ｔ０））を送信するまでの期間であるＰａｕｓｅ期間に、残りの初期処理（例えば、メモリのチェックなど）を実行する（図６、Ｓ００４）。残りの初期処理が完了した場合、または、Ｐａｕｓｅ期間の上限に達した場合、リーダライタ１０は、フォーマットバイト（Ｔ０）をリーダライタ１０へ送信する（図６、Ｓ００５）。
リーダライタ１０は、フォーマットバイト（Ｔ０）を受信する。
The
The reader /
初期処理が未完の場合には、ＩＣカード１は、フォーマットバイト（Ｔ０）の送信が完了してから、次のキャラクタ（すなわち、インターフェースバイト（ＴＡ（１）））を送信するまでの期間であるＰａｕｓｅ期間に、残りの初期処理を実行する（図６、Ｓ００６）。残りの初期処理が完了した場合、または、Ｐａｕｓｅ期間の上限に達した場合、リーダライタ１０は、インターフェースバイト（ＴＡ（１））をリーダライタ１０へ送信する（図６、Ｓ００７）。
リーダライタ１０は、インターフェースバイト（ＴＡ（１））を受信する。
When the initial processing is not completed, the
The reader /
その後も同様に、ＩＣカード１は、初期処理が未完の場合には、Ｐａｕｓｅ期間に残りの初期処理を実行しながら、初期応答（ＡＴＲ）を構成する各キャラクタを順にリーダライタ１０へ送信する。
Similarly, thereafter, when the initial processing is not completed, the
そして、ＩＣカード１が、最後のキャラクタ（すなわち、チェックパラメータ（ＴＣＫ））をリーダライタ１０へ送信すると（図６、Ｓ００９）、初期応答（ＡＴＲ）の送信が完了する。
リーダライタ１０は、チェックパラメータ（ＴＣＫ）を受信すると、コマンドＡＰＤＵ
をＩＣカード１へ送信する（図６、Ｓ０１０）。
ＩＣカード１は、コマンドＡＰＤＵを受信する。
When the
Upon receiving the check parameter (TCK), the reader /
Is transmitted to the IC card 1 (FIG. 6, S010).
The
以上説明したように、本発明は、起動時にハードウェアやソフトウェアの初期処理が必要なＩＣカード１において、規格（ＩＳＯ７８１６−３）上で規定された時間内に全ての処理を行わずに、分割して初期処理を行うことができるようにする方法に関するものである。具体的には、ＩＣカード１は、規格（ＩＳＯ７８１６−３）上で規定された規定時間内に、最低限必要となる初期処理を行う。そして、ＩＣカード１は、残りの（未完の）初期処理を、初期応答（ＡＴＲ）に含まれる各Ｐａｕｓｅ期間に行う。
これにより、本発明の実施形態に係るＩＣカード１は、起動処理を煩雑にすることなく、起動処理を完了させることができる。
As described above, according to the present invention, in the
Thereby, the
以上、この発明の実施形態について詳しく説明をしてきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更などをすることが可能である。 The embodiment of the present invention has been described in detail above, but the specific configuration is not limited to the above-described one, and various design changes can be made without departing from the scope of the present invention. It is.
なお、上述した実施形態におけるＩＣカード１の一部または全部を当該ＩＣカード１のコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この制御機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。
なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＩＣカード１に内蔵されたコンピュータシステムであって、ＯＳなどを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭなどの可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスクなどの記憶装置のことをいう。
Note that a part or all of the
Here, the “computer system” is a computer system built in the
さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネットなどのネットワークや電話回線などの通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信回線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。 Furthermore, “computer-readable recording medium” means a program that dynamically holds a program for a short time, such as a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line, In this case, a volatile memory inside a computer system that serves as a server or a client may be included that holds a program for a certain period of time. The program may be a program for realizing a part of the functions described above, and may be a program capable of realizing the functions described above in combination with a program already recorded in a computer system.
１・・・ＩＣカード、１０・・・リーダライタ、１１・・・ＣＰＵ、１２・・・コプロセッサ、１３・・・乱数発生器、１４・・・Ｉ／Ｏ、１５・・・ＲＯＭ、１６・・・ＲＡＭ、１７・・・ＥＥＰＲＯＭ、２１・・・リセット信号受信部、２２・・・起動処理部、２３・・・データ受信部、２４・・・データ送信部、２５・・・コマンド処理部、２６・・・ＡＰＤＵ処理部、２７・・・レスポンス処理部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記起動要求信号を受信してから初期応答を開始するまでの間に起動処理を実行し、前記初期応答における最初のキャラクタの送信までに前記起動処理が完了していない場合には、前記キャラクタを送信してから次の前記キャラクタを送信するまでの期間に未完の前記起動処理を実行する起動処理部、
を備えることを特徴するＩＣカード。 An IC card that makes an initial response within a specified time in response to an activation request signal from a reader / writer,
When the activation process is performed after the activation request signal is received and before the initial response is started, and the activation process is not completed by the transmission of the first character in the initial response, the character is An activation processing unit that executes the activation process incomplete during a period from transmission to transmission of the next character;
An IC card characterized by comprising:
ことを特徴する請求項１に記載のＩＣカード。 The activation process includes a confirmation process for the presence or absence of abnormality in the memory, a confirmation process for the presence or absence of falsification in the program, a confirmation process for the presence or absence of abnormality in the operation of the cryptographic operation hardware, and an abnormality in the operation of the random number generator. The IC card according to claim 1, comprising at least one of confirmation processes for the presence or absence of the card.
起動処理部が、前記起動要求信号を受信してから初期応答を開始するまでの間に起動処理を実行し、前記初期応答における最初のキャラクタの送信までに前記起動処理が完了していない場合には、前記キャラクタを送信してから次の前記キャラクタを送信するまでの期間に未完の前記起動処理を実行する起動処理ステップ、
を有することを特徴するＩＣカードの起動処理方法。 An IC card activation processing method for making an initial response within a specified time to an activation request signal from a reader / writer,
When the activation processing unit executes the activation process after receiving the activation request signal until starting the initial response, and the activation process is not completed by the transmission of the first character in the initial response Is an activation process step for executing the incomplete activation process in a period from when the character is transmitted until the next character is transmitted;
An IC card activation processing method characterized by comprising:
前記起動要求信号を受信してから初期応答を開始するまでの間に起動処理を実行し、前記初期応答における最初のキャラクタの送信までに前記起動処理が完了していない場合には、前記キャラクタを送信してから次の前記キャラクタを送信するまでの期間に未完の前記起動処理を実行する起動処理ステップ、
を実行させるためのＩＣカードの起動処理プログラム。 To the computer of the IC card that makes an initial response within a specified time to the activation request signal from the reader / writer,
When the activation process is performed after the activation request signal is received and before the initial response is started, and the activation process is not completed by the transmission of the first character in the initial response, the character is An activation process step for executing the incomplete activation process in a period from transmission to transmission of the next character;
IC card activation processing program for executing.
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