KR100321369B1 - 칩카드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적어도 하나 이상의 메모리(1), 칩 전원 공급과 칩으로부터 및 칩으로 양방향 데이터 전송을 위해 제공되는 접점(20) 및 비접촉 데이터 전송을 위해 제공되는 수단을 보유하는 반도체 칩을 포함하는 칩 카드에 관한 것이다. 특히, 적어도 공급전압 접점(21)과 접속되는 논리 회로로부터의 출력 신호의 상태에 따라, 메모리(1)를 접점(20) 또는 비접촉 데이터 전송을 위한 수단에 접속시키는 제어 가능한 스위칭 디바이스(9)가 칩상에 위치하는 칩 카드에 관한 것이다. 상기 스위칭 디바이스(9)는 제어되지 않을 때 휴지 상태가 되고, 이러한 휴지 상태에서 상기 메모리(1)를 비접촉 데이터 전송을 위한 수단과 접속시키고, 상기 논리 회로에 의해 제어될 경우 상기 공급전압 접점(21)에 전압이 인가될 때에만 상기 접점(20)을 상기 메모리와 접속시키는 것을 특징으로 하는 칩 카드이다.

Description

칩 카드 {CHIP CARD}

본 발명은 적어도 하나의 메모리를 갖는 반도체 칩을 구비하는 칩 카드에 관한 것이고, 이 카드에서, 접점 및 비접촉 데이터 전송을 위한 수단 모두는 칩에 대한 에너지 공급 및 칩과의 양방향 데이터 전송을 위해 제공되며, 적어도 하나의 전압 공급 접점에 접속되는 논리회로의 출력신호의 상태에 의존하여 메모리를 접점 또는 비접촉 데이터 전송 수단에 접속시키는 구동가능한 스위칭 수단이 칩상에 제공된다.

이러한 칩 카드는 이미 유럽특허 출원번호 제 0 424 726호에 개시되었다. 여기서, 논리회로는 그 한 입력이 공급전압 접점과 접속되는 비교기로 형성된다. 이 비교기의 다른 쪽 입력은 정류기와 평활화 회로망을 통해 비접촉 에너지 및 데이터 전송을 위한 코일에 접속된다. 그 두 입력에서의 전압에 의존하여, 비교기의 출력은 비교기의 출력신호의 상태에 의존하여 공급전압과 접점으로부터의 신호 또는 공급전압과 코일로부터 받아진 신호로부터 유도되는 신호를 통해 멀티플렉서에 접속되고 관련 메모리를 가진 마이크로프로세서로 스위칭하는 멀티플렉서를 구동시킨다.

그러므로, 공지된 칩 카드의 경우에는, 칩 카드가 공급전압을 어디에서 받는가에 따라 접점 또는 코일로의 독립적인 스위칭오버가 가능하다. 하지만, 메모리가 항상 더 높은 공급전압을 공급하는 입력/출력 인터페이스로 접속되는 것이 이 경우의 방식에 있어서의 단점이다. 결과적으로, 비록 칩 카드가 접점을 가진 판독기에 삽입되더라도, 멀티플렉서는 강한 전자기장의 인가에 의해 스위칭오버될 수 있고, 따라서 악용될 수 있다. 이는 카드에 대한 크레디팅(crediting)은 접점을 가진 전송 경로를 통해 발생하는 반면에 카드에 대한 데비팅(debiting)은 일반적으로 비접촉 전송 경로를 통해 발생하기 때문에, 에너지 및 데이터 전송이 접점을 통해 그리고 비접촉으로 코일을 통해 발생하고 신용 카드로서 사용되는 이러한 결합된 카드의 경우에는 특히 문제가 될 수 있다. 이 때문에 접점을 가진 판독기에 재충전을 위해 삽입되는 동안 카드를 조작하는 범죄를 야기할 수도 있다.

본 발명의 목적은 결과적으로 이러한 악용을 불가능하게 하는 방법의 좀더 발전된 일반적인 형태의 칩 카드를 제공하고자 하는 것이다.

일반적인 형태의 칩 카드에 있어서, 구동되지 않을 때 휴지상태를 취하고, 이러한 휴지 상태에서 메모리를 비접촉 데이터 전송을 위한 수단과 접속시키고 논리회로에 의해 구동된 전압이 공급전압 접점에 인가될 때에만 접점과 메모리를 접속시키는 스위칭 수단에 의해 상기 목적이 구현된다.

