KR101093017B1 - 스마트카드 시스템 - Google Patents

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Abstract

비접촉식 유에스비(USB) 인터페이스를 스마트카드 내에 구현하여 대용량의 사용자 인증정보 송수신을 지원할 뿐만 아니라, 다양한 센서를 탑재 가능한 스마트카드 시스템이 개시된다.
본 발명에 따른 스마트카드 시스템은, 개인 단말기의 USB 포트와 연결되는 USB 커넥터부; 상기 개인 단말기와 접촉식 또는 비접촉식 통신 방식에 의해 데이터 통신을 수행하는 정보송수신부; 스마트카드 결제정보를 저장하는 메모리부; 상기 정보수신부, 메모리부, 그리고 개인 단말기 서로 간의 정보 교환과, 상기 USB 커넥터부의 동작을 제어하는 중앙처리부; 상기 USB 커넥터부 및 정보송수신부와 중앙처리부 간의 정보 교환을 중계하는 USB 인터페이스부; 및 스마트카드 결제정보를 디스플레이하는 디스플레이부;를 포함한다.
스마트카드, USB, 인터페이스, 인증, 센서

Description

스마트카드 시스템 {Smartcard System}
본 발명은 스마트카드 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스마트카드 입출력장치(I/O선)와는 별도의 비접촉식 유에스비(USB) 인터페이스를 스마트카드 내에 구현하여 대용량의 사용자 인증정보 송수신을 지원할 뿐만 아니라, 다양한 센서를 탑재 가능한 스마트카드 시스템에 관한 것이다.
스마트카드는 비교적 다량의 정보를 입력시킬 수가 있으며, 위조 또는 변조가 불가능하고, 적절한 보안기능을 부여할 수 있어서 사용범위가 확대되고 있다. 스마트카드는 크게 접촉식 및 비접촉식 스마트카드, 그리고 콤비 카드(콤비네이션 카드, Combination Card)로 구분할 수 있다.
그 중, 접촉식 스마트카드는 반도체 칩을 COB(Chip on Board) 형태의 접촉단자로 플라스틱 카드에 접합시킨 카드를 의미하며, EMV 신용카드 또는 직불카드, 금융카드, 전자신분증 등에 적용되고 있다.
또한, 비접촉식 스마트카드는 그 내부에 별도의 CPU와 메모리 등의 IC칩, 그리고 루프안테나를 내장하여 대량의 정보를 저장할 수 있는 카드를 의미하며, 접촉 식 스마트카드에 비해 사용상의 신속성 및 편리성 등의 장점이 있다.
아울러, 콤비 카드는 그 내부에 접촉단자와 루프안테나를 모두 구비함으로써 접촉식 또는 비접촉식으로 병용할 수 있는 카드를 의미하며, 한 장의 카드로 신용카드, 교통카드, 전자여권, 전자면허증 등 다양한 기능을 수행할 수 있는 복합적 용도의 카드로 상용화된 상황이다.
한편, 최근에는 스마트카드의 보안성능을 향상시키기 위하여, 스마트카드 또는 단말기에 사용자인증을 위한 지문인식센서 등을 탑재하는 기술이 개발되고 있다. 일 예로, 대한민국 공개특허 제10-2005-0099106호는 휴대용 HSM 장치와 그 장치의 사용자 등록 및 인증방법에 관해 개시하고 있다.
상기 대한민국 공개특허 제10-2005-0099106호의 휴대용 HSM 장치와 그 장치의 사용자 등록 및 인증방법은, 사용자의 지문정보를 스마트카드 칩에 전송하는 지문인식센서와, 사용자 등록과정 및 인증과정을 수행하는 스마트카드 칩과, 사용자 등록결과와 인증결과를 화면에 출력하는 LCD와, 데이터를 저장하고 입출력하는 메모리와, 외부의 호스트 컴퓨터와의 연결을 위한 인터페이스 컨트롤러로 구성된다.
