JP5202634B2

JP5202634B2 - Ｍｉｆａｒｅメモリをデフラギングするモバイル通信装置及び方法

Info

Publication number: JP5202634B2
Application number: JP2010518787A
Authority: JP
Inventors: コルダアレクサンダー
Original assignee: NXP BV
Current assignee: NXP BV
Priority date: 2007-08-01
Filing date: 2008-07-21
Publication date: 2013-06-05
Anticipated expiration: 2028-07-21
Also published as: WO2009016542A2; EP2176766A2; JP2010535375A; WO2009016542A3; CN101765832A; US20100199059A1

Description

本発明は、クラッシックな又はエミュレートされたMIFAREメモリに接続しうるモバイル通信装置に関するものである。

本発明は更に、クラッシックな又はエミュレートされたMIFAREメモリに接続されているモバイル通信装置におけるMIFAREアプリケーションを管理する方法に関するものである。

本発明は更に、MIFAREデバイスに接続しうるモバイル通信装置のメモリ内に直接ローディングしうるコンピュータプログラムプロダクトに関するものである。

本発明は更に、クラッシックな又はエミュレートされたMIFAREメモリに接続しうるモバイル通信装置であって、上述したコンピュータプログラムプロダクトを処理するようにしたモバイル通信装置に関するものである。

ＮＸＰセミコンダクターズ社により開発されたMIFARE（登録商標）のクラッシックファミリーは、読み出し／書き込み機能を有し、１３．５６ＭHzの周波数レンジで動作する非接触スマートカードＩＣの草分けである。MIFAREは、今日の全ての非接触スマートカードのうち８０％よりも多くで用いられているＩＳＯ１４４４３Ａを有している。この技術は、カードとカードリーダ装置との双方で具現化されている。MIFAREカードは、（交通機関の発券、アクセス制御、電子決済、道路通行料徴収及びロイヤルティのアプリケーションを含む）益々広範となるアプリケーションに用いられている。MIFAREスタンダード（又はクラッシック）カードは、認証及び暗号解読用の専用のセキュリティープロトコルを有する専用の高レベルプロトコルを採用している。

MIFAREクラッシックカードは基本的にはまさに、メモリが、アクセス制御に対し簡単な安全機構を有するセグメント及びブロックに分割されているメモリ記憶装置である。各装置は、独自のシリアルナンバーを有している。又、アンチコリジョン（衝突防止）機能が設けられており、フィールドで複数のカードを選択してこれらのカードを順次に動作しうるようになっている。

MIFAREスタンダード１ｋは、１６セクタに分割された約７６８バイトのデータ記憶容量を提供し、各セクタが４ブロックを有し、各ブロックが１６バイトより成り、各セクタがＡ及びＢと称する２つの異なるキーにより保護されている。これらのブロックは、読み出し、書き込み、バリューブロックの増大等のような動作を行うようにプログラミングしうる。各セクタの最後のブロックは、“トレーラー”（後書き）と称され、このセクタにおける各ブロックに対するプログラミング可能なアクセス条件と２つのシークレットキー（Ａ及びＢ）とを有している。キーの階層でマルチアプリケーションを支援するために、各セクタ当たり（各アプリケーション当たり）、２つのキー（Ａ及びＢ）の個々の組が設けられている。

MIFAREスタンダード１ｋカードのメモリ編成を図１に示す。１０２４×８ビットのＥＥＰＲＯＭメモリは１６セクタに編成され、各セクタが４ブロックを有し、各ブロックが１６バイトより成っている。第１セクタ（セクタ０）の第１データブロック（ブロック０）は製造者のブロックであり、これを図２に詳細に示す。この第１データブロックは、４バイト（バイト０〜３）の長さを有するMIFAREカードのシリアルナンバーと、チェックバイト（バイト４）と、ＩＣ製造者データの１１バイト（バイト５〜１５）とを含んでいる。シリアルナンバーはしばしば、MIFAREユーザー（User）識別（IDentification）、すなわち、ＭＵＩＤと称されており、ユーザー独自の数である。セキュリティー及びシステム条件の為に、製造者のブロックは、製造者により製造時にプログラミングされた後には、書き込みされないように保護されている。しかし、MIFARE仕様によれば、MIFAREカードの動作中にシリアルナンバーを変更することが許容されており、このことは特に、SmartMX カードのようなMIFAREエミュレーションカードに対し有効である。

