KR100426302B1 - Smart card included an usb interface function - Google Patents

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KR100426302B1
KR100426302B1 KR10-2001-0051800A KR20010051800A KR100426302B1 KR 100426302 B1 KR100426302 B1 KR 100426302B1 KR 20010051800 A KR20010051800 A KR 20010051800A KR 100426302 B1 KR100426302 B1 KR 100426302B1
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Abstract

본 발명은 USB 인터페이스 기능이 포함된 스마트 카드에 관한 것으로, 카드 내에 집적회로 칩은, 카드의 실행에 필요한 실행 프로그램 및 다수의 응용 프로그램을 저장하는 메모리 블록과, 카드의 실행에 필요한 전반적인 제어 기능을 수행하는 제어 블록과, 카드의 실행을 위한 외부 장치와의 데이터를 인터페이스하는 인터페이스 블록과, 상호 물리적으로 연결된 제어 블록과 메모리 블록 및 인터페이스 블록간의 신호 처리 기능을 실행 프로그램 및 임의의 응용 프로그램에 따라 수행하는 신호 처리 블록을 포함하며, 신호 처리 블록은, 접촉식 외부 장치와의 인터페이스를 수행하는 SCI 모듈과, 접촉식 외부 장치와의 USB 인터페이스를 수행하는 USB 모듈과, 비접촉식 외부 장치와의 인터페이스를 수행하는 RFI 모듈과, 내부 버스를 통해 각 모듈들과 제어 블록을 물리적으로 연결시켜 주는 버스 제어 모듈을 포함한다. 이러한 본 발명의 스마트 카드는 주변기기와의 통신 속도 및 호환성이 향상되며, 스마트 카드와의 접촉 단자 및 USB 포트를 갖는 카드 커넥터를 이용할 경우에는 카드 리더와 같은 복잡한 인터페이스 장치를 사용할 필요 없이 퍼스널 컴퓨터와의 통신을 이룰 수 있는 이점이 있다.The present invention relates to a smart card including a USB interface function, wherein an integrated circuit chip in the card includes a memory block for storing an execution program and a plurality of application programs necessary for the execution of the card, and an overall control function for the execution of the card. Performs the signal processing function between the control block to be executed, the interface block for interfacing data with an external device for executing the card, and the control block, the memory block, and the interface block which are physically connected to each other according to the execution program and any application program. A signal processing block, the SCI module performing an interface with a contact external device, a USB module performing a USB interface with a contact external device, and an interface with a contactless external device. RFI module and control each module through internal bus It includes a bus control module that connects the lock physically. The smart card of the present invention improves communication speed and compatibility with peripheral devices, and when using a card connector having a contact terminal and a USB port with a smart card, a smart card does not require a complicated interface device such as a card reader. There is an advantage to communication.

Description

범용 직렬 버스 인터페이스 기능이 포함된 스마트 카드{SMART CARD INCLUDED AN USB INTERFACE FUNCTION}SMART CARD WITH UNIVERSAL SERIAL BUS INTERFACE {SMART CARD INCLUDED AN USB INTERFACE FUNCTION}

본 발명은 범용 직렬 버스(Universal Serial Bus; USB) 인터페이스 기능이 포함된 스마트 카드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마이크로프로세서 및 내부 버스 제어 논리를 중심으로 형성되는 고속의 버스 라인과 저속 및 저 전력용의 입출력 인터페이스 모듈을 연결하기 위한 주변 장치 버스 라인 구조를 가지며, 입출력 인터페이스 모듈이 퍼스널 컴퓨터의 USB를 지원하는 USB 인터페이스 기능을 갖는 스마트 카드에 관한 것이다.The present invention relates to a smart card that includes a universal serial bus (USB) interface function, and more particularly for high speed bus lines and low speed and low power centered around microprocessor and internal bus control logic. It relates to a smart card having a peripheral device bus line structure for connecting the input and output interface module of the, the input and output interface module has a USB interface function to support USB of a personal computer.

근래에 각종 보안목적이나 화폐 지불수단의 대용으로서 스마트 카드의 사용은 날로 급증하는 추세이다.In recent years, the use of smart cards as a substitute for various security purposes and currency payment methods is increasing rapidly.

스마트 카드는 일반적인 신용카드와 동일한 재질과 사이즈인 플라스틱카드의 표면에 자체 연산 기능이 있는 8비트 또는 32비트 마이크로프로세서(Microprocessor)와 운영체제, 그리고 안전한 저장영역으로서의 EEPROM이 내장되어 있는 집적회로(IC) 칩(Chip)이 표면에 부착된 전자식 카드이다. IC 카드, 칩 카드, 마이크로프로세서 카드, CPU 카드라고도 한다.A smart card is an 8-bit or 32-bit microprocessor with its own arithmetic function, an operating system, and an integrated circuit (IC) as a secure storage area. A chip is an electronic card attached to a surface. Also known as IC card, chip card, microprocessor card and CPU card.

