JP4641157B2 - マルチアプリケーション型icカードおよびアプリケーションプログラム - Google Patents

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本発明は、クレジットカードサイズのプラスチックカードに半導体集積回路(以下、ICチップと記す)を埋め込んだICカードに関し、特に書き換え可能なメモリに複数のアプリケーションを実装できるマルチアプリケーション型ICカードに関する。
ICカードとは、クレジットカードサイズのプラスチックカードにICチップを埋め込み、前記ICチップのメモリにデータを記録するカードである。近年、ICカードはキャッシュカード、クレジットカードまたは電子マネーなどに幅広く応用されている。
従来、ICカードには用途ごとに単一のアプリケーションを読み出し専用メモリ(Read Only Memory 、以下ROMと記す)に実装することが主流であったため、一枚のICカードは単一の機能しか持たず、用途ごとにICカードが必要であった。このため、利用者側は複数枚のICカードを常に所持する必要があり大変不便であった。この問題を解消すべく、現在は一枚のICカードに複数のアプリケーションを組み込むことができるマルチアプリケーション型ICカードが主流になりつつある。
マルチアプリケーション型ICカードとは、複数のアプリケーションを書き換え可能なメモリに実装することができるICカードで、ICチップが備えているROMに基本処理を行うマルチアプリケーションオペレーティングシステム(Operating System、以下OSと記す)を実装し、同じくICチップが備えている電気的に消去・書き換えができるROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory、以下EEPROMと記す)等の書き換え可能なメモリに一つまたは複数のアプリケーションを実装する。
マルチアプリケーション型ICカードにおいては、利用者が必要とする複数のアプリケーションを実装できるメリットがあるが、実装したアプリケーションはそれぞれ独立したアプリケーションとして扱われるため、ICカードを使用するシステム側からすると、マルチアプリケーション型ICカードならではの問題が生じてしまうケースがある。
例えば、信販会社のクレジットアプリケーションと家電量販店のポイントアプリケーションの二つのアプリケーションをマルチアプリケーション型ICカードに実装した場合、クレジットアプリケーションの処理とポイントアプリケーションの処理を切替えるごとに、システム側はそれぞれのアプリケーションの認証作業(パスワード認証等)を実行しなければならず、処理時間がかかってしまう問題があった。
特許文献1は上記問題を解決する発明で、アプリケーションが切り替わる毎に、実行しているアプリケーションの認証情報(セキュリティステータス)を退避・復帰させることで、アプリケーションを切替える毎に認証作業が必要なくなり、処理時間を短縮させることができるマルチアプリケーション型ICカードを開示している。
特開2001−307043号公報
しかしながら、上述した問題以外にも、マルチアプリケーション型ICカードに複数のアプリケーションを実装した場合、解決しなければならない課題も依然として残っている。
この課題の一つは、実装したアプリケーション間に相関があり、あるアプリケーションの実行条件が別のアプリケーションの実行状況に依存した場合、従来のマルチアプリケーション型ICカードでは対応が取れない問題である。例えば、クレジットアプリケーションが正常に終了した場合にのみ、ポイントアプリケーションにおいてポイントが加算されることが許可されるケースである。
マルチアプリケーション型ICカードにおいては、アプリケーションの管理はOSの役割であるため、上記問題を解決するには、ROMに実装されているマルチアプリケーションOSを修正したROMを作成しなければならない。しかしながら、ICカード製造会社においては、実装するアプリケーションによってマルチアプリケーションOSのICチップが異なることは大変不経済であるし、更に、製造工程の間違いも発生しやすくなる。
前述の問題を鑑みて本発明は、マルチアプリケーション型ICカードにおいて、書き換え可能なメモリに実装されたアプリケーション間に、上述したような相関がある場合でも、ROMに実装されたマルチアプリケーションOSを修正することなく対応が取れるマルチアプリケーション型ICカードを提供することを目的とする。