그러나, 상기 대한민국 공개특허 제10-2005-0099106호에 따르면, 이를 스마트카드에 구현하는 경우에도 사용자는 별도의 판독기를 통해서만 결제금액을 확인할 수 있으며 스마트카드의 현재 잔액만을 확인하고자 하는 경우에도 반드시 판독기에 삽입해야만 하는 문제점이 있었다.
아울러, 지문정보를 이용하여 사용자를 인증함에 있어서도, 스마트카드 칩의 입출력장치(I/O선)만을 추출하여 이를 지문인식센서와 연결하는 구성, 즉 종래의 접촉식 인터페이스를 활용하는 구성을 채택하였으므로, 대용량의 사용자 지문정보를 전송하기 곤란한 문제점이 있었다.
그리고, 그러한 접촉식 인터페이스에 따르면, 지문인식센서 외의 다양한 센서를 스마트카드 내에 구현하는 것이 불가능하다는 문제점도 있었다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 개인 단말기, 스마트카드 센서, 그리고 디스플레이 장치와 각종 정보를 송수신할 수 있는 USB 커넥터 및 USB 허브를 포함하는 스마트카드 시스템을 제공함으로써, 사용자가 장소에 구애받지 않고 개인 단말기에 접속하는 것만으로 간편히 전자 결제, 전자 인증 등을 수행할 수 있는 스마트카드 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 스마트카드 센서를 이용하여 사용자 인증을 수행할 수 있으면서도 접촉식 인터페이스가 아닌 비접촉식 인터페이스를 활용하는 구성을 채택함으로써, 대용량의 사용자 정보를 신속하게 교환할 수 있는 스마트카드 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 비접촉식 인터페이스를 활용하여 사용자 인증을 수행함으로써 다양한 센서들을 스마트카드 내에 구현하여 응용범위를 최대한 확대할 수 있는 스마트카드 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명은, 스마트카드 시스템에 관한 것으로서, 개인 단말기의 USB 포트와 연결되는 USB 커넥터부; 상기 개인 단말기와 접촉식 또는 비접촉식 통신 방식에 의해 데이터 통신을 수행하는 정보송수신부; 스마트카드 결제정보를 저장하는 메모리 부; 상기 정보수신부, 메모리부, 그리고 개인 단말기 서로 간의 정보 교환과, 상기 USB 커넥터부의 동작을 제어하는 중앙처리부; 상기 USB 커넥터부 및 정보송수신부와 중앙처리부 간의 정보 교환을 중계하는 USB 인터페이스부; 및 스마트카드 결제정보를 디스플레이하는 디스플레이부;를 포함한다.
이때, 상기 USB 커넥터부와, 메모리부 및 중앙처리부의 데이터 통신을 위한 인터페이스를 제공하는 USB 허브;를 더 포함할 수 있으며, 상기 중앙처리부 및 디스플레이부에 동작전원을 공급하는 전원수단;을 더 포함할 수 있다.
아울러, 상기 정보송수신부는, 인증요청정보를 수신하여 이를 인증대상정보와 비교함으로써 데이터 통신의 개시를 위한 사용자 인증을 수행하는 기능과, 상기 개인 단말기와의 정보 교환의 개시를 위한 보안 인증을 수행하는 기능을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 개인 단말기, 스마트카드 센서, 그리고 디스플레이 장치와 각종 정보를 송수신할 수 있는 USB 커넥터 및 USB 허브를 포함하는 스마트카드 시스템을 제공함으로써, 사용자가 장소에 구애받지 않고 개인 단말기에 접속하는 것만으로 간편히 전자 결제, 전자 인증 등을 수행할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 스마트카드 센서를 이용하여 사용자 인증을 수행할 수 있으면서도 접촉식 인터페이스가 아닌 비접촉식 인터페이스를 활용하는 구성을 채택함으로써, 대용량의 사용자 정보를 신속하게 교환할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 비접촉식 인터페이스를 활용하여 사용자 인증을 수행함으로써 다양한 센서들을 스마트카드 내에 구현하여 응용범위를 최대한 확대할 수 있는 효과도 있다.
