KR100842686B1 - Card System for security intensification - Google Patents

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Abstract

본 발명은 보안 강화용 카드시스템에 관한 것으로, 상,하면에 구비된 안테나로 이루어진 IC 카드 및 상기 IC 카드를 읽을 수 있는 'ㄷ'자형 판독기에 관한 것이다.The present invention relates to a card system for strengthening security, and relates to an IC card consisting of an antenna provided on the upper and lower surfaces, and a '-' reader that can read the IC card.

이를 위하여, 본 발명은 일정 주파수 영역대에서 상, 하부 면으로 동시에 안테나빔(Antenna Beam) 패턴을 갖는 안테나를 구비한 스마트카드와, 상기 안테나빔 패턴과 대응되며 공통 영역을 갖는 빔패턴을 갖는 판독기를 포함하는 보안 강화용 카드 시스템을 제공한다.To this end, the present invention is a smart card having an antenna having an antenna beam pattern at the upper and lower surfaces at a predetermined frequency range, and a reader having a beam pattern corresponding to the antenna beam pattern and having a common area. It provides a card for strengthening security comprising a.

이를 통해 카드의 해킹 우려를 미연에 방지할 수 있다.This can help prevent hacking of the card.

IC 카드, 판독기, 안테나부, 송수신부, 변조, 복조 IC card, reader, antenna, transceiver, modulation, demodulation

Description

보안 강화용 카드시스템{Card System for security intensification} Card System for Security Intensification

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 보안 강화용 카드 시스템의 단면도.1 is a cross-sectional view of a card for security enhancement according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 스마트카드의 구조도.2 is a structural diagram of a smart card according to a first embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 스마트카드의 구조도.3 is a structural diagram of a smart card according to a second embodiment of the present invention;

* 도면의 주요 부호 설명 *Description of the major signs in the drawings

10 : 스마트 카드 20 : 판독기10: smart card 20: reader

100 : 제1안테나부 200 : 제2안테나부100: first antenna part 200: second antenna part

300 : 감지부 350 : 제1송수신부300: detection unit 350: first transmission and reception unit

400 : 송수신부 450 : 제2송수신부400: transceiver 450: second transceiver

500, 800 : 논리회로부 600 : 메모리부500, 800: logic circuit 600: memory

700 : 정류부700: rectifier

본 발명은 보안 강화용 카드시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 상,하면에 구비된 안테나로 이루어진 IC 카드 및 상기 IC 카드를 읽을 수 있는 'ㄷ'자형 판독기에 관한 것이다.The present invention relates to a card system for strengthening security, and more particularly, to an IC card consisting of an antenna provided on the upper and lower surfaces, and a '-' reader that can read the IC card.

일반적으로 IC카드는 그 표면으로 노출된 접점을 통해서 데이터를 송수신하는 접촉식 IC카드와, 내장된 루프 코일을 이용하여 무선으로 데이터를 송수신하는 비접촉식 IC카드(RF카드)가 있으며, 접점과 루프코일을 모두 갖추어서 접촉식과 비접촉식을 겸할 수 있는 콤비카드가 있다.In general, IC cards include contact IC cards that transmit and receive data through contacts exposed to the surface, and contactless IC cards (RF cards) that transmit and receive data wirelessly using the built-in loop coil. There is a combination card that can be both contact and contactless.

여기서 비접촉식 카드는 데이터 송출시 변조방법에 따라 ISO14443A 및 ISO14443B 타입으로 구분될 수 있다. 비접촉식 스마트카드는 판독기에 근접한 위치에 접근하여, 카드 및 판독기에 마련된 안테나를 통해 판독기와 비접촉식으로 정보를 주고받는다. 대부분의 비접촉식 스마트카드는 판독기로부터의 전자기 신호로부터 내부 칩 구동용 전력을 유도한다.The contactless card may be classified into ISO14443A and ISO14443B types according to a modulation method for data transmission. A contactless smart card approaches a location proximate to the reader, and exchanges information in a contactless manner with the reader through an antenna provided in the card and the reader. Most contactless smart cards derive power for internal chip driving from electromagnetic signals from readers.

하지만, 상기 비접촉식 카드를 이용하여 전자주민증 또는 전자여권을 제작함에 있어, 시민단체 등에서 보안 문제에 대한 우려 섞인 목소리가 나오고 있다.However, in producing an electronic resident's card or an ePassport using the contactless card, civic groups have voiced concerns about security issues.