스마트 카드의 종류로는 접촉식 카드(Contact Card), 비접촉식 카드(Contactless Card), 하이브리드 카드(Hybrid Card), 콤비 카드(Combi Card)가 있다.Types of smart cards include contact cards, contactless cards, hybrid cards, and combi cards.

접촉식 카드는 스마트 카드 리더와 스마트 카드의 칩 사이에 물리적인 접촉으로 인하여 작동하는 카드로서, 접점의 잦은 접촉으로 인하여 전기적 충격이나 손상이 있을 우려가 있으나 보안에 중점을 두고 상대적으로 많은 데이터를 고속 처리하는 거래인증, 전자 서명 등에 응용되고 있다.A contact card is a card operated by physical contact between the smart card reader and the chip of the smart card.There is a possibility that electric contact or damage may occur due to frequent contact of the contact. It is applied to transaction authentication, digital signature, etc. to be processed.

비접촉식 카드는 무선 주파수 신호를 수단으로 하여 안테나로 스마트 카드 단말기와 통신하는 카드로서, 카드와 리더 사이에 물리적인 접촉이 필요하지 않으며 사용자 인식, 카드번호의 송수신과 같은 저속의 데이터용으로 쓰이고 있다.A contactless card is a card that communicates with a smart card terminal through an antenna by means of radio frequency signals, and does not require physical contact between the card and the reader, and is used for low-speed data such as user recognition and card number transmission and reception.

하이브리드 카드는 하나의 카드 안에 물리적으로 접촉식 카드와 비접촉식 카드가 별도로 존재하는 카드로서, 하드웨어 자원(독립된 메모리)과 소프트웨어 지원(별도의 운영체제가 존재)의 활용에 있어 비효율적인 단점이 있다.A hybrid card is a card in which a contact card and a contact card are physically present in a single card, and are inefficient in utilizing hardware resources (independent memory) and software support (there is a separate operating system).

콤비 카드는 접촉식 카드와 비접촉식 카드가 공유할 수 있는 부분들은 상호 공유하고 다른 부분만 1개씩 가진 화학적 결합형태의 카드로서, 내부 자원공유를 통한 이질적 어플리케이션(예: 칩 운영체제, 동일 키나 패스워드)의 통합효과를 가져올 수 있는 장점이 있어 현재 가장 효율적인 형태로 여겨지고 있다.Combi cards are chemically bonded cards that share parts that can be shared by contact cards and contactless cards, and have only one part, which is used for heterogeneous applications (eg chip operating system, same key or password) through internal resource sharing. It is considered to be the most efficient form because it has the advantage of integrating effect.

도 1은 종래 기술에 따른 스마트 카드의 칩 회로도로서, 공개번호 특2000-0051010호(발명의 명칭: 접촉/비접촉 인식방식 및/또는 선불/후불 방식의 신용카드 시스템)에 개시된 콤비 카드의 회로도이다.1 is a chip circuit diagram of a smart card according to the prior art, which is a circuit diagram of a combination card disclosed in Publication No. 2000-0051010 (name of the invention: a credit card system of contact / contactless recognition and / or prepaid / postpaid). .

동호에 개시된 카드(1)는 접촉식과 비접촉식으로 모두 사용 가능하도록 하나의 전자 칩 모듈내에 접촉식 인터페이스 모듈(11)과 비접촉식 인터페이스 모듈(12)을 포함하도록 설계되어 있으며, 비접촉식 인터페이스 모듈(12)에는 카드 리더로부터 전원을 비접촉식으로 유도 받기 위하여 비접촉식 전원유도 코일(10)이 접속되어 있다.The card 1 disclosed in the same reference number is designed to include a contact interface module 11 and a contactless interface module 12 in one electronic chip module so that both contact and contactless use can be made, and the contactless interface module 12 includes: A non-contact power supply induction coil 10 is connected to induce a non-contact power supply from the card reader.

카드 제어부(18)는 데이터를 처리할 때, ROM(14), RAM(15), DES 처리부(16)와의 접속을 통하여 수행한다.The card control unit 18 performs the data through the connection with the ROM 14, the RAM 15, and the DES processing unit 16 when processing the data.

ROM(14)은 16 또는 20 Kbyte 정도의 보안 분리된 파일 또는 섹터들을 가지며, 각 파일들은 상호 다른 응용에 사용된다. RAM(15)은 256바이트 정도의 메모리이고, DES 처리부(16)는 버스 및 지하철과 같은 전자기적으로 열악한 환경에서조차 신뢰성 있고 보안적인 통신 및 처리를 가능하게 한다.ROM 14 has secured separate files or sectors on the order of 16 or 20 Kbytes, each file being used for a different application. The RAM 15 is about 256 bytes of memory, and the DES processor 16 enables reliable and secure communication and processing even in electromagnetically harsh environments such as buses and subways.

또한, 카드 제어부(18)는 EEPROM(17)에 접속되어 처리된 데이터를 저장하거나 저장된 운용프로그램을 독출하여 처리한다. 보안 처리부(13)는 보안 처리 및 인터페이스 관리를 수행하며, 이를 통해 카드 리더에서 위조 또는 변조된 카드를 식별할 수 있도록 한다.In addition, the card control unit 18 is connected to the EEPROM 17 to store processed data or to read and process stored operating programs. The security processing unit 13 performs security processing and interface management, thereby allowing the card reader to identify the forged or tampered card.

