JP6299892B2

JP6299892B2 - 情報処理装置、初期応答方法、及びｉｃカード

Info

Publication number: JP6299892B2
Application number: JP2017006581A
Authority: JP
Inventors: 山田　真生; 真生山田
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2017-01-18
Filing date: 2017-01-18
Publication date: 2018-03-28
Anticipated expiration: 2033-04-30
Also published as: JP2017076439A

Description

本発明は、外部機器との間で通信可能なＩＣカードの技術分野に関する。

ＩＣカード等の国際規格ISO/IEC 7816-3によれば、国際的な互換性を持つＩＣカードを駆動させる電圧は３種類のクラス（クラスＡ:５Ｖ、クラスＢ:３Ｖ、クラスＣ:１．８Ｖ
）に分類される。このうち、ＩＣカードは、少なくとも１つの電圧クラスをサポートしていればよい一方、複数の電圧クラスをサポートしていてもよい。外部機器である読取装置（リーダライタ）から印加される電圧とＩＣカードの動作保証電圧が合致すれば、誤動作することなく処理を実行することが可能になる。また、ISO/IEC 7816-3 に準拠する読取
装置は、任意の電圧クラスを選択し、ＩＣカードを活性化する。読取装置は、ＩＣカードから初期応答情報（ＡＴＲ(Answer To Reset)）が応答されなければ、ＩＣカードを非活
性化するか、或いは、別の電圧クラスを選択し、再度活性化を試みてもよい。読取装置は、初期応答情報が応答された場合、当該初期応答情報にＩＣカードがサポートしている電圧クラスが表示されていることを確認する。そして、読取装置は、電圧クラスが初期応答情報に表示されていれば、その中から適切な電圧クラスを選択し、再活性化する（現在印加している電圧クラスが含まれていればそれを維持してもよい）。

一方、読取装置は、電圧クラスが初期応答情報に表示されていなければ現在印加している電圧クラスを維持する。その場合、初期応答情報確認後に実行されるメッセージ交換中に動作しなくなったら、読取装置は別の電圧クラスを選択して再度活性化してもよい。例えば、ＩＣカードを使用したＰＣのログオンセキュリティ管理システムがWindows XP（登録商標）にて動作していたとする。このＩＣカードは、供給される電圧が５Ｖの場合に限り動作を保証しており、かつ、初期応答情報には他製品との互換性のために電圧クラスを表示していなかったとする。読取装置が５Ｖを印加すると、ＩＣカードは初期応答情報を応答し、その後のメッセージ交換も継続して正常に実行するため、安定して稼動する。ところが、ＯＳをWindows 7（登録商標）に変更した際に読取装置のドライバがアップグレ
ードされ、読取装置はクラスＣ(1.8V)→クラスＢ(3V)→クラスＡ(5V) の順に電圧クラス
を選択して活性化を試みるようになったとする。この場合、例えばクラスＣ(1.8V)ではいずれのＩＣカードも動作しなかったため、読取装置は電圧クラスをクラスＢ(3V)に変更し、再度活性化を試みたところ、ＩＣカードは動作し、初期応答情報を応答した。しかし、初期応答情報には電圧クラスが表示されておらず、その後のメッセージ交換においても動作しなくなることはなかったため、クラスＢ(3V)が使用されることになった。ところが、ＩＣカードが暗号演算を実行すると供給電力が足りないため、誤った演算結果を応答するという問題が生じる可能性がある。これは、ＩＣカードは、電力によって駆動する一般的な工業製品と同様に、動作を保証している電圧でなくても動作してしまう場合があるためであり、初期応答情報の送出程度であれば想定通りの動作が可能かもしれないが、例えば暗号演算など、電力を極端に使用する処理を実行した場合に、動作保証電圧に合致していなければ誤動作する可能性がある。その際に、ＩＣカードが動作しなくなるようであれば、読取装置はISO 7816-3の既定動作にしたがって別の電圧クラスを選択し、再度活性化することが可能になるが、ＩＣカードのソフトウェアが誤動作を検知してエラーステータスを応答してしまうと、ISO7816-3に従った読取装置は、適切な電圧クラスを選択すること
ができなくなってしまう問題点があった。これを回避するためには、初期応答情報に電圧クラスを表示しておくべきであるが、システムの要求によっては、互換性確保のために初期応答情報に電圧クラスを表示しない場合があった。このような電圧クラスを表示することはあくまでもオプションであり、例えば、ＩＣカードの動作電圧がわかっているようなクローズドシステムなどの場合、初期応答情報に電圧クラスを表示しない場合がある。一方、特許文献１には、電源電圧の範囲を示す情報を外部から入力し、その情報で特定される電圧範囲が動作保証電圧を満足するか否かを判定し、動作保証電圧を満足しないとき外部との信号入出力を遮断するメモリカードが開示されている。これによれば、動作保証電圧に対して外部電源が不適合であっても、中途半端なレベルの動作電源による誤動作を防止することができるようになっている。