즉, 판독기만 갖고 있으면 전자카드를 비접촉식으로 읽음으로써, 개인의 중요 정보를 해킹당할 우려가 있었다.In other words, if only the reader has a reader, the electronic card may be read in a contactless manner, whereby important personal information may be hacked.

이러한 보안 문제에 대해 여러 방법이 제시되고 있지만, 스마트카드 및 판독기 자체의 구조를 변경하여 상기 보안 문제를 해결하는 방법이 제시되지 못하고 있는 실정이다.Although various methods have been proposed for this security problem, there is no way to solve the security problem by changing the structure of the smart card and the reader itself.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 스마트카드 및 판독기 양단에서 정보를 동시에 송수신했을 때에만 활성화되는 스마트카드 및 판독기를 제공함으로써 종래의 보안 문제를 미연에 방지하는 데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has an object of preventing the conventional security problem by providing a smart card and a reader which is activated only when information is simultaneously transmitted and received at both ends of the smart card and the reader.

본 발명은, 일정 주파수 영역대에서 상, 하부 면으로 동시에 안테나빔(Antenna Beam) 패턴을 갖는 안테나를 구비한 스마트카드와, 상기 안테나빔 패턴과 대응되며 공통 영역을 갖는 빔패턴을 갖는 판독기를 포함하는 보안 강화용 카드 시스템을 제공한다.The present invention includes a smart card having an antenna having an antenna beam pattern on the upper and lower surfaces simultaneously in a predetermined frequency range, and a reader having a beam pattern corresponding to the antenna beam pattern and having a common area. It provides a card system for security enhancement.

상기 판독기는 상기 상, 하부면으로 복사되는 안네타빔에 변조된 정보를 각각 수신했을 때 복조되고, 'ㄷ'자 형상인 것을 특징으로 한다.The reader is demodulated when the modulated information is respectively received in the antenna beam copied to the upper and lower surfaces, characterized in that the 'c' shape.

이하, 도면을 첨부하여 본 발명을 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 보안 강화용 카드 시스템의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 스마트카드의 구조도에 관한 것이며, 도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 스마트카드의 구조도에 관한 것이다.1 is a cross-sectional view of a card for strengthening security according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a structural diagram of a smart card according to a first embodiment of the present invention, Figure 3 is a second embodiment of the present invention It relates to the structure of the smart card according.

먼저, 도 1을 참조하면, 스마트카드(10)와 상기 스마트카드(10)가 삽입되는 판독기(20)를 포함한 보안강화용 카드시스템이 도시되어 있다. 상기 스마트카드(10)는 상, 하부면으로 동시에 안테나빔(Antenna Beam) 패턴을 갖는 안테나를 구비하고, 상기 판독기(20)는 상기 안테나빔 패턴과 대응되며 공통 영역을 갖는 빔패턴을 갖는 안테나를 구비한다. First, referring to FIG. 1, there is illustrated a card system for security enhancement including a smart card 10 and a reader 20 into which the smart card 10 is inserted. The smart card 10 has an antenna having an antenna beam pattern at the top and bottom surfaces thereof, and the reader 20 has an antenna having a beam pattern corresponding to the antenna beam pattern and having a common area. Equipped.

이러한 스마트카드(10)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 판독기(20)로부터 변조된 데이터 신호의 전기적 신호를 전자기파로 또는 전자기파를 전기적 신호로 변환하는 제1 및 제2 안테나부(100, 200)와, 상기 제1 및 제2 안테나부(100, 200)로부터 동일 변조된 신호가 거의 동시에 수신되는 지를 감지하는 감지부(300)와, 상기 감지부(300)를 통해 송신되는 변조된 신호를 복조하여 디지털 전송 데이터를 추출하는 송수신부(400)와, 상기 송수신부(400)로부터 도출된 디지털 전송 데이터를 입력받아 적절한 처리를 수행하는 논리회로부(500)와, 상기 논리회로부(500)로부터 도출된 데이터를 기록하거나 외부로 출력하는 메모리부(600)를 구비하며, 상기 판독기(20)로부터의 RF 신호가 상기 제1 및 제2 안테나부(100, 200)와 유도적으로 커플링되어 스마트카드(10)로 전력을 공급할 수 있도록 하는 정류부(700)를 포함하여 이루어진다. As shown in FIG. 2, the smart card 10 includes first and second antenna units 100 and 200 for converting an electrical signal of a data signal modulated from the reader 20 into an electromagnetic wave or an electromagnetic wave into an electrical signal. ), A detector 300 for detecting whether the same modulated signal is received from the first and second antenna units 100 and 200 at about the same time, and a modulated signal transmitted through the detector 300. A transceiver 400 for demodulating and extracting digital transmission data, a logic circuit 500 for receiving appropriate digital transmission data derived from the transceiver 400 and performing appropriate processing, and deriving from the logic circuit 500 And a memory unit 600 for recording the data or outputting the data to the outside, wherein the RF signal from the reader 20 is inductively coupled with the first and second antenna units 100 and 200 so as to provide a smart card. With 10 power It includes a rectifier 700 to be able to.