카드(1)가 접촉식으로 동작하는 경우 비접촉식 인터페이스 모듈(12)을 통해 들어오는 데이터는 카드 제어부(18)에서 처리되지 않으며, 동시에 여러 카드가 동작되지 않도록 카드 제어부(18)에서는 충돌 회피(anticollision) 소프트웨어를 채용한다.When the card 1 is operated in a contact manner, the data coming through the contactless interface module 12 is not processed by the card controller 18, and at the same time, an anticollision is performed in the card controller 18 so that several cards are not operated at the same time. Adopt the software.

한편, 통상의 퍼스널 컴퓨터와 통신을 가능하게 하기 위해서는 별도의 카드 리더를 구비하여야 하며, 연결 케이블을 이용하여 카드 리더의 통신 포트를 컴퓨터 본체의 통신 포트에 연결하여야만 한다.On the other hand, in order to enable communication with a normal personal computer, a separate card reader must be provided, and the communication port of the card reader must be connected to the communication port of the computer main body using a connection cable.

컴퓨터 본체의 통신 포트는 직렬 포트, 병렬 포트, USB 포트 등이 있으며, 이 중에서 USB 포트는 컴퓨터와 주변기기 사이의 플러그 앤 플레이 인터페이스로서, 마이크로소프트사의 윈도우95 OSR2부터 지원되고 대부분의 펜티엄Ⅱ 메인보드에서 제공되었던 규격이지만, 윈도우98의 출시와 더불어 안정성이 높아져 관심을 끌게된 포트이다.The communication ports of the computer body include serial ports, parallel ports, and USB ports. Among them, the USB port is a plug-and-play interface between a computer and a peripheral device, which is supported by Microsoft's Windows 95 OSR2 and is supported by most Pentium II motherboards. It's a standard that has been offered, but with the release of Windows 98, the port became more interesting because of its stability.

USB의 원리는 직렬 포트와 동일하지만 직렬 포트보다 더 빠르고 연결하기 편리하다. USB는 12 Mbps의 데이터 전송속도를 지원하므로 웬만한 주변기기를 연결해도 속도가 충분하고, 최대 127개까지 장치들을 사슬처럼 연결한다. 또한 PC를 사용하는 도중에 연결해도 인식을 하며, 주변기기의 전원이 필요 없다. 일반적으로 PC에는 2개의 USB 포트가 있지만 USB 허브가 있어서 하나의 포트를 다수의 포트로 나누어주기 때문에 다양한 주변장치를 연결할 수 있다.The principle of USB is the same as the serial port, but it is faster and easier to connect than the serial port. USB supports data transfer rates of up to 12 Mbps, so connecting any kind of peripheral is fast enough, connecting up to 127 devices in a chain. It also recognizes when connected while using a PC, and does not require a power supply for peripherals. A PC usually has two USB ports, but it has a USB hub that divides one port into multiple ports, so you can connect various peripherals.

그러나, 전술한 바와 같은 종래 기술에 따른 스마트 카드는 직렬 포트를 통하여 퍼스널 컴퓨터에 설치되므로 USB 포트를 이용 가능한 여타의 주변기기와 비교할 때에 통신 속도가 떨어졌으며, 특히 USB 버스 중심으로만 입출력 라인이 설계된 퍼스널 컴퓨터에는 설치할 수 없는 문제점이 있었다.However, since the smart card according to the related art as described above is installed in a personal computer through a serial port, the communication speed is lowered when comparing the USB port with other available peripherals. There was a problem with the computer that could not be installed.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안한 것으로, 마이크로프로세서 및 내부 버스 제어 논리를 중심으로 형성되는 고속의 버스 라인과 저속 및 저 전력용의 입출력 인터페이스 모듈을 연결하기 위한 주변 장치 버스 라인 구조를 가지며, 입출력 인터페이스 모듈이 퍼스널 컴퓨터의 USB를 지원하는 USB 인터페이스 기능을 갖는 스마트 카드를 제공함으로써, 스마트 카드의 통신 속도 및 호환성을 향상시키는 데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve such a conventional problem, and includes a peripheral bus line structure for connecting a high speed bus line formed around a microprocessor and internal bus control logic and an input / output interface module for low speed and low power. In order to improve the communication speed and compatibility of the smart card by providing a smart card having a USB interface function that the input / output interface module supports USB of a personal computer.