上述の課題を解決するために、本発明に係わる第1の発明のマルチアプリケーション型ICカードには、アプリケーションを識別するAIDを記憶するAID部と,該アプリケーションのコマンドの実行状況を記憶するフラグ部とから構成される実行情報を揮発性メモリに保持し,コマンド処理を委託したアプリケーションのAIDと同一のAID部を有する前記実行情報の前記フラグ部を該コマンドに対応して操作するルールを規定した実行情報操作ルールを書き換え可能なメモリに保持し,外部装置から受信したコマンドの処理を委託したアプリケーションから返送されるレスポンスを監視し,該アプリケーションから成功を意味する該レスポンスが返送されると,前記実行情報操作ルールに従い,該アプリケーションのAIDと同一の前記AID部を有する前記実行情報の前記フラグ部を操作する実行情報操作部を有する監視手段と,前記実行情報の前記フラグ部の値に応じ,マルチアプリケーションOSのSELECTコマンドと、アプリケーションのコマンドの実行を許可するルールが記述されたアプリケーション実行ルールを書き換え可能なメモリ保持し、外部装置からコマンドが送信されると,この時点で保持している前記実行情報と前記アプリケーション実行ルールを参照して該コマンドの実行許可を判断し,該コマンドの実行が許可される場合,該コマンドの委託先としてマルチアプリケーションOS又は他のアプリケーションのいずれかを決定し,委託先に該コマンドの処理を委託するコマンド実行管理部を有する管理手段とを備えたマネージャアプリケーションが実装される。
第1の発明において,前記監視手段の前記実行情報操作部が、アプリケーションの実行状況を実行情報に反映させるルールは、実行情報操作ルールに記述され、この実行情報操作ルールの内容は任意に設定できる。また、前記管理手段の前記コマンド実行管理部が前記実行情報に基いて外部装置から送信されたコマンドの実行許可を判断するルールは、アプリケーション実行ルールに記述され、アプリケーション実行ルールの内容は任意に設定できる。このように,マルチアプリケーション型ICカードに実装される前記マネージャアプリケーションが前記監視手段および前記管理手段を備えることで、前記マネージャアプリケーションはアプリケーションの実行状況を判断し、実行状況の判断結果に基いて、アプリケーションの振舞いを管理することができる。よって、マルチアプリケーション型ICカードに実装される複数のアプリケーション間に相関がある場合でも、前記マネージャアプリケーションを実装すれば、ROMを修正することなく、前記アプリケーション間の相関に対応が図れる。
また,上述の課題を解決する第2の発明のアプリケーションプログラムは,マルチアプリケーションOSが実装されたマルチアプリケーション型ICカードに実装される一つのアプリケーションプログラムであって、外部装置から受信したコマンドを取得するステップ、アプリケーションを識別するAIDを記憶するAID部と,該アプリケーションのコマンドの実行状況を記憶するフラグ部とから構成される実行情報と,マルチアプリケーションOSのSELECTコマンドとアプリケーションのコマンドの実行を管理するルールが記述されたアプリケーション実行ルールを参照して,外部装置から受信したコマンドの実行許可を判断するステップ, 外部装置から受信したコマンドの実行が許可される場合,該コマンドの委託先としてマルチアプリケーションOS又はアプリケーションのいずれかを決定し,委託先に該コマンドの処理を委託するステップ, 外部装置から受信したコマンドの処理を委託したアプリケーションから返送されるレスポンスを監視し,成功を意味する該レスポンスが返送されると,該アプリケーションのAIDと同一のAID部を有する前記実行情報の前記フラグ部を該コマンドに対応して操作するルールを規定した実行情報操作ルールに従い,該アプリケーションのAIDと同一のAID部を有する前記実行情報の前記フラグ部を操作するステップ, コマンドの処理結果を意味するレスポンスを外部装置に返信するステップを順に実行することを特徴とするマネージャアプリケーションプログラムである。
本発明では、マルチアプリケーション型ICカードに実装される複数のアプリケーション間の相関に対応するため、前記マネージャアプリケーションを書き換え可能なメモリに実装する。前記マネージャアプリケーションを書き換え可能なメモリに実装することで、前記マネージャアプリケーションがアプリケーションの実行状況を監視する内容、またはアプリケーションの振舞いを管理する内容は任意に設定でき、様々なアプリケーション間の相関をカバーできる。また、前記マネージャアプリケーションを書き換え可能なメモリに実装することで、ICカード製造会社においては、実装するアプリケーションに応じて、使用するマルチアプリケーション型ICカード用ICチップを変更する必要はなくなる。
まず初めに本実施の形態のマネージャアプリケーションを備えたマルチアプリケーション型ICカードの構造について説明する。図1は本実施の形態に係わるマルチアプリケーション型ICカードの構造を説明するためのブロック図である。
(マルチアプリケーション型ICカードのブロック図)
図1に示すようにマルチアプリケーション型ICカード10には、OSとしてマルチアプリケーションOS20が備えられ、アプリケーションとしてマネージャアプリケーション30およびアプリケーション40、41が実装されている。なお、これ以降は、符号を付けずにアプリケーションと記載した場合は、アプリケーション40あるいはアプリケーション41を意味する。
マルチアプリケーションOS20は、アプリケーションまたはマネージャアプリケーション30をEEPROMにロードする機能、EEPROMに実装したマネージャアプリケーション30またはアプリケーションを削除する機能、外部インターフェース50を制御し、外部装置であるリーダライタ51と通信する機能、アプリケーションを選択する機能等のマルチアプリケーション型ICカード10が動作するための基本機能を備えている。