상기 제1 및 제2 안테나부(100, 200)는 코일 형태뿐 아니라, 인쇄방식에 의한 도전체로 형성될 수 있다. 또한 상기 제1 및 제2 안테나부(100, 200)는 서로 분리되어 동일 또는 상이한 주파수 영역내에서 전자빔 패턴 및 편파(Polarization) 등을 가질 수 있으며, 그 사이에는 제1 안테나부(100)와 제2 안테나부(200)가 서로 간섭이 일어나지 않도록 하는 LC 필터 또는 전파차폐막 등이 삽입될 수도 있다. 물론, 상기 제1 안테나부(100)와 제2 안테나부(200)가 각각 상, 하 방향의 지향성을 갖는 안테나를 구비한다면, 상기 LC 필터나 전파차폐막이 필요하지 않을 수 있다.The first and second antenna units 100 and 200 may be formed of a conductor by a printing method as well as a coil form. In addition, the first and second antenna units 100 and 200 may be separated from each other to have an electron beam pattern, polarization, etc. within the same or different frequency ranges, between the first antenna unit 100 and the first antenna unit. An LC filter or a radio shield may be inserted to prevent the two antenna units 200 from interfering with each other. Of course, if the first antenna unit 100 and the second antenna unit 200 include antennas having directivity in the up and down directions, the LC filter or the radio shield may not be necessary.

또한 상기 제1 및 제2 안테나부(100, 200)는 카드 상, 하부에 구비되지만, 서로 분리되지 않도록 구성할 수도 있다.In addition, the first and second antenna units 100 and 200 are provided above and below the card, but may be configured not to be separated from each other.

그리고, 상기 감지부(300)는 상기 제1 및 제2 안테나부(100, 200)로부터 전송되는 신호가 거의 동시에 수신되는 지를 감지하여, 확인된 신호만을 상기 송수신부(400)로 전송하게 한다. 이러한 감지부(300)를 통해 기존과 같은 해킹의 문제점을 사전에 방지할 수 있다. 즉, 기존에는 전자카드를 사용자 주머니에 넣었을 경 우, 한쪽 방향으로 읽을 수 있는 판독기를 이용하여 상기 사용자의 중요 인적사항을 판독할 수 있었지만, 상기와 같은 제1 및 제2안테나부(100, 200)로부터 전송되는 신호를 거의 동시에 감지하는 지 여부를 판단하는 감지부(300)를 구비함으로써, 종래의 해킹 문제를 방지할 수 있도록 하는 것이다.In addition, the detector 300 detects whether signals transmitted from the first and second antenna units 100 and 200 are received at substantially the same time, and transmits only the confirmed signal to the transceiver 400. Through such a detection unit 300, it is possible to prevent the problem of hacking in advance. That is, in the past, when the electronic card was put in the user's pocket, the user's important personal information could be read using a reader that can be read in one direction, but the first and second antenna parts 100 and 200 as described above. By providing a detection unit 300 for determining whether to detect the signal transmitted from the virtually at the same time, it is possible to prevent the conventional hacking problem.

다음, 상기 감지부(300)로부터 전송되는 신호를 복조하는 등의 일련의 데이터 처리 방식은 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 생각할 수 있다. Next, a series of data processing methods such as demodulating a signal transmitted from the sensing unit 300 can be easily considered by those skilled in the art.

또한, 상기 스마트카드(10)는 제1 및 제2 안테나부(100, 200)를 구비함으로써, 상기 정류부(700)를 통해 스마트카드(10)를 더욱 빠른 시간내에 활성화할 수 있다.In addition, the smart card 10 includes the first and second antenna units 100 and 200, so that the smart card 10 can be activated through the rectifying unit 700 in a faster time.

도 3은 본 발명에 따른 제2 실시예에 관한 것으로, 동일한 동작을 수행하는 동일 구성요소는 동일한 도면부호를 이용하여 설명하도록 한다.3 is related to a second embodiment according to the present invention, and the same components performing the same operation will be described using the same reference numerals.