이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은, 카드 내에 집적회로 칩이 부착된 스마트 카드에 있어서, 상기 칩은, 카드의 실행에 필요한 실행 프로그램 및 다수의 응용 프로그램을 저장하는 메모리 블록과, 상기 카드의 실행에 필요한 전반적인 제어 기능을 수행하는 제어 블록과, 상기 카드의 실행을 위한 외부 장치와의 데이터를 인터페이스하는 인터페이스 블록과, 상호 물리적으로 연결된 상기 제어 블록과 메모리 블록 및 인터페이스 블록간의 신호 처리 기능을 상기 실행 프로그램 및 임의의 응용 프로그램에 따라 수행하는 신호 처리 블록을 포함하며; 상기 신호 처리 블록은, 접촉식 외부 장치와의 인터페이스를 수행하는 SCI 모듈과, 상기 접촉식 외부 장치와의 USB 인터페이스를 수행하는 USB 모듈과, 상기 메모리 블록 및 제어 블록이 연결된 고속의 버스 라인과 상기 SCI 모듈 및 USB 모듈이 연결된 저속의 버스 라인을 연결하는 브리지 모듈과, 상기 제어 블록을 마스터로 구성하고 상기 모듈들을 슬래브로 구성하여 상기 버스를 제어하는 버스 제어 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention for realizing the above object is a smart card having an integrated circuit chip in a card, the chip comprising: a memory block for storing an execution program and a plurality of application programs necessary for the execution of the card; A control block for performing overall control functions necessary for execution; an interface block for interfacing data with an external device for execution of the card; and a signal processing function between the control block, a memory block, and an interface block physically connected to each other. A signal processing block for performing in accordance with an executing program and any application program; The signal processing block may include an SCI module that interfaces with a contact external device, a USB module that performs a USB interface with the contact external device, a high-speed bus line to which the memory block and a control block are connected, and And a bus control module configured to connect the low-speed bus lines to which the SCI module and the USB module are connected, and a bus control module configured to control the bus by configuring the control block as a master and configuring the modules as slabs.

도 1은 종래 기술에 따른 스마트 카드의 칩 블록 구성도,1 is a block diagram of a chip of a smart card according to the prior art,

도 2는 본 발명에 따른 스마트 카드의 칩 블록 구성도,2 is a block diagram of a chip of a smart card according to the present invention;

도 3은 도 2에 도시된 메모리 블록의 세부 구성도,3 is a detailed configuration diagram of the memory block shown in FIG. 2;

도 4는 도 2에 도시된 신호 처리 블록에 대한 일 실시 예의 세부 구성도,4 is a detailed configuration diagram of an embodiment of a signal processing block shown in FIG. 2;

도 5는 도 2에 도시된 인터페이스 블록에 대한 일 실시 예의 세부 구성도,FIG. 5 is a detailed configuration diagram of an embodiment of the interface block shown in FIG. 2;

도 6은 본 발명에 따른 스마트 카드와 카드 리더의 연결 구성도,6 is a connection configuration diagram of a smart card and a card reader according to the present invention,

도 7은 본 발명에 따른 스마트 카드와 카드 커넥터의 연결 구성도.Figure 7 is a connection diagram of the smart card and the card connector according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

202 : 제어 블록 210 : 메모리 블록202: control block 210: memory block

212 : 클럭 발생 블록 214 : 신호 처리 블록212: clock generation block 214: signal processing block

216 : 인터페이스 블록 2102 : SRAM216: interface block 2102: SRAM

2104 : ROM 2108 : EEPROM2104: ROM 2108: EEPROM

2142a, 2142b : 내부 버스 2144 : 암호화 모듈2142a, 2142b: Internal bus 2144: Encryption module

2146 : 난수 발생 모듈 2148 : 버스 제어 모듈2146 random number generation module 2148 bus control module

2150 : 메모리 관리 모듈 2152 : 브리지 모듈2150 memory management module 2152 bridge module

2154 : 타이머 모듈 2156 : 인터럽트 모듈2154: timer module 2156: interrupt module

2158 : RFI 모듈 2160 : SCI 모듈2158: RFI module 2160: SCI module

2162 : USB 모듈 2172 : RFC 인터페이스 모듈2162: USB module 2172: RFC interface module

2174 : SCI 인터페이스 모듈 2176 : USB 인터페이스 모듈2174 SCI interface module 2176 USB interface module

300 : 카드 리더 302 : USB 포트300: card reader 302: USB port

304 : RS232 포트 400 : 카드 커넥터304: RS232 port 400: card connector

402 : USB 포트402: USB port

본 발명의 실시예로는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이 실시예를 통해 본 발명의 목적, 특징 및 이점들을 보다 잘 이해할 수 있게 된다.There may be a plurality of embodiments of the present invention. Hereinafter, preferred embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. This embodiment allows for a better understanding of the objects, features and advantages of the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 스마트 카드의 칩 블록 구성도로서, 본 발명의 스마트 칩은 제어 블록(202), 메모리 블록(210), 클럭 발생 블록(212), 신호 처리 블록(214) 및 인터페이스 블록(216)을 포함한다.2 is a block diagram of a chip of a smart card according to the present invention, wherein the smart chip of the present invention includes a control block 202, a memory block 210, a clock generation block 212, a signal processing block 214, and an interface block. And 216.

제어 블록(202)은, 스마트 카드의 전반적인 제어(즉, 스마트 카드 표준에 따른 프로토콜의 제어)를 수행하는 마이크로 프로세서인 것으로, 클럭 발생 블록(212)으로부터 제공되는 클럭에 의거하여 신호 처리 블록(214)의 동작 제어를 수행한다.The control block 202 is a microprocessor that performs overall control of the smart card (ie, control of a protocol according to the smart card standard), and is a signal processing block 214 based on a clock provided from the clock generation block 212. ) Control the operation.