なお、現在マルチアプリケーションOSとしては、JAVA(登録商標)、Multos(登録商標)が知られているが、本発明は何らマルチアプリケーションOSの種類を限定するものではない。
アプリケーションはある用途ために設計されたソフトウェアであり、EEPROMに利用者が必要とする複数のアプリケーションがロードされる。なお実装されるアプリケーションは、マルチアプリケーションOS20が対応している中間言語で記述されることが一般的である。例えば、クレジットカードとして用いられる場合は、信販会社で規格化されているクレジットアプリケーションがロードされる。
本実施の形態に係わるマネージャアプリケーション30(以下、マネージャアプリと略す)とは、EEPROMにロードされるアプリケーションの実行状況を監視し、アプリケーションの実行を管理するソフトウェアである。マネージャアプリ30は、リーダライタ51から送信されたコマンドと前記コマンドの実行結果であるレスポンスからアプリケーションの実行状況を監視する監視手段310と、アプリケーションの実行状況に基いてアプリケーションの実行を管理する管理手段320とを備え、アプリケーションの実行状況を記憶する実行情報330を有している。
マネージャアプリ30がEEPROMに実装されていると、リーダライタ51から送信されたすべてのコマンドは、マルチアプリケーションOS20からマネージャアプリ30に受け渡される。この仕組みについて、例えば特許文献2で開示されている発明で実現される。
特表2001−525958号公報
マネージャアプリ30の管理手段320に備えられ、リーダライタ51から送信されるコマンドの実行を管理するコマンド実行管理部321は、コマンドを受け取ると、アプリケーションの実行状況を示す実行情報330と、実行情報330の値に応じてアプリケーションの振舞いを規定したアプリケーション実行ルール322(以下、実行ルールと略す)とに基き、受け渡されたコマンドの実行を管理する。
受け渡されたコマンドを実行する場合、マルチアプリケーションOS20のコマンドであれば、コマンド処理をマルチアプリケーションOS20に委託し、前記コマンドがアプリケーションのコマンドであれば、コマンド処理を実行中のアプリケーションに委託する。マネージャアプリ30が管理できるマルチアプリケーションOS20のコマンドを事前に設定し、マネージャアプリ30がマルチアプリケーションOS20のコマンドとアプリケーションのコマンドとを区別することで、コマンドの振分けは可能になる。
また、アプリケーションにコマンド処理を委託した場合、監視手段310に備えられた実行情報操作部311は、処理するコマンドを記憶し、コマンド処理を委託したアプリケーションから返送されるレスポンスと、実行情報330の操作を規定した実行情報操作ルール312とに基いて、実行中のアプリケーションに対応する実行情報330を操作する。実行情報330を操作した内容は、次回のコマンド処理実行を判断する際に反映される。
図2は、アプリケーションの実行状況が記憶される実行情報330を説明するための図である。図2(a)に示したように実行情報330は、アプリケーションを識別するAID(Application IDentifier)が記憶されるAID部331と、AIDで示されるアプリケーションの実行状況を示すフラグ部332から構成される。
実行情報操作ルール312には、アプリケーションのコマンド処理結果が成功したとき、すなわちアプリケーションから返されるレスポンスがコマンド処理成功を意味するデータでったとき(例えば、ISO7816規格ではレスポンスAPDUのSWが9000であった時)に、前記アプリケーションが有するAIDと同一のAID部331を有する実行情報330のフラグ部332を、処理したコマンドに対応して操作するルールが規定されている。実行情報操作ルール312の例としては、図2(b)に示したように、PIN(Personal Identification Number)の照合に成功した場合は、実行情報330のフラグ部332の1ビット目を「1」にするルールがあげられる。なお、図2(b)においては、フラグ部332の長さは1バイトとし、フラグ部332はビット単位で記述している。
また、実行ルール322には、実行情報330のフラグ部332の値に応じてアプリケーションの振舞いを管理するルールが記載されている。ここで、アプリケーションの振舞いを管理するルールとは、アプリケーションの選択が許可される条件、すなわち、マルチアプリケーションOS20に備えられたSELECTコマンドの実行条件と、アプリケーションのコマンド(例えば、PIN照合コマンド)の実行条件とが含まれる。実行ルール322の例としては、アプリケーション40の実行情報330のフラグ部332の1ビット目が「1」でなければ、アプリケーション41を選択するSELECTコマンドが実行できないルールがあげられる。