SmartMX （Memory eXtension：メモリ拡張）は、多数のインタフェースオプションの有無にかかわらず、信頼性の高い解決策を必要とする安全性の高いスマートカードのアプリケーションに対し、ＮＸＰセミコンダクターズ社により設計されたスマートカードのファミリーである。キーアプリケーションは、電子政府、銀行／金融、モバイル通信及び先進公共交通である。

MIFAREプロトコルを、ユーザーオペレーティングシステム（ＵＯＳ）により実行される他の非接触伝送プロトコルと一緒に実施する能力は、単一のデュアルインタフェースコントローラに基づくスマートカードに関するMIFARE（例えば、発券業務）に基づいて、新たなサービスと、現存のアプリケーションとの組み合わせを可能にする。SmartMX カードはMIFAREクラッシックデバイスをエミュレート（模倣）し、これにより、このインタフェースを、インストールされたいかなるMIFAREクラッシックインフラストラクチュアとも互換性があるようにしうる。非接触インタフェースは、いかなるプロトコルをも介して、特にMIFAREプロトコルや自己規定された非接触伝送プロトコルを介して通信するのに用いることができる。SmartMX は、ＪＣＯＰ（ジャバカード動作システム）（登録商標）を有するオープンプラットホームソリューション及び最新式の動作システムを容易に実施することができ、且つ最高レベルの安全性とともに最適な特徴の集合を提供する。SmartMX は、ＤＰＡ、ＳＰＡ等のようなサイドチャネル攻撃の解決策をとるために、ある範囲の安全対策を含んでいる。真のアンチコリジョン方法（acc.ISO/IEC 14443-3 ）によれば、複数のカードを同時に処理しうるようにする。

MIFAREクラッシックカードのエミュレーションはSmartMX カードに限定されず、MIFAREクラッシックカードをエミュレートしうる現存の他の又は将来のスマートカードも存在しうる。

最近、MIFAREクラッシックカードとして、又はSmartMX カードのようなMIFAREエミュレーションデバイスとして構成されるMIFAREデバイスを含むモバイル通信装置が開発されている。これらのモバイル通信装置には例えば、短距離無線通信（ＮＦＣ）機能を有する携帯電話が含まれるが、携帯電話に限定されるものではない。

（しばしば“MIFAREクラッシックオブジェクト”とも称される）複数のMIFAREアプリケーションを記憶するMIFAREクラッシックカード及びMIFAREエミュレーションデバイスの能力は、（クラッシック型及びエミューション型の双方の）MIFAREメモリ装置の世界的な受け入れ及び広まりを高めているが、MIFAREメモリ装置の大きさ（通常１kB又は４kB）が制限されていることが、MIFAREメモリ装置の有用性における障害となっていることが分かっている。このことが、記憶にMIFAREメモリの１セクタ以上を必要とする大きなMIFAREアプリケーションを開発しようとする現在の傾向を一層厳しいものとしている。更に、MIFAREメモリにおけるMIFAREアプリケーションのインストール／消去／更新の繰り返し動作の結果、MIFAREメモリがデフラグメンテーション状態となり、これにより新たな大きなMIFAREアプリケーションをインストールするのを妨げるようになる。MIFAREアプリケーションには、例えば、クーポン、チケット、アクセス制御等がある。しかし、MIFAREアプリケーションはこれらの種類のアプリケーションに限定されるものではない。