따라서 본 발명에 따른 칩 카드의 경우에는 언제든지 접촉 모드 또는 비접촉 모드로의 명확한 스위칭을 할 수 있다. 이는 접촉 모드에서 전자기장을 통한 동시 공급에 의해 야기되는 외란을 감소시킨다. 접점을 통해 메모리 영역으로 액세스함이 불가능해짐에 따라 그리고 일반적으로 비접촉 모드에서는 불가능했던 동작을 비접촉 모드에서 실행시킴에 따라 보안성이 더욱 증가된다. 접촉 모드에서 비접촉모드로 복귀할 수 있는 스위칭 신호는 없다. 이는 접점에서 공급전압을 스위칭-오프할 때만 가능하다.

악용을 방지하도록 하는 보안성을 더욱 증가시키기 위해, 본 발명에 따르면 논리 회로는 클록 신호 접점과 또한 접속되도록 개선될 수 있다. 이 경우 논리 회로가 공급 전압과 클록 신호 모두가 접점에 인가될 때에만 스위칭 수단을 구동시키도록 하는 설계된다.

특히 유용한 방법에서, 마이크로프로세서가 논리 회로로서 사용된다. 결과적으로, 더 나은 보안 기능을 실행할 수 있다.

공급전압과 클록 신호에 부가하여 데이터 신호를 마이크로프로세서로 전송하는 것이 특히 유용하고, 그 결과 상기 마이크로프로세서는 상기 세 조건이 동시에 충족될 경우에만 휴지상태로부터 스위치를 스위칭오버한다. 이 경우의 데이터 신호는 예를 들어, 마이크로프로세서로 하여금 스위치를 스위칭오버시키도록 하는 명령일 수 있다. 하지만, 이는 또한 마이크로프로세서내에서 마이크로프로세서내에 저장된 번호와 비교되는 개인 식별 번호(소위 PIN)일 수 있다. 그 후에 스위치를 스위칭오버시키는 것은 정논리값을 가질 때만 가능하다. 마이크로프로세서를 사용함으로써, 다른 인증에 또한 사용될 수 있다.

메모리가 상기 마이크로프로세서만을 통해 접속될 때 더욱 고도의 보안성을 가진다.

논리 회로에 의해 구동될 수 있는 스위치만을 통해서 공급전압 접점과 접속될 수 있는 메모리에 의해 더 나은 증가된 보안성이 제공된다.

공지된 칩 카드는 또한, 접촉으로부터 공급되는 전압뿐만 아니라 코일로부터 공급되는 전압도 멀티플렉서를 통해 가이드된다는 추가의 문제점을 갖는다. 그러나, 상기와 같은 멀티플렉서에서는 모든 전자 스위치에서와 마찬가지로 특히 비접촉-동작시 정상의 경우 코일을 통해서 다만 적은 량의 공급 전압만이 이용되기 때문이다.

본 발명의 추가의 목적은 비접촉 방식으로 데이터를 전송하기 위한 수단으로부터 제공되는 공급 전압이 거의 손실없이 회로에 제공되도록 칩 카드를 개선하는 것이다.

상기 목적은 본 발명이 속하는 범주의 칩 카드에서, 메모리가 라인을 통해 정류기 회로와 직접 접속되고, 다만 논리 회로에 의해서 제어될 수 있는 스위치를 통해서만 공급 전압 접점과 접속될 수 있음으로써 달성된다.

그럼으로써, 한편으로는 비접촉-동작시 접점을 통해서 안테나 코일의 단락이 불가능해지면, 다른 한편으로는 또한 비접촉으로 데이터를 전송하기 위한 수단으로부터 메모리까지 이르는 공급 경로내에 스위칭 수단에서의 전압 강하가 이루어지지 않게 된다.

본 발명의 바람직한 실시예에서 논리 회로는 또한 클록 신호 접점과 접속된다. 이 때 상기 논리 회로는 공급 전압뿐만 아니라 클록 신호가 접점에 인가되는 경우에만 이 논리 회로가 트리거 가능한 스위치를 트리거링하도록 형성된다.

특히 바람직한 실시예에서 논리 회로로서는 마이크로프로세서가 사용된다. 그럼으로써 추가의 안전 기능이 도입될 수 있다.

특히 바람직한 것은 공급 전압 및 클록 신호에 추가하여 또 하나의 데이터 신호가 마이크로프로세서에 전달되는 것인데, 그럼으로써 결과적으로 상기 3가지 조건들이 동시에 충족되는 경우에 비로소 마이크로프로세서가 스위치를 스위치-온하게 하는 명령일 수 있다. 그러나, 또한 마이크로프로세서내에서 그곳에 기억된 숫자와 비교되는 개인적인 식별 신호, 소위 PIN일 수도 있다. 스위치의 트리거링은 긍정적인 비교가 이루어진 경우에 비로소 가능하다. 마이크로프로세서를 사용함으로써 물론 또다른 확인 가능성들도 생각할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 기본 회로도이다.

본 발명은 도 1을 참조한 실시예에 관해 이하에서 상세히 설명될 것이다.

