KR100250882B1 - 컴퓨터-스마트 카드인터페이스 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 컴퓨터 시스템과 스마트 카드 간의 인터페이스를 위한 스마트 카드 인터페이스 장치에서 I/O 포트를 이용하여 통신을 하게 하여 단말기 내에서 데이터 처리가 이루어지게 함으로서 고속으로 데이터 처리를 할 수 있도록 한 컴퓨터-스마트 카드 인터페이스 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 컴퓨터-스마트 카드 인터페이스 장치는 컴퓨터 시스템과 스마트 카드를 인터페이스 하는 스마트 카드 인터페이스 장치에 있어서, 상기 컴퓨터나 상기 인터페이스 장치를 제어하는 마이콤으로부터 보내지는 데이터를 저장하는 플립플롭부; 데이터 버스의 방향을 조절해 주는 버스 제어부; 상기 데이터를 상기 플립플롭부로 전송하여 저장하고 상기 플립플롭부에 저장된 데이터를 읽어갈 수 있도록 상기 버스 제어부와 상기 플립플롭부를 제어하는 제어부; 상기 컴퓨터에서 보낸 데이터를 저장하거나 상기 컴퓨터가 읽어들일 데이터가 저장되어 있는 플립플롭에 해당하는 어드레스 또는 상기 인터페이스 장치를 제어하기 위한 어드레스를 상기 컴퓨터로부터 인가받아 상기 제어부로 보내는 디코더부; 및 전송하고 전송 받을 것이 데이터임을 나타내는 컴퓨터 슬롯의 어드레스 최하위 비트, I/O 읽기 신호, I/O 쓰기 신호를 상기 제어부로 전달해 주는 버퍼부를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

컴퓨터-스마트 카드 인터페이스 장치
본 발명은 컴퓨터-스마트 카드 인터페이스 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 컴퓨터 시스템과 스마트 카드 간의 인터페이스를 위한 스마트 카드 인터페이스 장치에서 I/O 포트를 이용하여 통신을 하게 하고 단말기 내에서 데이터 처리가 이루어지게 함으로서 고속으로 데이터 처리를 할 수 있도록 한 컴퓨터-스마트 카드 인터페이스 장치에 관한 것이다.
일반적으로 스마트 카드 단말기와 컴퓨터 시스템과의 인터페이스 방식에는 별도의 마이콤을 쓰지 않고 컴퓨터에서 프로그램을 실행시키면서 직접 직렬 통신 제어부를 제어하여 스마트 카드와 통신하는 방법과 스마트 카드 단말기가 별도의 마이콤을 가지면서 컴퓨터와 통신하는 방법이 있다.
도 1은 종래의 컴퓨터와 스마트 카드 간의 인터페이스 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 도이다. 이 도면에 도시하는 바와 같이, 종래의 일 실시예에 따른 컴퓨터와 스마트 카드 간의 인터페이스 장치는 컴퓨터 시스템과 스마트 카드에 장착된 칩상의 접점을 스마트 카드 단말기와 연결하며 스마트 카드의 삽입을 위한 삽입구를 구비한 스마트 카드 소켓부(1), ISO 규격에 따라 스마트 카드에서 필요로 하는 신호를 소정의 레벨과 타이밍을 갖는 신호로 변환하는 스마트 카드 인터페이스부(3), 스마트 카드 인터페이스부(3)에서 입력되는 직렬 데이터를 병렬 데이터로 변환하는 직렬 통신 제어부(5), 스마트 카드를 데이터 통로로 접속하기 위한 삽입구를 구비한 확장 슬롯(7) 및 스마트 카드 와의 상호 작용에 관한 소정의 운용절차를 제어 및 수행하는 운용 제어부(9)를 구비하여 이루어진다.
이때 직렬 통신 제어부(5)는 컴퓨터의 것을 사용할 수도 있고, 별도로 설치할 수도 있다. 이러한 직렬 통신 제어부(5)를 이용한 인터페이스 방법은 모든 처리를 컴퓨터가 해야 하므로 스마트 카드에 관련된 조작을 해야 할 때 다른 처리를 할 수 없다는 단점이 있다. 또 모든 데이터가 보안이 취약한 컴퓨터 메모리에 올라온다는 문제점도 있다.