特開２０００−２５０６６５号公報

上述したように、読取装置が適切な電圧クラスを選択して電圧を印加するためには、不適切な電圧が印加された際にＩＣカードが初期応答情報を応答しないか、初期応答情報は応答するがその後のメッセージ交換中に処理を停止するか、或いはＩＣカードが応答する初期応答情報に電圧クラスを表示しなければならない。しかしながら、初期応答情報を応答しないとなると、単一の電圧クラスでしか動作しない特殊な読取装置による動作環境ではＩＣカードは動作しないため、動作しない原因を特定するためには多くの労力を要することになる。また、初期応答情報は応答したものの、その後のメッセージ交換中に処理を停止させるのであれば、読取装置はワーストケースとして３つの電圧クラスを全て試さねばならず、適切なクラスが確定するまでに時間が掛かる。また、互換性確保の観点から、ＩＣカードが正常に動作する環境では初期応答情報に電圧クラスの表示を許さないようなシステムの場合には、動作を保証していない電圧クラスであったとしても、ＩＣカードが初期応答情報を応答してしまえば、あたかも正常に動作しているかのように見えてしまうため、不適切な電圧クラスによってＩＣカードが誤動作してしまっても、電圧を変更することができない。一方、特許文献１では、電源電圧の範囲を示す情報をＩＣカードへ送信するという対応を読取装置側でとらなければならず、そのような対応が困難な読取装置もある。

そこで、本発明は、これらの事態を解消し、動作を保証できない電圧が読取装置等の外部機器から供給された場合であっても、それを適切な電圧へと誘導するための情報を提供することが可能な情報処理装置、初期応答方法、及びＩＣカードを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、外部機器との間で通信可能な情報処理装置であって、電圧検知用レジスタと、外部機器から印加された電圧を検知し、検知した電圧に応じた値を前記電圧検知用レジスタにセットする電圧センサーと、前記外部機器からリセット信号を受信する受信手段と、前記リセット信号が受信されたタイミングで前記電圧検知用レジスタから前記値を読み出し、読み出した値の電圧クラスを判定することで前記外部機器から印加された電圧を判別する判別手段と、前記リセット信号に対する初期応答情報を当該外部機器へ応答する応答手段と、を備え、前記応答手段は、前記判別手段により判別された電圧が予め設定された動作保証電圧でない場合に前記動作保証電圧の電圧クラスを表示する前記初期応答情報を応答し、前記判別手段により判別された電圧が前記動作保証電圧である場合に前記動作保証電圧の電圧クラスを表示しない前記初期応答情報を応答することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の情報処理装置において、前記応答手段は、前記判別手段により判別された電圧が、互いに異なる複数の前記動作保証電圧のうち何れの前記動作保証電圧でもない場合に前記動作保証電圧の電圧クラスを表示する前記初期応答情報を応答することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、電圧検知用レジスタと、外部機器から印加された電圧を検知し、検知した電圧に応じた値を前記電圧検知用レジスタにセットする電圧センサーと、を備え、外部機器との間で通信可能な情報処理装置に含まれるコンピュータにより実行される初期応答方法であって、前記外部機器からリセット信号を受信するステップと、前記リセット信号が受信されたタイミングで前記電圧検知用レジスタから前記値を読み出し、読み出した値の電圧クラスを判定することで前記外部機器から印加された電圧を判別するステップと、前記判別された電圧が予め設定された動作保証電圧でない場合に前記動作保証電圧の電圧クラスを表示する初期応答情報を前記外部機器へ応答し、前記判別された電圧が前記動作保証電圧である場合に前記動作保証電圧の電圧クラスを表示しない前記初期応答情報を応答するステップと、を含むことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、外部機器との間で通信可能なＩＣカードであって、電圧検知用レジスタと、外部機器から印加された電圧を検知し、検知した電圧に応じた値を前記電圧検知用レジスタにセットする電圧センサーと、前記外部機器からリセット信号を受信する受信手段と、前記リセット信号が受信されたタイミングで前記電圧検知用レジスタから前記値を読み出し、読み出した値の電圧クラスを判定することで前記外部機器から印加された電圧を判別する判別手段と、前記リセット信号に対する初期応答情報を当該外部機器へ応答する応答手段と、を備え、前記応答手段は、前記判別手段により判別された電圧が予め設定された動作保証電圧でない場合に前記動作保証電圧の電圧クラスを表示する前記初期応答情報を応答し、前記判別手段により判別された電圧が前記動作保証電圧である場合に前記動作保証電圧の電圧クラスを表示しない前記初期応答情報を応答することを特徴とする。