도 1의 기본 회로에서, 메모리(1)는 코일(2)에 접속된다. 코일(2)에서, 수신된 고주파수 신호는 제 1 회선(6)을 통해 프로세싱 회로(7)로 인가되고, 이 회로(7)는 상기 신호로부터 클록 신호와 데이터 신호를 얻어 스위칭 수단(9)을 통해 메모리로 이들을 전송한다. 스위칭 수단(9)은 휴지상태이고, 이러한 휴지상태에서 이 스위칭 수단(9)의 스위치(91)는 항상 프로세싱 회로(7)를 통해 메모리(1)를 코일(2)에 접속시킨다.

정류기와 평활화 회로(3) 및 제어 회로(4)에 의해, 공급전압은 코일(2)로부터 유도되고 회선(5)을 통해 프로세싱 회로(7)와 메모리(1) 모두에 인가된다.

스위칭 수단(9)의 제어부(92)는 마이크로프로세서에 의해 유용한 방법으로형성되는 논리 회로(8)에 의해 구동될 수 있고, 그 결과 스위치(91)는 마이크로프로세서(8)를 통해 메모리(1)를 접점(20)에 접속시킨다. 하지만, 이러한 스위칭오버는 공급전압 VDD가 접점(20)의 공급전압 접점(21)에 인가되고 마이크로프로세서(8)에 인가될 때만 발생된다.

스위칭 수단(9)은 마이크로프로세서(8)에 의해서만 구동될 수 있고, 따라서 코일(2)에서의 신호에 의해 스위치(91)가 휴지상태로 복귀하는 것이 불가능하며, 그 결과 메모리(1)는 다시 코일(2)에 접속된다. 이는 마이크로프로세서(8)에 공급전압 VDD가 더 이상은 인가되지 않을 때에만 가능하다.

마이크로프로세서(8)는 이러한 공급전압 VDD와는 별개로 클록 신호가 클록 신호 접점(23)에 제공될 때에만 스위칭 수단(9)을 구동시키도록 설계될 수 있다.

본 발명에 다른 좀 더 유용한 고안으로, 마이크로프로세서(8)는 데이터 접점(22)을 통해 데이터 신호가 전송되기 전이라면 제어 신호만을 스위칭 수단(9)에 공급하게 된다. 이 방법에 의해, 마이크로프로세서(8)를 통해 메모리에(1)에 저장된 데이터를 변화하는 것은 특정 데이터 신호가 데이터 접점(22)을 통해 마이크로프로세서(8)에 전송되고 난 후에만 가능하다.

마이크로프로세서(8)로부터의 해당 신호에 의해 구동될 때만 신호를 공급전압 접점(21)에 인가된 공급전압 VDD를 메모리에 공급하는 스위치(10)가 더 제공된다. 이 제어 신호는 물론 스위칭 수단(9)의 제어부(92)에 대한 제어 신호와 동일한 신호이다.

이 제어 신호는 다른 목적으로도 사용될 수 있다: 제어 디바이스(4)는 카드가 전송 코일에 너무 근접했을 때 메모리(1)와 프로세싱 회로(7)에 대한 공급전압이 너무 높아지는 것을 방지하도록 하는 목적으로 사용될 수 있다. 이 제어 회로내의 전압 제한기는 예를 들면, 4.5V 내지 5.5V의 변동 범위를 가진다. 만일 특정 전압 제한기가 4.5V이고 카드가 접촉-방식의 판독기내에서 동작된다면, 이 4.5V보다 더 높은 공급전압이 공급전압 접점(21)을 통해 인가되어 전압 조정기의 과열을 야기할 수도 있다. 이 제어 신호로써 전압 제한기는 스위칭오버 또는 스위칭오프될 수 있다.

비록 스위치(10)가 한편으로는 마이크로프로세서(8)로부터 제어 신호를 받은 후에야 접촉 모드에서 메모리(1)를 공급전압 VDD에 접속시키는 역할을 하지만, 또 한편으로는 비접촉 모드에서 회선(5)을 통해 코일(2)로부터 메모리(1)와 프로세싱 회로(7)에 인가되는 공급전압이 마이크로프로세서(8)에 인가되지 않도록 하는 역할을 한다. 이는 마이크로프로세서(8)가 코일(2)을 통해 동작하지 못하도록 하는 장점을 가지는 한편, 비접촉 모드에서 에너지를 적게 소비하도록 하는 장점 또한 가진다. 하지만, 이는 항상 전압 강하를 의미하고 그 결과 공급전압 범위의 제한을 가져오기 때문에, 집적된 반도체 칩상의 공급전압 라인내에 어떠한 스위치도 필요하지 않게 된다. 그래서, 정류기(2) 또는 제어 회로(4)의 출력을 회선(5)을 통해 공급전압 접점(21)에 접속시키는 것 또한 가능할 것이다. 회로의 전원 입력은 클록 주파수에 의존하기 때문에, 클록 펄스가 불필요에 부분을 공급되지 않음으로써 전원을 절약할 수 있게 된다. 비접촉 모드에서, 접점에는 어떠한 클록 신호도 제공되지 않기 때문에, 특히 마이크로프로세서(8)와 같은 접촉 모드를 위한 회로 부분은 전원 소비 없이 공급전압을 제공할 수 있다.