도 2는 종래의 컴퓨터와 스마트 카드 간의 인터페이스 방법의 타 실시예를 설명하기 위한 도이다. 이 도면에 도시하는 바와 같이, 종래의 타 실시예에 따른 컴퓨터와 스마트 카드 간의 인터페이스 장치는 도 1의 종래의 일 실시예에 따른 인터페이스 장치와 구성 및 동작이 유사하므로 동일 부분에 대한 도면의 부호를 동일화하고 자세한 설명은 생략한다. 종래의 타 실시예에 따른 인터페이스 장치는 스마트 카드 소켓부(1), 스마트 카드 인터페이스부(3), 인터페이스 장치의 전체 제어를 수행하고 필요에 따라 연산을 행하는 마이콤(11), 마이콤(11)에서 제공되는 프로그램에 의해 소정의 정보를 독출 및 기입하는 레지스터를 구비하고 마이콤(11)으로부터 입력된 병렬 데이터를 직렬 데이터로 변환하거나 스마트 카드 인터페이스부에서 입력되는 직렬 데이터를 병렬 데이터로 변환하는 직렬 통신 제어부(5), 운용 제어부(9), 확장 슬롯(7) 및 컴퓨터와 마이콤(11) 사이의 데이터 교환을 가능하게 해 줄 수 있도록 이어주는 컴퓨터-마이콤 인터페이스부(13)를 구비하여 이루어진다.
전술한 구성을 가지고 스마트 카드 단말기가 별도의 마이콤을 가지면서 컴퓨터와 통신하는 방법은 다시 컴퓨터와 단말기 사이의 통신을 위하여 메모리를 공유하는 방법과 컴퓨터 포트를 이용하여 통신하는 방법으로 나뉘어 진다. 그중 메모리를 공유하는 방법은 그 구현이 어렵고 비용이 많이 드는 한편, 다른 장치와 충돌이 쉽고 프로그램이 실행될 수 있는 메모리 공간을 줄이는 단점이 있다. 또한 컴퓨터 포트를 이용하여 통신하는 방법은 통신 방법이 직렬 통신이므로 병렬 통신에 비해 통신속도가 느리고 컴퓨터 포트가 다른 용도로 이미 사용되고 있는 경우가 많다는데 그 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 컴퓨터 시스템과 스마트 카드 간의 인터페이스를 위한 스마트 카드 인터페이스 장치에서 I/O 포트를 이용하여 통신을 하게 하고 단말기 내에서 데이터 처리가 이루어지게 함으로서 고속으로 데이터 처리를 할 수 있도록 한 컴퓨터-스마트 카드 인터페이스 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 컴퓨터-스마트 카드 인터페이스 장치는 컴퓨터 시스템과 스마트 카드를 인터페이스 하는 스마트 카드 인터페이스 장치에 있어서, 상기 컴퓨터나 상기 인터페이스 장치를 제어하는 마이콤으로부터 보내지는 데이터를 저장하는 플립플롭부; 데이터 버스의 방향을 조절해 주는 버스 제어부; 상기 데이터를 상기 플립플롭부로 전송하여 저장하고 상기 플립플롭부에 저장된 데이터를 읽어갈 수 있도록 상기 버스 제어부와 상기 플립플롭부를 제어하는 제어부; 상기 컴퓨터에서 보낸 데이터를 저장하거나 상기 컴퓨터가 읽어들일 데이터가 저장되어 있는 플립플롭에 해당하는 어드레스 또는 상기 인터페이스 장치를 제어하기 위한 어드레스를 상기 컴퓨터로부터 인가받아 상기 제어부로 보내는 디코더부; 및 전송하고 전송 받을 것이 데이터임을 나타내는 컴퓨터 슬롯의 어드레스 최하위 비트, I/O 읽기 신호, I/O 쓰기 신호를 상기 제어부로 전달해 주는 버퍼부를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 플립플롭부는 상기 컴퓨터에서 상기 스마트 카드로 보내는 데이터를 저장하는 복수개의 송신 플립플롭, 상기 컴퓨터에서 읽어들일 데이터가 저장되어 있는 복수개의 수신 플립플롭 및 상기 각각의 플립플롭에 데이터가 저장되어 있는 지를 나타내는 플래그로 구분되는 것을 특징으로 하고, 상기 컴퓨터로 전달되는 수신 플립플롭의 내용 중 한 비트를 상기 스마트 카드의 유무를 나타내는 플래그로 사용하는 것을 특징으로 하고, 상기 버퍼부는 신호가 역으로 전달되는 것을 방지하는 기능을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 종래의 컴퓨터와 스마트 카드 간의 인터페이스 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 도,