메모리 블록(210)은, 일 예로서 도 3에 도시된 바와 같이, SRAM(2102), ROM(2104), EEPROM(2108)으로 구성될 수 있는데, SRAM(2102)은 카드의 실행에 따른 내용을 읽어 들여 읽고 쓰는 기능을 수행하고, ROM(2104)에는 카드의 O/S 프로그램, 즉 자바(JAVA) COS(Card Operating System)가 저장되며, EEPROM(2108)에는 각종 스마트 카드(예를 들면, 출입문 카드, 건강 카드, 버스 카드 등)의 응용 프로그램이 저장된다. 여기에서, SRAM, ROM, EEPROM의 기능을 만족하는 FeRAM(Ferroelectric Random Access Memory)을 사용할 경우에는 메모리 면적이 작아지고 속도가 높아진다.The memory block 210 may be configured as an SRAM 2102, a ROM 2104, and an EEPROM 2108, as shown in FIG. 3 as an example. The SRAM 2102 may display contents according to execution of a card. It reads and writes, and the ROM 2104 stores an O / S program of a card, that is, a JAVA COS (Card Operating System), and the EEPROM 2108 stores various smart cards (eg, doors). Application of cards, health cards, bus cards, etc.) is stored. Here, when using a FeRAM (Ferroelectric Random Access Memory) that satisfies the functions of SRAM, ROM, and EEPROM, the memory area becomes smaller and the speed becomes higher.

신호 처리 블록(214)은 내부 버스를 통해 상호 물리적으로 연결되는 제어 블록(202), 메모리 블록(210) 및 인터페이스 블록(216)간의 신호 처리 기능을 수행한다.The signal processing block 214 performs a signal processing function between the control block 202, the memory block 210, and the interface block 216 which are physically connected to each other through an internal bus.

도 4는 도 2에 도시된 신호 처리 블록에 대한 일 실시 예의 세부 구성도로서, 내부 버스(2142a)를 통해 상호 물리적으로 연결되는 암호화 모듈(2144), 난수 발생 모듈(2146), 버스 제어 모듈(2148), 메모리 관리 모듈(2150) 및 브리지 모듈(2152)을 포함하고, 내부 버스(2142b)를 통해 브리지 모듈(2152)에 상호 물리적으로 연결되는 타이머 모듈(2154), 인터럽트 모듈(2156), RFI(radio frequency interface) 모듈(2158), SCI(smart card interface) 모듈(2160) 및 USB(universal serial bus) 모듈(2162)을 포함한다. 여기에서, 이중 버스 구조를 갖는 신호 처리 블록(214)내의 내부 버스(2142a)는 고속의 버스 라인이고, 내부 버스(2142b)는 상대적으로 저속의 버스 라인이다. 여기에서, 타이머 모듈(2154)은 시스템 제어를 위해 필요한 타이밍을 발생하고, 인터럽트 모듈(2156)은 시스템 제어 시에 필요로 하는 인터럽트 신호를 발생한다.FIG. 4 is a detailed configuration diagram of an embodiment of the signal processing block illustrated in FIG. 2, and includes an encryption module 2144, a random number generation module 2146, and a bus control module physically connected to each other through an internal bus 2142a. 2148, a timer module 2154, an interrupt module 2156, and an RFI that include a memory management module 2150 and a bridge module 2152 and are physically connected to each other via the internal bus 2142b to the bridge module 2152. (radio frequency interface) module 2158, smart card interface (SCI) module 2160, and universal serial bus (USB) module 2162. Here, the internal bus 2142a in the signal processing block 214 having the dual bus structure is a high speed bus line, and the internal bus 2142b is a relatively low speed bus line. Here, the timer module 2154 generates a timing necessary for system control, and the interrupt module 2156 generates an interrupt signal required for system control.

암호화 모듈(2144)은 각 응용분야에 따른 보안성을 고려하여, RSA(Rivest Shamir Adleman), 3-DES(Data Encryption Standard), ECC(error correction code) 암호 알고리즘을 하드웨어 모듈로 구현하여 데이터를 암호화하고, 난수 발생 모듈(2146)은 카드 리더와의 상호 인증을 위한 난수를 발생하며, 버스 제어 모듈(2148)은 도 2의 클럭 발생 블록(212)으로부터 제공되는 클럭에 따라 도 2의 제어 블록(202)과 시스템 논리 연결을 제어한다.The encryption module 2144 encrypts data by implementing a Rivest Shamir Adleman (RSA), a Data Encryption Standard (3-DES), and an error correction code (ECC) encryption algorithm as a hardware module in consideration of security according to each application. In addition, the random number generation module 2146 generates a random number for mutual authentication with the card reader, and the bus control module 2148 may control the control block of FIG. 2 according to the clock provided from the clock generation block 212 of FIG. 2. 202 and system logical connections.