本発明によれば、動作を保証できない電圧が外部機器から供給された場合であっても、それを適切な電圧へと誘導するための情報を提示することができる。

ＩＣカード１の概要構成例を示す図である。（Ａ）は、ＣＰＵ１１の初期応答処理の一例を示すフローチャートであり、（Ｂ）は、ＣＰＵ１１の初期応答処理の応用例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。以下に説明する実施形態は、ＩＣカードに対して本発明を適用した場合の実施の形態である。

先ず、図１を参照して、本実施形態に係るＩＣカードの構成及び機能等について説明する。図１は、ＩＣカード１の概要構成例を示す図である。ＩＣカード１は、金融、通信、交通等の様々な分野で用いられるＩＣカードの他、携帯電話機やスマートホン等の携帯端末に搭載されるＩＣカードとして適用可能である。ＩＣカード１は、読取装置２（外部機器の一例）との間で通信可能になっている。

ＩＣカード１に搭載されるＩＣチップＣ（本発明の情報処理装置の一例）は、図１に示すように、ＣＰＵ(Central Processing Unit)１１、不揮発性メモリ１２、ＲＡＭ(Random
Access Memory)１３、電圧検知用レジスタ１４、電圧センサー１５、及びＩ／Ｏポート
１６等を備えている。不揮発性メモリ１２は、例えばフラッシュメモリである。なお、ＩＣチップＣには、ＲＯＭ(Read Only Memory)が備えられてもよい。また、ＩＣチップＣは、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６等によって定められた、Ｃ１〜Ｃ８の８個の端子を備えている。このうち、図１の例では、読取装置２から電圧が印加される電源端子（ＶＣＣ）Ｃ１、読取装置２からリセット信号が受信されるリセット端子（ＲＳＴ）Ｃ２、読取装置２からクロック信号が受信されるクロック端子（ＣＬＫ）Ｃ３、接地されるグランド端子（ＧＮＤ）Ｃ５、読取装置２からコマンドが受信されるＩ／Ｏ端子（Ｉ／Ｏ）Ｃ７を示している。なお、図１の例では、接触式のＩＣカードの例を示したが、外部機器に近づくことにより、磁界をエネルギーとして無結線状態で電源供給され（電圧印加され）、動作する非接触式ＩＣカードであってもよい。

不揮発性メモリ１２には、オペレーティングシステム、及び各種アプリケーションプログラムが記憶される。電圧センサー１５は、アナログ制御回路に実装されており、読取装置２から電源端子（ＶＣＣ）Ｃ１に印加された電圧を検知して、それがクラスＡ(5V)であるか、クラスＢ(3V)であるか、クラスＣ(1.8V)であるか、あるいはそれ以外であるかを表現するセンサーである。そして、電圧センサー１５は、検知した電圧に応じた値を電圧検知用レジスタ１４にセット（保持）する。例えば、クラスＡ(5V) であれば“０”、クラ
スＢ(3V)であれば“１”、クラスＣ(1.8V)であれば“２”、それ以外であれば“３”というように電圧検知用レジスタ１４に値がセットされる。

ＣＰＵ１１は、上記オペレーティングシステム及び各種アプリケーションプログラムを実行することで、読取装置２からＩ／Ｏ端子（Ｉ／Ｏ）Ｃ７及びＩ／Ｏポート１６を介してコマンドを受信し、当該コマンドに応じた処理を実行する。また、ＣＰＵ１１は、本発明における受信手段、判別手段、及び応答手段として機能する。これにより、ＣＰＵ１１は、読取装置２からリセット端子（ＲＳＴ）Ｃ２を介してリセット信号を受信し、受信したリセット信号に対する初期応答情報を読取装置２へ応答する。また、ＣＰＵ１１は、リセット信号が受信されたタイミングで電圧検知用レジスタ１４から値を読み出し、読取装置２から印加された電圧を判別する。そして、ＣＰＵ１１は、判別した電圧が予め設定された動作保証電圧でない場合に動作保証電圧の電圧クラスを表示する初期応答情報を読取装置２へ応答する。一方、ＣＰＵ１１は、判別した電圧が動作保証電圧である場合に動作保証電圧の電圧クラスを表示しない初期応答情報を応答する。