도 2는 종래의 컴퓨터와 스마트 카드 간의 인터페이스 방법의 타실시예를 설명하기 위한 도,
도 3은 본 발명의 컴퓨터-스마트 카드 인터페이스 장치가 구비된 스마트 카드 단말기 인터페이스 시스템의 구성을 개략적으로 보인 시스템 블록도,
도 4는 본 발명의 컴퓨터-스마트 카드 인터페이스 장치를 세부적으로 나타낸 도이다.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***
1, 100. 스마트 카드 소켓부, 3, 110. 스마트 카드 인터페이스부,
5, 130. 직렬 통신 제어부, 7, 150. 확장 슬롯,
9, 140. 운용 제어부, 11, 120. 마이콤,
13, 160. 컴퓨터-마이콤 인터페이스부, 161. 플립플롭부,
163. 제어부, 165. 버스 제어부,
167. 디코더부, 169. 버퍼부
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예에 따른 컴퓨터-스마트 카드 인터페이스 장치에 대해서 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 컴퓨터-스마트 카드 인터페이스 장치가 구비된 스마트 카드 단말기 인터페이스 시스템의 구성을 개략적으로 보인 시스템 블록도이다. 이 도면에 도시하는 바와 같이, 본 발명의 스마트 카드 단말기 인터페이스 시스템은 스마트 카드에 장착된 칩상의 접점을 스마트 카드 단말기와 연결하며 스마트 카드의 삽입을 위한 삽입구를 구비한 스마트 카드 소켓부(100), ISO 규격에 따라 스마트 카드에서 필요로 하는 신호를 소정의 레벨과 타이밍을 갖는 신호로 변환하는 스마트 카드 인터페이스부(110), 인터페이스 장치의 전체 제어를 수행하고 필요에 따라 연산을 행하는 마이콤(120), 마이콤(120)에서 제공되는 프로그램에 의해 소정의 정보를 독출 및 기입하는 레지스터를 구비하고 마이콤(120)으로부터 입력된 병렬 데이터를 직렬 데이터로 변환하거나 스마트 카드 인터페이스부에서 입력되는 직렬 데이터를 병렬 데이터로 변환하는 직렬 통신 제어부(130), 컴퓨터 시스템과 스마트 카드 간의 상호 작용에 관한 소정의 운용 절차를 제어 및 수행하며 컴퓨터 시스템 프로세서에 의해 수행되는 스마트 카드 운용 프로그램이 내장되어 있는 운용 제어부(140), 컴퓨터 본체 내부에 있는 것으로 스마트 카드를 데이터 통로로 접속하기 위한 삽입구를 구비한 확장 슬롯(150) 및 컴퓨터와 마이콤(120) 사이의 데이터 교환을 가능하게 해 줄 수 있도록 이어주는 컴퓨터-마이콤 인터페이스부(160)를 구비하여 이루어진다.
전술한 구성의 마이콤(120)은 스마트 카드 소켓부(100)로부터 스마트 카드의 유무를 읽고 스마트 카드 인터페이스부(110)로 Vcc 인가 시점 제어, LED 제어, 리세트 신호 제어 신호를 인가하고 결함상태를 읽기도 한다. 또한 스마트 카드와 인터페이스 장치 간의 인증을 위한 계산과 컴퓨터 시스템에서 명령을 인가 받아 해석한 후 처리하여 결과를 컴퓨터로 돌려주는 기능도 수행한다.
전술한 구성의 직렬 통신 제어부(130)는 마이콤(120)에 내장되어 있을 수도 있고, 마이콤(120)과 별도로 설치될 수도 있다.
도 4는 본 발명의 컴퓨터-스마트 카드 인터페이스 장치를 세부적으로 나타낸 도이다. 이 도면에 도시하는 바와 같이, 본 발명의 컴퓨터-스마트 카드 인터페이스 장치는 데이터를 저장하는 플립플롭부(161), 신호에 따라 데이터를 플립플롭부(161)에 저장하고 그 내용을 읽어갈 수 있도록 하는 제어부(163), 데이터 버스의 방향을 조절해 주는 버스 제어부(165), 인터페이스 장치에 해당하는 어드레스가 컴퓨터의 확장 슬롯(150)에 인가되었을 때 제어부(163)로 신호를 보내는 디코더부(167) 및 컴퓨터 확장 슬롯(150)의 어드레스 최하위 비트인 SA0, I/O 읽기 신호 IOR, I/O 쓰기 신호 IOW를 제어부(163)로 전달해 주며 신호가 역으로 전달되는 것을 방지하는 버퍼부(169)를 구비하여 이루어진다.
전술한 구성의 제어부(163)에는 데이터 로딩 및 플래그 조작을 위한 회로가 포함되어 있다.