버스 제어 모듈(2148)은 제어 블록(202)을 마스터(Master)로 구성하고, 메모리 관리 모듈(2150), 브리지 모듈(2152), 암호화 모듈(2144), 난수 발생 모듈(2146)을 슬래브(Slave)로 구성하여 카드의 버스를 제어한다. 경우에 따라서는제어 블록(202)과 암호화 모듈(2144)을 마스터로 구성하고, 나머지 모듈은 슬래브로 구성할 수도 있다.The bus control module 2148 configures the control block 202 as a master and slab the memory management module 2150, the bridge module 2152, the encryption module 2144, and the random number generation module 2146. Control the bus of the card. In some cases, the control block 202 and the encryption module 2144 may be configured as a master, and the remaining modules may be configured as slabs.

또한, 메모리 관리 모듈(2150)은 도 2에 도시된 메모리 블록(210)내 각 메모리의 효율적인 사용을 관리하며, 브리지 모듈(2152)은 고속의 내부 버스(2142a)와 저속의 내부 버스(2142b)간을 연결함으로써 입출력 인터페이스 모듈(즉, RFI 모듈(2158), SCI 모듈(2160), USB 모듈(2162))들과 기타 모듈들간을 물리적으로 연결시켜 주는 기능을 수행한다.In addition, the memory management module 2150 manages the efficient use of each memory in the memory block 210 shown in FIG. 2, and the bridge module 2152 includes a high speed internal bus 2142a and a low speed internal bus 2142b. By connecting between the input and output interface modules (that is, the RFI module 2158, SCI module 2160, USB module 2162) and performs the function of physically connecting between the other modules.

한편, RFI 모듈(2158)은 비접촉식 스마트 카드를 위한 인터페이스 모듈인 것으로, 송수신 신호인 TX 및 RX 스마트 카드의 통신 속도를 위해 도 5에 도시된 RFC(radio frequency circuit) 인터페이스 모듈(2172)에서 발생되는 클럭을 받아들이며, 비접촉식 스마트 카드의 프로토콜을 위한 서브 캐리어 온 신호(Sub_On)를 발생하는 등의 기능을 수행한다.Meanwhile, the RFI module 2158 is an interface module for a contactless smart card, and is generated in the radio frequency circuit (RFC) interface module 2172 illustrated in FIG. 5 for communication speeds of TX and RX smart cards, which are transmit / receive signals. It accepts a clock and generates a subcarrier on signal (Sub_On) for a protocol of a contactless smart card.

또한, SCI 모듈(2160)은 접촉식 스마트 카드를 위한 인터페이스 모듈인 것으로, 송수신 신호인 TX 및 RX가 접촉 입출력 단자에 직접 연결되고, 스마트 카드의 통신 속도를 클럭 접촉 단자에서 발생되는 클럭, 즉 스마트 카드의 프로토콜을 위해 사용되는 클럭을 받아들인다.In addition, the SCI module 2160 is an interface module for a contact smart card. TX and RX, which are transmit / receive signals, are directly connected to a contact input / output terminal, and a clock generated from a clock contact terminal, that is, smart Accept the clock used for the card's protocol.

다음에, USB 모듈(2162)은 별도의 카드 리더 또는 카드 커넥터를 통하여 컴퓨터와 통신을 수행하는데 필요한 인터페이스를 제공하는 것으로, 카드 커넥터의 경우에는 단지 접촉 단자만 물리적으로 제작하여 연결함으로써 통신을 수행할 수 있도록 해 준다.Next, the USB module 2162 provides an interface for communicating with a computer through a separate card reader or card connector. In the case of the card connector, only the contact terminal is physically manufactured and connected to perform communication. To help.

따라서, 상기한 바와 같은 인터페이스 모듈들(2158, 2160, 2162)에 대응할 수 있도록 도 2의 인터페이스 블록(216)은, 예를 들어 도 5에 도시된 바와 같은 구성을 갖는다.Accordingly, the interface block 216 of FIG. 2 has a configuration as shown in FIG. 5, for example, to correspond to the interface modules 2158, 2160, and 2162 as described above.

즉, 도 5를 참조하면, 도 2의 인터페이스 모듈(216)내 RFC 인터페이스 모듈(2172)은 RFC와 안테나를 구비하여 도 4의 RFI 모듈(2158)과 카드 리더간의 비접촉식 통신을 인터페이스하고, SCI 인터페이스 모듈(2174)은 SCI 모듈(2160)과 카드 리더간의 접촉식 통신을 인터페이스하며, USB 인터페이스 모듈(2176)은 USB 모듈(2162)과 별도의 카드 리더 또는 카드 커넥터를 통하여 연결되는 컴퓨터와의 통신을 인터페이스한다.That is, referring to FIG. 5, the RFC interface module 2172 in the interface module 216 of FIG. 2 includes an RFC and an antenna to interface contactless communication between the RFI module 2158 and the card reader of FIG. 4, and the SCI interface. The module 2174 interfaces contact communication between the SCI module 2160 and the card reader, and the USB interface module 2176 communicates with a computer connected with the USB module 2162 through a separate card reader or card connector. Interface.