本発明の目的は、前述した問題を解決した、最初の段落に規定した種類のモバイル通信装置及び二番目の段落に規定した種類の方法を提供することにある。

上述した目的を達成するために、本発明によるモバイル通信装置によれば、以下に規定した特徴のモバイル通信装置を提供する。すなわち、
クラッシックな又はエミュレートされたMIFAREメモリに接続しうるモバイル通信装置であって、MIFAREアプリケーションが占めているメモリの占有部分と、これらメモリの占有部分間の空のメモリスペースとに対しMIFAREメモリをパーシング処理し、空のメモリスペースの予め決定した個数又は寸法が検出された場合に、MIFAREアプリケーションの記憶位置を再編成することにより、MIFAREメモリのデフラグメンテーション（デフラッギング）処理を実行し、これらMIFAREアプリケーションを互いに連続配置とするのが好ましい接近配置とするようにしたMIFAREアプリケーションマネージャを有するモバイル通信装置を提供する。

上述した目的を達成するために、本発明による方法によれば、以下に規定した特徴の方法を提供する。すなわち、
クラッシックな又はエミュレートされたMIFAREメモリに接続されたモバイル通信装置におけるMIFAREアプリケーションの管理方法であって、この管理方法は、
MIFAREアプリケーションが占めているメモリの占有部分と、これらメモリの占有部分間の空のメモリスペースとに対しMIFAREメモリをパーシング処理し、空のメモリスペースの予め決定した個数又は寸法が検出された場合に、MIFAREアプリケーションの記憶位置を再編成することにより、MIFAREメモリのデフラグメンテーション処理を実行し、これらMIFAREアプリケーションを互いに連続配置とするのが好ましい接近配置とするようにするステップ
を有する管理方法を提供する。

上述した目的を達成するために、クラッシックな又はエミュレートされたMIFAREメモリに接続しうるモバイル通信装置内に直接ローディングしうるコンピュータプログラムプロダクトが、モバイル通信装置を動作させる際に、上の段落によるモバイル通信装置の管理方法のステップを実行するソフトウェアコード部分を有するようにする。

上述した目的を達成するために、本発明によるモバイル通信装置が、算術論理演算ユニット及びメモリを有し、上の段落によるコンピュータプログラムプロダクトを処理するようにする。

本発明によれば、MIFAREメモリ内の大きな領域の空きスペースを形成することにより新たな大きなMIFAREアプリケーションをインストールしうるように、MIFAREメモリをデフラグメンテーション処理することにより、モバイル通信装置の環境、特にＮＦＣ携帯電話の環境における前述した問題を解決しうる。

MIFAREメモリの編成の結果、このMIFAREメモリのパーシング及びデフラッギング処理をメモリセクタに基づいて実行するのが好ましい。

MIFAREメモリには、その特定のセクタ内に記憶させる必要があるMIFAREアプリケーションを存在させる場合がある。その理由は、対応する読み出し装置が、MIFAREメモリの全体をパーシング処理せずに、MIFAREメモリの特定のセクタ内のみでこれらのMIFAREアプリケーションを探索する為である。このような読み出し装置を連続的に使用しうるようにするために、本発明によれば、固定と認識されるMIFAREアプリケーションをMIFAREメモリ内のこれらの元の記憶位置に残すようにすることを提案する。

本発明は、SmartMX カードのようなクラッシックの又はエミュレートされたMIFAREデバイスを具えうる、ＮＦＣ機能を有する携帯電話に対し完全に適している。

本発明の上述した及びその他の態様は、以下に説明する本発明の代表的な実施例から明らかとなるであろう。本発明をこれらの代表的な実施例につき詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

図１は、MIFAREスタンダード１ｋEEPROMのメモリ構成を示す。図２は、MIFAREメモリの製造者ブロックを示す。図３は、MIFAREメモリのセクタのセクタトレーラーを示す。図４は、MIFAREメモリを具える本発明によるモバイル通信装置の実施例を示すブロック線図である。図５は、本発明によるデフラグメンテーション処理の前及び後の状態を示すブロック線図である。