전술한 구성의 플립플롭부(161)는 스마트 카드에서 컴퓨터로 보내는 데이터를 저장하고 있는 수신 플립플롭 그룹과 컴퓨터에서 스마트 카드로 보낼 데이터를 저장하고 있는 송신 플립플롭 그룹 및 각각의 플립플롭이 비어 있는지 비어있지 않은 지를 보여주는 플래그로 구분되어 진다.
전술한 바 있는 SA0 신호는 데이터를 읽어들이라는 신호를 보낼 경우에는 0을 출력하고 플래그를 읽어들이라는 신호를 보낼 경우에는 1을 출력한다.
전술한 바 있는 스마트 카드는 카드에 바코드나 필름막 대신에 IC (Integrated Circuit;집적회로)를 집어넣은 것으로써, 이는 크레디트 카드 사이즈에 중앙처리장치(CPU)와 8~32kbyte의 IC 메모리를 넣은 IC 카드, 수 mm정도 두께의 카드에 대용량 LSI(Large Scale Integration;대규모 집적회로)메모리만을 넣은 IC 메모리 카드 및 외부와 무선으로 데이터를 송수신할 수 있는 와이어레스(wireless) 카드 등의 세 가지로 크게 분류될 수 있다.
이러한 스마트 카드 중에서 마이크로 프로세서와 메모리를 내장하는 카드는 카드 내에서 연산하는 능력이 있기 때문에 암호 번호의 확인이나 암호 처리 등이 카드 내에서 가능하다. 한편, 이러한 스마트 카드는 은행의 캐시(cash) 카드 등에 이용하면 보안 향상과 함께 데이터를 짧은 부호로 보내서, 데이터 전송량을 절감할 수 있는 이점이 있으며, 스마트 카드라는 명칭 이외에 IC 카드, 칩 카드(chip card), 인텔리젼트 카드 등으로 불려진다.
이하에서는 본 발명의 양호한 실시예에 따른 컴퓨터-스마트 카드 인터페이스 장치를 이용한 컴퓨터와 스마트 카드 사이의 인터페이스 방법에 대한 설명을 진행한다.
컴퓨터 측의 운용 제어부(140)에서 카드를 삽입하라는 명령이 주어지면 마이콤(120)은 스마트 카드 소켓(100)에 스마트 카드가 삽입되었는 지를 판단하여 스마트 카드가 삽입되었으면 직렬 통신 제어부(130)와 스마트 카드 인터페이스부(110)를 제어하여 스마트 카드로부터 작업에 필요한 데이터를 입력받게 된다. 이때, 마이콤(120)은 스마트 카드와의 암호 확인을 통해 정당한 카드인지를 확인하게 된다.
이후 컴퓨터와 스마트 카드 간의 데이터 통신이 이루어지는데, 컴퓨터에서 마이콤(120) 쪽으로 데이터를 보내고자 하면 확장 슬롯(150)은 버퍼부(169)를 통하여 제어부(163)로 플립플롭이 비어 있는 지 비어 있지 않은 지를 알 수 있는 플래그의 상태를 읽어들이기 위해 SA0(이때 슬롯의 최하위 비트는 1) 및 IOR 신호를 보낸다. 이를 통해 송신 플립플롭이 비어 있는 지를 확인하게 되면 제어부(163)는 데이터 버스가 컴퓨터에서 플립플롭부(161)로 향하도록 버스 제어부(165)로 신호를 보내고, 확장 슬롯(150)은 버퍼부(169)로 데이터를 보낸다는 SA0(이때 슬롯의 최하위 비트는 0) 신호와 IOW 신호를 보내고 디코더부(167)로는 전송된 데이터가 저장될 송신 플립플롭의 어드레스를 보낸다. 버퍼부(169)와 디코더부(167)는 확장 슬롯(150)으로부터 받은 신호들을 제어부(163)로 보낸다. 제어부(163)는 버퍼부(169)와 디코더부(167)로부터 받은 신호들에 의거하여 컴퓨터에서 보내지는 데이터를 플립플롭부(161)로 전송시키며 전송된 데이터는 해당하는 송신 플립플롭에 저장되고 해당하는 플래그가 세트된다. 마이콤(120)이 송신 플립플롭 그룹에 저장되어 있는 데이터를 읽어가게 되면 해당 플래그는 리세트된다. 이 때 마이콤(120)은 데이터를 모두 전송받았는 지를 판단하게 되는데 이는 패드 문자(pad character;데이터 전송에 있어서 1 단위의 전송 최초 문자와 최종 문자가 모뎀에 의하여 올바르게 송신되는 것을 보증하기 위하여 전송 단위 전후에 부가하는 문자)를 이용하거나 일정 시간 동안에 들어오는 데이터가 없으면 데이터 전송이 끝났다고 판단하는 방법을 이용할 수 있다.