このように、マルチアプリケーション型ICカード10にマネージャアプリ30を実装することで、アプリケーションの実行状況に応じてアプリケーションの振舞いを管理することが可能になる。例えば、図1において、アプリケーション40をクレジットアプリケーションとし、アプリケーション41をポイントアプリケーションとし、クレジットアプリケーションが正常に終了した場合にのみ、ポイントアプリケーションのポイントを加算するコマンドが実行できる仕様があると仮定する。
この場合、クレジットアプリケーション(アプリケーション40)で定められている一連の処理のコマンドが正常終了した後に、クレジットアプリケーション(アプリケーション40)の実行情報330のフラグ部332のあるビットを「1」(ここでは、1ビット目)にするようにクレジットアプリケーション(アプリケーション40)の実行情報操作ルール312を定め、ポイントアプリケーション(アプリケーション41)のポイントを加算するコマンドの実行条件を、クレジットアプリケーション(アプリケーション40)の実行情報330のフラグ部332の1ビット目が「1」であることに設定すればよい。
(メモリ構造)
図3は、本実施の形態に係わるマルチアプリケーション型ICカード10のICチップのメモリ構造を説明するための図である。図3に示したように、ICチップはメモリとして、読出し専用メモリとしてROM60(Read Only Memory)、揮発性メモリとしてRAM61(Random Access Memory)、そして書き換え可能なメモリとしてEEPROM62(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)を備なえている。
ICチップのROM60には、マルチアプリケーションOSプログラム600が記憶される。
ICチップのEEPROM62は、マルチアプリケーションOS20によって3つの領域に分割されている。一つ目の領域はマルチアプリケーションOS20が使用するデータが記憶される領域620(以下、EEP_OS領域と記す)であり、二つ目の領域はマネージャアプリ30のコードおよびデータが記憶される領域621(以下、EEP#MApp領域と記す)であり、そして、三つ目の領域はアプリケーションのコードおよびデータが記憶される領域622(以下、EEP#App領域と記す)である。
EEP_MApp領域621には、マネージャアプリ30がアプリケーションの実行状況に応じて実行情報330を操作するルールを規定した実行情報操作ルール312と、アプリケーションの実行状況に応じてアプリケーションの振舞いを管理するルールを規定した実行ルール322が記憶されている。
ICチップのRAM61は、EEPROM62と同じくマルチアプリケーションOS20によって3つの領域に分割されている。一つ目の領域はマルチアプリケーションOS20が使用する領域610(以下、RAM_OS領域と記す)で、二つ目の領域はマネージャアプリ30が使用する領域611(以下、RAM_MApp領域と記す)で、そして、三つ目の領域はアプリケーション40が使用する領域612(以下、RAM_App領域と記す)である。
RAM_MApp領域611には、アプリケーションの実行状況を示す情報であり、マネージャアプリ30がアプリケーションを管理する際に参照される実行情報330が記憶される。
図4は、RAM_MApp領域611に生成・保持される実行情報330を説明するための図である。図4(a)は生成時の実行情報330を示している。マルチアプリケーション型ICカード10が起動すると、マネージャアプリ30が自動的に起動し、マネージャアプリ30はRAM_MApp領域611に実行情報330を生成する。生成時の実行情報330の初期値は、実行情報330のAID部331およびフラグ部332がすべて「0」である。
図4(b)は、アプリケーションが選択されたときの実行情報330を説明するための図である。図4(b)に示したように、マルチアプリケーションOS20に備えられたSELECTコマンドにてアプリケーションが選択されると、選択されたアプリケーションのAID(ここでは、01234567h、hは16進表記)が、実行情報330のAID部331に書き込まれる。実行情報のフラグ部332は、前述したように、アプリケーションの実行状況に応じて、マネージャアプリ30に備えられた実行情報操作部311で操作される。
(マネージアプリケーションプログラムの動作手順)
ここから、本実施の形態に係わるマルチアプリケーション型ICカード10に実装されるマネージャアプリ30のプログラムの動作手順について説明する。図5は、マネージャアプリ30のプログラムの動作手順を示したフロー図である。
最初のステップS10は、マルチアプリケーションOS20から受信したコマンドのデータをマネージャアプリ30が取得するステップである。コマンドは、CPUに備えられたレジスタやRAMを利用して、マルチアプリケーションOS20からマネージャアプリ30に受け渡しされる。
次のステップS11は、RAM_MApp領域611に保持している実行情報330とEEPROM_MApp領域621に記憶している実行ルール322とに基き、マネージャアプリ30が取得したコマンドの実行可否を判断するステップである。コマンドを実行する場合はステップS12に進み、コマンドを実行しない場合は実行ルール322に基きコマンドを実行できないことを意味するレスポンス(レスポンスのデータがNullの場合も含む)を返信し(ステップS15a)、手順は終了する。