도시된 바와 같이, 상기 판독기(20)로부터 변조된 데이터 신호의 전기적 신호를 전자기파로 또는 전자기파를 전기적 신호로 변환하는 제1 및 제2 안테나부(100, 200)와, 상기 제1 및 제2 안테나부(100, 200)로부터 송신되는 변조된 신호를 복조하여 디지털 전송 데이터를 추출하는 각각의 제1송수신부(350) 및 제2송수신부(450)와, 상기 각각의 송수신부(350, 450)로부터 도출된 각각의 디지털 전송 데이터를 거의 동시에 입력받아야만 적절한 처리를 수행하는 논리회로부(800)와, 상기 논리회로부(800)로부터 도출된 데이터를 기록하거나 외부로 출력하는 메모리부(600)를 구비하며, 상기 판독기(20)로부터의 RF 신호가 상기 제1 및 제2 안테나부(100, 200)와 유도적으로 커플링되어 스마트카드(10)로 전력을 공급할 수 있도록 하는 정류부(700)를 포함하여 이루어진다. As shown, first and second antenna units 100 and 200 for converting an electrical signal of a data signal modulated from the reader 20 into an electromagnetic wave or an electromagnetic wave into an electrical signal, and the first and second antennas. A first transmitter / receiver 350 and a second transmitter / receiver 450 for demodulating the modulated signals transmitted from the units 100 and 200 to extract digital transmission data, and the respective transceivers 350 and 450 And a logic circuit unit 800 for performing appropriate processing only when each digital transmission data derived from the same is received, and a memory unit 600 for recording or outputting data derived from the logic circuit unit 800 to the outside. And a rectifier 700 for inductively coupling the RF signal from the reader 20 to the first and second antenna units 100 and 200 to supply power to the smart card 10. Is done.

본 발명의 제1 실시예와 제2 실시예와의 차이점은 제1안테나(100) 및 제2안테나(200)로부터 각각 변조 신호를 수신하는 각각의 제1송수신부(350) 및 제2송수신부(450)를 두고, 이를 통하여 전송된 디지털 전송 데이터를 거의 동시에 수신하여 동일 신호인지를 판단하여 논리 처리하는 논리회로부(800)의 기능에서 차이점이 있다. 상기 동일 부호를 갖는 구성요소는 제1 실시예에서 설명한 것과 동일한 기능을 수행한다.The difference between the first embodiment and the second embodiment of the present invention is that each of the first transmitting and receiving unit 350 and the second transmitting and receiving unit 350 and the second antenna 200 to receive the modulated signal, respectively At 450, there is a difference in the function of the logic circuit portion 800 that receives and transmits the digital transmission data transmitted at about the same time to determine whether the same signal is the same. Components having the same reference numerals perform the same functions as described in the first embodiment.

그리고, 본 발명은 상기와 같은 스마트카드(10)의 메모리부(600)로부터 역으로 정보를 수신할 수 있도록 판독기(20)가 구성되는 데, 상기 판독기(20) 또한 상기 제1 안테나부(100) 및 제2 안테나부(200)로부터 동시에 정보를 수신해야지만 판독할 수 있도록, 즉 ‘ㄷ'자 형상을 갖도록 구성함으로써, 종래의 해킹에 대한 문제점을 해소할 수 있다.And, in the present invention, the reader 20 is configured to receive information from the memory unit 600 of the smart card 10 as described above, the reader 20 also the first antenna unit 100 ) And the second antenna unit 200 can receive information only at the same time so that it can be read, that is, have a 'c' shape, thereby solving the problem of the conventional hacking.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It is not limited to the drawing.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 기존의 한쪽 방향으로도 읽을 수 있는 판독기를 이용하여 상기 사용자의 중요 인적사항을 판독할 수 있는 해킹 문제를 스마트카드 및 판독기의 구성적/구조적 요소를 변경함으로써, 상기 해킹 문제를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention as described above, by changing the constituent / structural elements of the smart card and the reader to the hacking problem that can read the important personal information of the user by using a reader that can be read in the existing one direction, Hacking problem can be prevented in advance.