마이콤(120)이 플립플롭부(161)로 데이터를 보내는 방법은 전술한 컴퓨터가 플립플롭부(161)로 데이터를 보내는 과정과 유사하며 마이콤에서 플립플롭부(161)로 데이터가 전송되면 수신 플립플롭에 저장되고 해당 플래그가 세트된다.
한편, 마이콤(120)에서 보내지는 데이터를 컴퓨터 측이 읽어들일 경우에는 확장 슬롯(150)은 버퍼부(169)를 통하여 제어부(163)로 데이터가 들어있는 플립플롭이 어떤 것이지를 읽어들이기 위해 SAO(이때 슬롯의 최하위 비트는 1) 및 IOR 신호를 보내면 버퍼부(169)와 디코더부(167)는 확장 슬롯(150)으로부터 받은 신호들을 제어부(163)로 보낸다. 즉, 수신 플립플롭이 데이터를 가지고 있는 것으로 확인되면 컴퓨터는 수신 플립플롭에서 데이터를 읽겠다는 신호를 확장 슬롯(150)으로 보낸다. 그러면 제어부(163)는 데이터 버스가 플립플롭부(161)에서 컴퓨터 쪽으로 향하도록 버스 제어부(165)로 신호를 보내고, 확장 슬롯(150)은 버퍼부(169)로 데이터를 읽어들인다는 SA0(이때 슬롯의 최하위 비트는 0) 신호와 IOR 신호를 보내고 디코더부(167)로는 읽어들일 데이터가 저장되어 있는 수신 플립플롭의 어드레스를 보낸다. 제어부(163)는 버퍼부(169)와 디코더부(167)로부터 받은 신호들에 의거하여 컴퓨터가 수신 플립플롭에 저장되어 있는 데이터를 읽어가게 한다. 컴퓨터가 수신 플립플롭에 저장되어 있는 데이터를 읽어가게 되면 해당 플래그는 리세트된다.
본 발명의 컴퓨터-스마트 카드 인터페이스 장치는 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터로 전달되는 플래그 플립플롭의 내용 중 일부를 스마트 카드 유무를 나타내는 플래그로 사용할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 컴퓨터-스마트 카드 인터페이스 장치에 따르면, 컴퓨터 시스템과 스마트 카드 간의 인터페이스를 위한 스마트 카드 인터페이스 장치에서 I/O 포트를 이용하여 통신을 하게 하고 단말기 내에서 데이터 처리가 이루어지게 함으로써 고속으로 데이터 처리가 이루어질 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 컴퓨터 시스템과 스마트 카드를 인터페이스 하는 스마트 카드 인터페이스 장치에 있어서,
    상기 컴퓨터나 상기 인터페이스 장치를 제어하는 마이콤으로부터 보내지는 데이터를 저장하는 플립플롭부;
    데이터 버스의 방향을 조절해 주는 버스 제어부;
    상기 데이터를 상기 플립플롭부로 전송하여 저장하고 상기 플립플롭부에 저장된 데이터를 읽어갈 수 있도록 상기 버스 제어부와 상기 플립플롭부를 제어하는 제어부;
    상기 컴퓨터에서 보낸 데이터를 저장하거나 상기 컴퓨터가 읽어들일 데이터가 저장되어 있는 플립플롭에 해당하는 어드레스 또는 상기 인터페이스 장치를 제어하기 위한 어드레스를 상기 컴퓨터로부터 인가받아 상기 제어부로 보내는 디코더부; 및
    전송하고 전송 받을 것이 데이터임을 나타내는 컴퓨터 슬롯의 어드레스 최하위 비트, I/O 읽기 신호, I/O 쓰기 신호를 상기 제어부로 전달해 주는 버퍼부를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 컴퓨터-스마트 카드 인터페이스 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 플립플롭부는 상기 컴퓨터에서 상기 스마트 카드로 보내는 데이터를 저장하는 복수개의 송신 플립플롭, 상기 컴퓨터에서 읽어들일 데이터가 저장되어 있는 복수개의 수신 플립플롭 및 상기 각각의 플립플롭에 데이터가 저장되어 있는 지를 나타내는 플래그로 구분되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터-스마트 카드 인터페이스 장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 컴퓨터로 전달되는 수신 플립플롭의 내용 중 한 비트를 상기 스마트 카드의 유무를 나타내는 플래그로 사용하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터-스마트 카드 인터페이스 장치.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 버퍼부는 신호가 역으로 전달되는 것을 방지하는 기능을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터-스마트 카드 인터페이스 장치.
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