Claims (11)

1. 칩에 에너지를 공급하고 칩과의 양방향 데이터 전송을 위해 제공되는 접점(20) 및 비접촉 데이터 전송 수단(2)과;

   적어도 하나 이상의 공급전압 접점(21)과 접속되는 논리 회로(8)의 출력 신호의 상태에 따라, 상기 메모리(1)를 상기 접점(20) 또는 상기 비접촉 데이터 전송 수단(2)과 접속하도록 칩상에 제공되는 구동가능한 스위칭 수단(9)을 포함하는 적어도 하나 이상의 메모리(1)를 보유하는 반도체 칩을 가지는 칩 카드에 있어서,

   상기 논리 회로(8)에 의해 구동되는 상기 스위칭 수단(9)은 구동되지 않으면 휴지 상태가 되고, 상기 휴지 상태에서는 상기 메모리(1)를 상기 비접촉 데이터 전송 수단(2)에 접속시키고, 상기 공급전압 접점(21)에 전압(VDD)이 인가될 때만 상기 접점(20)을 상기 메모리(1)에 접속시키는 것을 특징으로 하는 칩 카드.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 논리 회로(8)는 상기 클록 신호 접점(23)에 접속되고 상기 스위칭 수단(9)은 공급전압(VDD)과 클록 신호 모두가 제공될 때에만 구동되는 것을 특징으로 하는 칩 카드.
3. 제 1 항 또는 제 2항에 있어서, 상기 논리 회로(8)는 마이크로프로세서에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 칩 카드.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 스위칭 수단(9)은 공급전압(VDD), 클록 신호 및 데이터 신호가 상기 마이크로프로세서(8)에 접속된 상기 접점(20)에 인가될 때에만, 상기 마이크로프로세서(8)에 의해서 구동되고 상기 접점(20)을 상기 메모리(1)에 접속시키는 것을 특징으로 하는 칩 카드.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 메모리(1)는 오직 상기 마이크로프로세서(8)를 통해서만 상기 접점(20)에 접속되는 것을 특징으로 하는 칩 카드.
6. 제 1 항또는제2항에 있어서, 상기 메모리(1)는 상기 논리 회로(8)에 의해서 구동되는 스위치(10)만을 통해서 상기 공급전압 접점(21)에 접속되는 것을 특징으로 하는 칩 카드.
7. 칩에 에너지를 공급하기 위해서 및 칩으로부터 그리고 칩으로 데이터를 양방향으로 전송하기 위해서 접점(20)뿐만 아니라 비접촉 데이터 전송 수단(2)이 제공되며,

   상기 비접촉 데이터 전송 수단(2) 뒤에 정류기 회로(3)가 접속되며,

   칩상에는 적어도 전압 공급-접점(21, 24)와 접속된 논리 회로(8)가 배치되도록 구성된 하나 이상의 메모리(1)를 포함하는 반도체 칩을 갖는 칩 카드에 있어서,

   상기 메모리(1)는 라인을 통해 정류기 회로(3)와 직접 접속되고, 다만 논리 회로(8)에 의해서 트리거링될 수 있는 스위치(10)를 통해서만 공급 전압 접점(21)과 접속될 수 있는 것을 특징으로 하는 칩 카드.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 논리 회로(8)는 또한 클록 신호 접점(23)와도 접속되고, 공급 전압(VDD) 뿐만 아니라 클록 신호가 제공하는 경우에만 트리거 가능한 스위치(10)를 트리거링하는 것을 특징으로 하는 칩 카드.
9. 제 7 항 또는 제 8항에 있어서, 상기 논리 회로(8)는 마이크로프로세서에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 칩 카드.
10. 제 9 항에 있어서, 공급 전압(VDD), 클록 신호 및 데이터 신호가 마이크로프로세서(8)와 접속된 접점(20)에 제공되는 경우에만 트리거링 가능한 스위치(10)가 마이크로프로세서(8)에 의해서 트리거링되고 접점(20)을 메모리(1)와 접속시키는 것을 특징으로 하는 칩 카드.
11. 제 9 항에 있어서, 상기 메모리(1)는 오직 상기 마이크로프로세서(8)를 통해서만 상기 접점(20)에 접속되는 것을 특징으로 하는 칩 카드.