図４は、短距離無線通信（ＮＦＣ）機能を有する携帯電話として構成したモバイル通信装置１を線図的に示す。このモバイル通信装置１は、ソフトウェアＳＷを実行するためのプロセッサ及びメモリ（図示せず）を有する。ソフトウェアＳＷは、モバイル通信装置１の全ての機能を実行及び管理するオペレーティングシステムを有する。このモバイル通信装置１は、MIFAREクラッシックカード又はMIFAREエミュレーションカードとして構成しうるMIFAREメモリＭＭに接続しうる。ここで用いている用語「接続しうる」とは、MIFAREメモリＭＭをモバイル通信装置１内に一体化配置する、すなわち、モバイル通信装置１の回路基板上に配置したチップとして構成するか、又はモバイル通信装置１が、MIFAREメモリＭＭを除去可能に収容するためのインタフェースを有するようにすることを意味し、後者の場合には、MIFAREメモリＭＭはカードデバイスとして構成される。

本発明によれば、モバイル通信装置１がMIFAREアプリケーションマネージャＭＡＭを有するようにする。本例では、MIFAREアプリケーションマネージャＭＡＭは、モバイル通信装置１のソフトウェアＳＷ内に含まれるソフトウェアモジュールとする。このMIFAREアプリケーションマネージャＭＡＭは、MIFAREアプリケーションが占めているメモリの部分と、これらの部分間の空のメモリスペースとに対しMIFAREメモリＭＭをパーシング処理する機能を有する（矢印ＣＨＫ）。例えば、このパーシング処理により、図５に示すMIFAREメモリＭＭの占有状態に対し以下に説明する結果がもたらされる（MIFAREメモリＭＭは、１６セクタ、すなわち、
MIFAREチケットアプリケーション“ＴＫ１”が占有するセクタ０ｘ０と、
MIFAREアクセス制御アプリケーション“ＡＣ１” が占有するセクタ０ｘ１と、
空のセクタ０ｘ２と、
MIFAREアクセス制御アプリケーション“ＡＣ２” が占有するセクタ０ｘ３と、
空のセクタ０ｘ４と、
MIFAREトランジットアプリケーション“ＴＲ２” が占有するセクタ０ｘ５と、
MIFAREトランジットアプリケーション“ＴＲ３” が占有するセクタ０ｘ６と、
MIFAREクーポンアプリケーション“ＣＰ１” が占有するセクタ０ｘ７と、
MIFAREトランジットアプリケーション“ＴＲ４” が占有するセクタ０ｘ８と、
空のセクタ０ｘ９と、
MIFAREアクセス制御アプリケーション“ＡＣ３” が占有するセクタ０ｘＡと、
空のセクタ０ｘＢと、
大きなMIFAREチケットアプリケーション“ＴＫ３”が占有するセクタ０ｘＣ〜０ｘＥと、
空のセクタ０ｘＦと
に編成された１kBのMIFAREクラッシックカードであるものと仮定する）。

このMIFAREメモリＭＭでは、５つのセクタが空であるが、２つ以上のセクタを必要とする１つの新たなMIFAREアプリケーションをこのMIFAREメモリＭＭにインストールすることは不可能であることが分かる。

MIFAREアプリケーションマネージャＭＡＭは、MIFAREメモリＭＭのこのデフラグメンテーション状態を検出し、このMIFAREメモリＭＭにおけるMIFAREアプリケーションの記憶位置を認識することにより、このMIFAREメモリＭＭのデフラグメンテーション処理を実行し（矢印De-frag ）、これらMIFAREアプリケーションを互いに接近させ、本例では連続配置させる。このデフラグメンテーション処理により、５つの連続するセクタ（セクタ０ｘＢ〜０ｘＦ）の大きな領域が生じ、５つのセクタまでの大きさを有する新たなMIFAREアプリケーションをインストールしうるようになる。