Claims (7)

상, 하 방향의 지향성을 갖는 안테나빔(Antenna Beam) 패턴으로 구성된 안테나를 구비한 스마트카드와,A smart card having an antenna composed of an antenna beam pattern having directivity in the up and down directions; 상기 안테나빔 패턴과 대응되는 공통 영역을 갖는 빔패턴을 갖는 판독기를 포함하는 보안 강화용 카드 시스템.And a reader having a beam pattern having a common area corresponding to the antenna beam pattern. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 판독기는 상기 상, 하 방향으로 복사되는 안네타빔에 변조된 정보를 각각 수신했을 때 복조되는 것을 특징으로 하는 보안 강화용 카드 시스템.And the reader is demodulated when the modulated information is respectively received in the antenna beams copied in the up and down directions. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 판독기는 'ㄷ'자 형상인 것을 특징으로 하는 보안 강화용 카드 시스템.The reader is a security card system, characterized in that the '' 'shape. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 스마트카드는, The smart card, 상기 판독기로부터 변조된 데이터 신호의 전기적 신호를 전자기파로 또는 전자기파를 전기적 신호로 변환하는 제1 및 제2 안테나부와, First and second antenna units for converting an electrical signal of a data signal modulated from the reader into an electromagnetic wave or an electromagnetic wave into an electrical signal; 상기 제1 및 제2 안테나부로부터 동일 변조된 신호가 거의 동시에 수신되는 지를 감지하는 감지부와, A detector for detecting whether the same modulated signal is received from the first and second antenna units at about the same time; 상기 감지부를 통해 송신되는 변조된 신호를 복조하여 디지털 전송 데이터를 추출하는 송수신부와, A transceiver for extracting digital transmission data by demodulating a modulated signal transmitted through the detector; 상기 송수신부로부터 도출된 디지털 전송 데이터를 입력받아 적절한 처리를 수행하는 논리회로부와, A logic circuit unit which receives the digital transmission data derived from the transceiver and performs appropriate processing; 상기 논리회로부로부터 도출된 데이터를 기록하거나 외부로 출력하는 메모리부 및 A memory unit for recording or outputting data derived from the logic circuit unit to the outside; 상기 판독기로부터의 RF 신호가 상기 제1 및 제2 안테나부와 유도적으로 커플링되어 상기 스마트카드로 전력을 공급할 수 있도록 하는 정류부를 포함하여 이루어지는 보안 강화용 카드 시스템.And a rectifier for inductively coupling the RF signal from the reader to the first and second antenna parts to supply power to the smart card. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 스마트카드는, The smart card, 상기 판독기로부터 변조된 데이터 신호의 전기적 신호를 전자기파로 또는 전자기파를 전기적 신호로 변환하는 제1 및 제2 안테나부와, First and second antenna units for converting an electrical signal of a data signal modulated from the reader into an electromagnetic wave or an electromagnetic wave into an electrical signal; 상기 제1 및 제2 안테나부로부터 송신되는 변조된 신호를 복조하여 디지털 전송 데이터를 추출하는 각각의 제1송수신부 및 제2송수신부와, First and second transceivers for demodulating the modulated signals transmitted from the first and second antennas to extract digital transmission data; 상기 각각의 송수신부로부터 도출된 각각의 디지털 전송 데이터를 거의 동시에 입력받아야만 적절한 처리를 수행하는 논리회로부와, A logic circuit unit which performs appropriate processing only when the digital transmission data derived from each transceiver unit is received at about the same time; 상기 논리회로부로부터 도출된 데이터를 기록하거나 외부로 출력하는 메모리부 및, A memory unit for recording or outputting data derived from the logic circuit unit to the outside; 상기 판독기로부터의 RF 신호가 상기 제1 및 제2 안테나부와 유도적으로 커플링되어 상기 스마트카드로 전력을 공급할 수 있도록 하는 정류부를 포함하여 이루어지는 보안 강화용 카드 시스템.And a rectifier for inductively coupling the RF signal from the reader to the first and second antenna parts to supply power to the smart card. 제4항 또는 제5항에 있어서,The method according to claim 4 or 5, 상기 제1 및 제2 안테나부 사이에는 LC 필터 또는 전파차폐막 중 어느 하나가 삽입되는 것을 특징으로 하는 보안 강화용 카드 시스템. And one of an LC filter or an electric shield is inserted between the first and second antenna units. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 안테나는 The antenna is 제1 안테나부와 제2 안테나부로 구성되며, 각각 상, 하 방향의 지향성을 갖는 안테나인 것을 특징으로 하는 보안 강화용 카드 시스템.A security strengthening card system, comprising: a first antenna unit and a second antenna unit, each antenna having a directivity in the up and down directions.
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