次に、図２を参照して、本実施形態に係るＩＣカード１におけるＣＰＵ１１の初期応答処理について説明する。図２（Ａ）は、ＣＰＵ１１の初期応答処理の一例を示すフローチャートである。図２（Ｂ）は、ＣＰＵ１１の初期応答処理の応用例を示すフローチャートである。

図２（Ａ）に示す初期応答処理は、例えば、読取装置２へリセット信号が受信されたときに開始される。なお、図２（Ａ）の例では、ＩＣカード１の動作保証電圧は、クラスＡ(5V)のみであるとする。そして、図２（Ａ）に示す初期応答処理が開始されると、ＣＰＵ１１は、電圧検知用レジスタ１４から値を読み出し（ステップＳ１）、読取装置２から印加された電圧を判別する。例えば、ＣＰＵ１１は、読み出した値が“０”であればクラスＡ(5V) 、“１”であればクラスＢ(3V)、“２”であればクラスＣ(1.8V)、それ以外であ
ればいずれにも該当しないことを判別する。これにより、ＣＰＵ１１は、電圧検知用レジスタ１４から読み出した値がクラスＡ(5V)を示しているか否かを判定する（ステップＳ２）。そして、ＣＰＵ１１は、電圧検知用レジスタ１４から読み出した値がクラスＡ(5V)を示していないと判定した場合（ステップＳ２：ＮＯ）、つまり、判別した電圧が動作保証電圧でない場合、動作保証電圧の電圧クラスを表示する初期応答情報を読取装置２へ応答する（ステップＳ３）。すなわち、電圧クラスを示すクラス情報が含まれる初期応答情報が読取装置２へ送信される。一方、ＣＰＵ１１は、電圧検知用レジスタ１４から読み出した値がクラスＡ(5V)を示していると判定した場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、つまり、判別した電圧が動作保証電圧である場合、動作保証電圧の電圧クラスを表示しない初期応答情報を読取装置２へ応答する（ステップＳ４）。すなわち、電圧クラスを示すクラス情報が含まれない初期応答情報（正規の初期応答情報）が読取装置２へ送信される。

このように、ＩＣカード１がクラスＡにおいてのみ動作を保証する場合には、クラスＡが印加されたら電圧クラスを表示しない初期応答情報を送信して処理を継続し、それ以外のクラスが印加されたら電圧クラスを表示した初期応答情報を送信するように構成することで、適切ないずれかの電圧クラスへと誘導することができる。これにより、ＩＣカード１は適切な電圧クラスにて動作することが可能になる。

次に、図２（Ｂ）に示す初期応答処理は、図２（Ａ）と同様、例えば、読取装置２へリセット信号が受信されたときに開始される。なお、図２（Ｂ）の例では、ＩＣカード１の動作保証電圧は、クラスＡ〜Ｃの全てあるとする。そして、図２（Ｂ）に示す初期応答処理が開始されると、ＣＰＵ１１は、電圧検知用レジスタ１４から値を読み出し（ステップＳ１１）、読取装置２から印加された電圧を判別する。そして、ＣＰＵ１１は、電圧検知用レジスタ１４から読み出した値がクラスＡ(5V)を示しているか否かを判定する（ステップＳ１２）。そして、ＣＰＵ１１は、電圧検知用レジスタ１４から読み出した値がクラスＡ(5V)を示していないと判定した場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、電圧検知用レジスタ１４から読み出した値がクラスＢ(3V)を示しているか否かを判定する（ステップＳ１３）。一方、ＣＰＵ１１は、電圧検知用レジスタ１４から読み出した値がクラスＡ(5V)を示していると判定した場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、動作保証電圧の電圧クラスを表示しない初期応答情報を読取装置２へ応答する（ステップＳ１６）。

そして、ＣＰＵ１１は、電圧検知用レジスタ１４から読み出した値がクラスＢ(3V)を示していないと判定した場合（ステップＳ１３：ＮＯ）、電圧検知用レジスタ１４から読み出した値がクラスＣ(1.8V)を示しているか否かを判定する（ステップＳ１４）。一方、ＣＰＵ１１は、電圧検知用レジスタ１４から読み出した値がクラスＢ(3V)を示していると判定した場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、動作保証電圧の電圧クラスを表示しない初期応答情報を読取装置２へ応答する（ステップＳ１６）。

そして、ＣＰＵ１１は、電圧検知用レジスタ１４から読み出した値がクラスＣ(1.8V)を示していないと判定した場合（ステップＳ１４：ＮＯ）、動作保証電圧の電圧クラスを表示する初期応答情報を読取装置２へ応答する（ステップＳ１５）。一方、ＣＰＵ１１は、電圧検知用レジスタ１４から読み出した値がクラスＣ(1.8V)を示していると判定した場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、動作保証電圧の電圧クラスを表示しない初期応答情報を読取装置２へ応答する（ステップＳ１６）。