図５には明白に図示していないが、MIFAREメモリＭＭには、サービスプロバイダー等により固定としてマークしたMIFAREアプリケーションを含めることができる。例えば、セクタ０ｘ０及び０ｘ１のそれぞれにおけるMIFAREアプリケーション“ＴＫ１”及び“ＡＣ１”をこのような固定のMIFAREアプリケーションとすることができる。MIFAREアプリケーションマネージャはこれらの固定のMIFAREアプリケーションを検出し、これらをMIFAREメモリＭＭ内の元の位置に残す。

本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、当業者は、特許請求の範囲から逸脱することなく、本発明の多くの他の実施例を設計しうることを銘記すべきである。ある種の手段を互いに異なる従属請求項に述べているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせを用いることが有利でないということを意味するものではない。

Claims

クラッシックな又はエミュレートされたMIFAREメモリに接続しうるモバイル通信装置であって、MIFAREアプリケーションが占めているメモリの占有部分と、これらメモリの占有部分間の空のメモリスペースとに対しMIFAREメモリをパーシング処理し、空のメモリスペースの予め決定した個数又は寸法が検出された場合に、MIFAREアプリケーションの記憶位置を再編成することにより、MIFAREメモリのデフラグメンテーション処理を実行し、これらMIFAREアプリケーションを互いに連続配置とするのが好ましい接近配置とするようにしたMIFAREアプリケーションマネージャを有し、固定と認識されるMIFAREアプリケーションをこれらの元の記憶位置に残すようにするモバイル通信装置。
請求項１に記載のモバイル通信装置において、MIFAREメモリのパーシング処理及びデフラグメンテーション処理をメモリセクタに基づいて実行するようになっているモバイル通信装置。
請求項１または２に記載のモバイル通信装置において、このモバイル通信装置を、ＮＦＣ携帯電話とするのが好ましい携帯電話とするモバイル通信装置。
クラッシックな又はエミュレートされたMIFAREメモリに接続されたモバイル通信装置におけるMIFAREアプリケーションの管理方法であって、この管理方法は、
MIFAREアプリケーションが占めているメモリの占有部分と、これらメモリの占有部分間の空のメモリスペースとに対しMIFAREメモリをパーシング処理し、空のメモリスペースの予め決定した個数又は寸法が検出された場合に、MIFAREアプリケーションの記憶位置を再編成することにより、MIFAREメモリのデフラグメンテーション処理を実行し、これらMIFAREアプリケーションを互いに連続配置とするのが好ましい接近配置とし、固定と認識されたMIFAREアプリケーションをこれらの元の記憶位置に残すようにするステップ
を有する管理方法。
請求項４に記載の管理方法において、MIFAREメモリのパーシング処理及びデフラグメンテーション処理をメモリセクタに基づいて実行する管理方法。
クラッシックな又はエミュレートされたMIFAREメモリに接続しうるモバイル通信装置内に直接ローディングしうるコンピュータプログラムにおいて、このコンピュータプログラムが、モバイル通信装置を動作させる際に、請求項４または５に記載の管理方法のステップを実行するソフトウェアコード部分を有しているコンピュータプログラム。
請求項６に記載のコンピュータプログラムにおいて、このコンピュータプログラムがコンピュータ可読媒体に記憶されているか、又はリモートサーバーから通信ネットワークを介してダウンローディングしうるようになっているコンピュータプログラム。
算術論理演算ユニット及びメモリを有するモバイル通信装置において、このモバイル通信装置が請求項６に記載のコンピュータプログラムを処理するようになっているモバイル通信装置。
請求項８に記載のモバイル通信装置において、このモバイル通信装置を、ＮＦＣ機能を有する携帯電話とするのが好ましい携帯電話としたモバイル通信装置。