도 6은 본 발명에 따른 스마트 카드와 카드 리더의 연결 구성도이다. 스마트 카드가 접촉식의 카드 리더(300)에 삽입된 상태로서 도 5의 SCI 인터페이스 모듈(2174)은 카드 리더(300)를 통해 RS232 포트(304)에 신호 연결되며, 도 5의 USB 인터페이스 모듈(2176)은 카드 리더(300)를 통해 USB 포트(302)에 신호 연결된다. 카드 리더(300)에는 기존의 RS232 포트(304) 이외에 USB 포트(302)가 구비되는데, 이로서 USB 포트(302)를 통하여 퍼스널 컴퓨터에 스마트 카드를 설치할 수 있어 통신 속도가 향상되며, 특히 USB 버스 중심으로만 입출력 라인이 설계된 퍼스널 컴퓨터에도 스마트 카드를 설치할 수 있다.6 is a connection diagram of a smart card and a card reader according to the present invention. As the smart card is inserted into the contact card reader 300, the SCI interface module 2174 of FIG. 5 is signal-connected to the RS232 port 304 through the card reader 300, and the USB interface module of FIG. 5 ( 2176 is signal connected to the USB port 302 via a card reader 300. The card reader 300 is provided with a USB port 302 in addition to the conventional RS232 port 304, which allows a smart card to be installed in a personal computer through the USB port 302, thereby improving communication speed, particularly the USB bus center. Smart cards can also be installed in personal computers designed with I / O lines.

실시예에 따라 카드 리더(300)에 USB 연결 전환 스위치(도시 생략됨)를 설치할 수 있으며, USB 인터페이스 모듈(2176)은 스마트 카드의 4개의 접촉 단자를 이용한다. 즉 SCI 인터페이스 모듈(2174)이 이용하는 8개의 접촉 단자(C1∼C8) 중에서 C1(VCC), C5(GND), C4(USB DATA), C8(USB DATA)에 연결된다. 이는 도면에는 나타내지 않았으나 SCI 인터페이스 모듈(2174)과 USB 인터페이스 모듈(2176)을 일체화시켜 SCI/USB 인터페이스 모듈로 제작할 수 있는 것을 의미한다. 또한 SCI 인터페이스 모듈(2174)과 RFC 인터페이스 모듈(2172)을 일체화시켜 SCI/RFC 인터페이스 모듈로 제작할 수도 있다.According to an embodiment, a USB connection switch (not shown) may be installed in the card reader 300, and the USB interface module 2176 uses four contact terminals of the smart card. That is, among the eight contact terminals C1 to C8 used by the SCI interface module 2174, C1 (VCC), C5 (GND), C4 (USB DATA), and C8 (USB DATA) are connected. Although not shown in the drawing, this means that the SCI interface module 2174 and the USB interface module 2176 may be integrated into the SCI / USB interface module. In addition, the SCI interface module 2174 and the RFC interface module 2172 may be integrated into a SCI / RFC interface module.

도 7은 본 발명에 따른 스마트 카드와 카드 커넥터의 연결 구성도이다. 스마트 카드가 접촉식의 카드 커넥터(400)에 삽입된 상태로서 도 5의 USB 인터페이스 모듈(2176)이 카드 커넥터(400)를 통해 USB 포트(402)에 신호 연결된다. 실시예에 따라 USB 인터페이스 모듈(2176)은 스마트 카드의 4개의 접촉 단자(C1, C5, C4, C8)에 연결된다. 이러한 카드 커넥터(400)는 USB 통신 전용으로 제작된 USB 인터페이스 연결 장치를 의미하며, 카드 리더와 같은 복잡한 인터페이스 장치를 사용할 필요 없이 단지 접촉 단자만 물리적으로 제작하여 연결하면 퍼스널 컴퓨터와의 통신이 이루어지는 것이다.7 is a configuration diagram of the connection between the smart card and the card connector according to the present invention. As the smart card is inserted into the contact card connector 400, the USB interface module 2176 of FIG. 5 is connected to the USB port 402 through the card connector 400. According to an embodiment, the USB interface module 2176 is connected to four contact terminals C1, C5, C4, and C8 of the smart card. The card connector 400 refers to a USB interface connection device made exclusively for USB communication, and communication with a personal computer is achieved by physically making and connecting only a contact terminal without using a complicated interface device such as a card reader. .

한편, 상술한 바람직한 실시 예에서 도시는 생략하였으나 본 발명의 스마트 카드 칩은 카드의 보안 기능을 강화할 수 있는 해독 방지 모듈을 장착할 수도 있으며, 이를 통해 제어 블록, 메모리 블록 및 인터페이스 블록에서 발생하는 데이터 신호를 무단 해킹으로부터 보호할 수 있다.On the other hand, although not shown in the above-described preferred embodiment, the smart card chip of the present invention may be equipped with a decryption prevention module that can enhance the security function of the card, through which data generated in the control block, memory block and interface block It can protect your signal from unauthorized hacking.