このように、ＩＣカード１がクラスＡ，Ｂ，Ｃの全てにおいて動作を保証する場合には、クラスＡ，Ｂ，Ｃのいずれかの電圧が印加されたら（つまり、互いに異なる複数の動作保証電圧のうち何れかの動作保証電圧である場合）電圧クラスを表示しない初期応答情報を送信し、クラスＡ，Ｂ，Ｃのいずれでもない電圧が印加されたら（つまり、互いに異なる複数の動作保証電圧のうち何れの動作保証電圧でない場合）電圧クラスを表示した初期応答情報を送信して、適切ないずれかのクラスへと誘導することもできる。

以上説明したように、上記実施形態によれば、例えば、初期応答情報に電圧クラスの表示を許さないシステムにおいて使用するＩＣカードが、異なるシステムに接続され、動作を保証しない電圧クラスが印加された場合に、電圧クラスを表示した初期応答情報を読取装置２へ送信し、適切な電圧クラスへと誘導し、正常に動作させることが可能になる。したがって、動作を保証できない電圧が読取装置２から供給された場合であっても、それを適切な電圧へと誘導するための情報を提示することができる。

１ＩＣカード
２読取装置
１１ＣＰＵ
１２不揮発性メモリ
１３ＲＡＭ
１４電圧検知用レジスタ
１５電圧センサー
１６Ｉ／Ｏポート

Claims

外部機器との間で通信可能な情報処理装置であって、
電圧検知用レジスタと、
外部機器から印加された電圧を検知し、検知した電圧に応じた値を前記電圧検知用レジスタにセットする電圧センサーと、
前記外部機器からリセット信号を受信する受信手段と、
前記リセット信号が受信されたタイミングで前記電圧検知用レジスタから前記値を読み出し、読み出した値の電圧クラスを判定することで前記外部機器から印加された電圧を判別する判別手段と、
前記リセット信号に対する初期応答情報を当該外部機器へ応答する応答手段と、
を備え、
前記応答手段は、前記判別手段により判別された電圧が予め設定された動作保証電圧でない場合に前記動作保証電圧の電圧クラスを表示する前記初期応答情報を応答し、前記判別手段により判別された電圧が前記動作保証電圧である場合に前記動作保証電圧の電圧クラスを表示しない前記初期応答情報を応答することを特徴とする情報処理装置。
前記応答手段は、前記判別手段により判別された電圧が、互いに異なる複数の前記動作保証電圧のうち何れの前記動作保証電圧でもない場合に前記動作保証電圧の電圧クラスを表示する前記初期応答情報を応答することを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
電圧検知用レジスタと、外部機器から印加された電圧を検知し、検知した電圧に応じた値を前記電圧検知用レジスタにセットする電圧センサーと、を備え、外部機器との間で通信可能な情報処理装置に含まれるコンピュータにより実行される初期応答方法であって、
前記外部機器からリセット信号を受信するステップと、
前記リセット信号が受信されたタイミングで前記電圧検知用レジスタから前記値を読み出し、読み出した値の電圧クラスを判定することで前記外部機器から印加された電圧を判別するステップと、
前記判別された電圧が予め設定された動作保証電圧でない場合に前記動作保証電圧の電圧クラスを表示する初期応答情報を前記外部機器へ応答し、前記判別された電圧が前記動作保証電圧である場合に前記動作保証電圧の電圧クラスを表示しない前記初期応答情報を応答するステップと、
を含むことを特徴とする初期応答方法。
外部機器との間で通信可能なＩＣカードであって、
電圧検知用レジスタと、
外部機器から印加された電圧を検知し、検知した電圧に応じた値を前記電圧検知用レジスタにセットする電圧センサーと、
前記外部機器からリセット信号を受信する受信手段と、
前記リセット信号が受信されたタイミングで前記電圧検知用レジスタから前記値を読み出し、読み出した値の電圧クラスを判定することで前記外部機器から印加された電圧を判別する判別手段と、
前記リセット信号に対する初期応答情報を当該外部機器へ応答する応答手段と、
を備え、
前記応答手段は、前記判別手段により判別された電圧が予め設定された動作保証電圧でない場合に前記動作保証電圧の電圧クラスを表示する前記初期応答情報を応答し、前記判別手段により判別された電圧が前記動作保証電圧である場合に前記動作保証電圧の電圧クラスを表示しない前記初期応答情報を応答することを特徴とするＩＣカード。