ステップS12は、コマンドの処理を委託する先を判定するステップである。マルチアプリケーションOS20にコマンド処理する場合はステップS13aに進み、ステップにてコマンドが処理され、マルチアプリケーションOS20でコマンド処理した結果がステップS15で返信され、手順は終了する。アプリケーションにコマンド処理を委託する場合は、ステップS13に進む。
ステップS13はアプリケーションにコマンド処理を委託するステップである。マネージャアプリケーション30は、アプリケーションからレスポンスを受け取ると、ステップS14に進む。
次のステップS14は、レスポンスと実行情報操作ルール312とに基き、実行情報330を操作するステップである。実行情報330を操作した後、ステップS15でアプリケーション40から返信されたレスポンスが返送され、手順は終了する。
なお、マネージャアプリケーション30は、リーダライタ51からコマンドを受信するたびに、上述した手順を繰り返し実行する。
マルチアプリケーション型ICカードのブロック図。 実行情報の構造を説明する図。 メモリ構造を説明する図。 RAMに生成された実行情報を説明する図。 マネージャアプリケーションプログラムの手順を示したフロー図。
10 マルチアプリケーション型ICカード
20 マルチアプリケーションOS
30 マネージャアプリケーション
310 監視手段
311 実行情報操作部
312 実行情報操作ルール
320 管理手段
321 コマンド実行管理部
322 アプリケーション実行ルール
330 実行情報
40、41 アプリケーション

Claims (2)

  1. 複数のアプリケーションを書き換え可能なメモリに実装できるマルチアプリケーションOSを実装したマルチアプリケーション型ICカードにおいて、
    アプリケーションを識別するAIDを記憶するAID部と、該アプリケーションのコマンドの実行状況を記憶するフラグ部とから構成される実行情報を揮発性メモリに保持し、コマンド処理を委託したアプリケーションのAIDと同一のAID部を有する前記実行情報の前記フラグ部を該コマンドに対応して操作するルールを規定した実行情報操作ルールを書き換え可能なメモリに保持し、外部装置から受信したコマンドの処理を委託したアプリケーションから返送されるレスポンスを監視し、該アプリケーションから成功を意味する該レスポンスが返送されると、前記実行情報操作ルールに従い、該アプリケーションのAIDと同一の前記AID部を有する前記実行情報の前記フラグ部を操作する実行情報操作部を有する監視手段と、
    前記実行情報の前記フラグ部の値に応じ、マルチアプリケーションOSのSELECTコマンドと、アプリケーションのコマンドの実行を許可するルールが記述されたアプリケーション実行ルールを書き換え可能なメモリ保持し、外部装置からコマンドが送信されると、この時点で保持している前記実行情報と前記アプリケーション実行ルールを参照して該コマンドの実行許可を判断し、該コマンドの実行が許可される場合、該コマンドの委託先としてマルチアプリケーションOS又は他のアプリケーションのいずれかを決定し、委託先に該コマンドの処理を委託するコマンド実行管理部を有する管理手段と、を備えたマネージャアプリケーションが実装されていることを特徴とするマルチアプリケーションICカード。
  2. マルチアプリケーションOSが実装されたマルチアプリケーション型ICカードに実装される一つのアプリケーションプログラムであって、
    外部装置から受信したコマンドを取得するステップ、
    アプリケーションを識別するAIDを記憶するAID部と、該アプリケーションのコマンドの実行状況を記憶するフラグ部とから構成される実行情報と、マルチアプリケーションOSのSELECTコマンドとアプリケーションのコマンドの実行を管理するルールが記述されたアプリケーション実行ルールを参照して、外部装置から受信したコマンドの実行許可を判断するステップ、
    外部装置から受信したコマンドの実行が許可される場合、該コマンドの委託先としてマルチアプリケーションOS又はアプリケーションのいずれかを決定し、委託先に該コマンドの処理を委託するステップ、
    外部装置から受信したコマンドの処理を委託したアプリケーションから返送されるレスポンスを監視し、成功を意味する該レスポンスが返送されると、該アプリケーションのAIDと同一のAID部を有する前記実行情報の前記フラグ部を該コマンドに対応して操作するルールを規定した実行情報操作ルールに従い、該アプリケーションのAIDと同一のAID部を有する前記実行情報の前記フラグ部を操作するステップ、
    コマンドの処理結果を意味するレスポンスを外部装置に返信するステップを順に実行することを特徴とするマネージャアプリケーションプログラム。
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