전술한 바와 같이 본 발명의 스마트 카드는 입출력 인터페이스 모듈이 퍼스널 컴퓨터의 USB를 지원하는 USB 인터페이스 기능을 가지므로 스마트 카드와 주변기기와의 통신 속도 및 호환성이 향상된다.As described above, the smart card of the present invention has a USB interface function in which an input / output interface module supports USB of a personal computer, thereby improving communication speed and compatibility between the smart card and a peripheral device.

또한, 스마트 카드와의 접촉 단자 및 USB 포트를 갖는 카드 커넥터를 이용할 경우에는 카드 리더와 같은 복잡한 인터페이스 장치를 사용할 필요 없이 퍼스널 컴퓨터와의 통신을 이룰 수 있는 효과가 있다.In addition, the use of a card connector having a contact terminal with a smart card and a USB port has the effect of enabling communication with a personal computer without the need for a complicated interface device such as a card reader.

Claims (6)

카드 내에 집적회로 칩이 부착된 스마트 카드에 있어서,In a smart card having an integrated circuit chip attached to the card, 상기 칩은,The chip, 카드의 실행에 필요한 실행 프로그램 및 다수의 응용 프로그램을 저장하는 메모리 블록과, 상기 카드의 실행에 필요한 전반적인 제어 기능을 수행하는 제어 블록과, 상기 카드의 실행을 위한 외부 장치와의 데이터를 인터페이스하는 인터페이스 블록과, 상호 물리적으로 연결된 상기 제어 블록과 메모리 블록 및 인터페이스 블록간의 신호 처리 기능을 상기 실행 프로그램 및 임의의 응용 프로그램에 따라 수행하는 신호 처리 블록을 포함하며;An interface for interfacing data with a memory block for storing an execution program and a plurality of application programs necessary for the execution of the card, a control block for performing overall control functions for the execution of the card, and an external device for executing the card. A block and a signal processing block for performing a signal processing function between the control block, the memory block, and the interface block physically connected to each other according to the execution program and any application program; 상기 신호 처리 블록은,The signal processing block, 접촉식 외부 장치와의 인터페이스를 수행하는 SCI 모듈과, 상기 접촉식 외부 장치와의 범용 직렬 버스(USB) 인터페이스를 수행하는 USB 모듈과, 상기 메모리 블록 및 제어 블록이 연결된 고속의 버스 라인과 상기 SCI 모듈 및 USB 모듈이 연결된 저속의 버스 라인을 연결하는 브리지 모듈과, 상기 제어 블록을 마스터로 구성하고 상기 모듈들을 슬래브로 구성하여 상기 버스를 제어하는 버스 제어 모듈을 포함하는 스마트 카드.An SCI module that interfaces with a contact external device, a USB module that performs a universal serial bus (USB) interface with the contact external device, a high-speed bus line to which the memory block and the control block are connected, and the SCI A smart card comprising a bridge module for connecting a low-speed bus line to which a module and a USB module are connected, and a bus control module configured to control the bus by configuring the control block as a master and configuring the modules as a slab. 제 1 항에 있어서, 상기 인터페이스 블록은,The method of claim 1, wherein the interface block, 상기 SCI 모듈과 상기 외부 장치와의 통신을 위한 데이터를 인터페이스하는 SCI 인터페이스 모듈과, 상기 USB 모듈과 상기 외부 장치와의 통신을 위한 데이터를 인터페이스하는 USB 인터페이스 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 카드.And an SCI interface module for interfacing data for communication between the SCI module and the external device, and a USB interface module for interfacing data for communication between the USB module and the external device. 제 1 항에 있어서, 상기 신호 처리 블록은,The method of claim 1, wherein the signal processing block, 상기 버스 제어 모듈에 의하여 상기 내부 버스를 통해 상기 제어 블록에 물리적으로 연결되어 비접촉식 외부 장치와의 인터페이스를 수행하는 RFI 모듈을 더 포함하며;An RFI module physically connected to the control block via the internal bus by the bus control module to interface with a contactless external device; 상기 인터페이스 블록은,The interface block, 상기 RFI 모듈과 상기 비접촉식 외부 장치와의 통신을 위한 데이터를 인터페이스하는 RFC 인터페이스 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 카드.And a RFC interface module for interfacing data for communication between the RFI module and the contactless external device. 제 1 항에 있어서, 상기 신호 처리 블록은,The method of claim 1, wherein the signal processing block, 상기 버스 제어 모듈에 의하여 상기 내부 버스를 통해 상기 제어 블록에 물리적으로 연결되어 비접촉식 외부 장치와의 인터페이스를 수행하는 RFI 모듈을 더 포함하며;An RFI module physically connected to the control block via the internal bus by the bus control module to interface with a contactless external device; 상기 인터페이스 블록은,The interface block, 상기 SCI 모듈과 상기 외부 장치와의 통신 및 상기 RFI 모듈과 상기 외부 장치와의 통신을 위한 데이터를 인터페이스하는 SCI/RFC 인터페이스 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 카드.And a SCI / RFC interface module for interfacing data for communication between the SCI module and the external device and communication between the RFI module and the external device. 삭제delete 삭제delete
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