본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하기에 앞서, 본 발명의 기술적 요지와 직접적 관련이 없는 구성에 대하여는 본 발명의 기술적 요지를 흩뜨리지 않는 범위 내에서 생략하였음을 유의하여야 할 것이다.
또한, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스마트카드 시스템(100)에 관하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스마트카드 시스템(100)의 전체 구성도이며, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스마트카드 시스템(100)과 외부 시스템(300)과의 통신 개략도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스마트카드 시스템(100)은, USB 커넥터부(110), USB 허브(120), 정보송수신부(130), 메모리 부(140), 중앙처리부(150), USB 인터페이스부(160), 디스플레이부(170) 및 전원수단(180)을 포함한다.
상기 USB 커넥터부(110)는 별도의 개인 단말기(200)에 구비되어 있는 USB 포트와 연결된다.
상기 개인 단말기(200)는 개인용 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 휴대전화, PDA 등으로 설정될 수 있으며, 도 2에 도시된 바와 같이, 사용자는 장소와 시간에 구애받지 않고 상기 USB 커넥터부(110)를 상기 개인 단말기(200)에 연결함으로써 개인 단말기(200)로부터의 정보, 개인 단말기(200)와 유무선 네트워크상으로 연결된 각종 외부 시스템(300)으로부터의 정보를 송수신할 수 있다.
특히, 상술한 개인 단말기(200)는 일반적으로 USB 포트를 구비하므로 사용자는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스마트카드 시스템(100)의 잔액정보, 인증결과정보 또는 기타정보들을 상기 개인 단말기(200)를 통해 즉시 확인할 수 있다. 또한, 사용자는 상기 개인 단말기(200)로부터 충전정보를 다운로드함으로써 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스마트카드 시스템(100)을 즉시 충전할 수 있다.
아울러, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스마트카드 시스템(100)은, 휴대전화, MP3 플레이어, PDA, PSP 등의 휴대용기기에 내장되어 사용될 수도 있다.
또한, 상기 USB 허브(120)는 상기 USB 커넥터부(110)와, 메모리부(140) 및 중앙처리부(150)의 데이터 통신을 위한 인터페이스를 제공한다.
또한, 상기 정보송수신부(130)는 콤비 카드로서의 기능을 수행하기 위해 접촉식 또는 비접촉식으로 상기 개인 단말기(200) 또는 교통카드 결제단말기 등과 데 이터 통신을 수행한다.
상기 정보송수신부(130)는 접촉단자 및 RF 안테나를 모두 포함하는 것이 바람직하고, RF 안테나는 PCD 루프안테나인 것이 바람직하다.
이때, RF 안테나의 정보 송수신 방식으로는 데이터 1 및 0을 사용하는 위갠드(WIEGAND) 방식이 바람직하며, 동작 주파수로는 ISO 14443 등에 따른 13.56 MHz가 바람직하다.
물론, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스마트카드 시스템(100)은, 상기 정보송수신부(130), 메모리부(140) 및 중앙처리부(150)에 의해 기존의 스마트카드와 마찬가지로 교통카드 결제단말기 등과의 RF 통신을 통해 충전금액 증감 등을 수행할 수 있다.
바람직하게, 상기 정보송수신부(130)는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스마트카드 시스템(100)의 동작을 위한 사용자 인증을 수행하는바, 사용자로부터 인증요청정보를 수신하여 이를 인증대상정보와 비교함으로써 사용자 인증을 수행하며, 지문인식센서(131)를 포함한다.
이하, 사용자 인증대상정보는 편의상 지문정보인 것으로 설명하나, 본 발명의 기술적 사상이 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 정보송수신부(130)는 상기 개인 단말기(200) 또는 외부 시스템(300)으로부터 사용자의 지문정보를 미리 수신하거나 지문인식센서(131)로부터 사용자의 지문정보를 미리 수신하여, 이를 인증대상정보로서 상기 메모리부(140)에 저장한다.
그 후, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스마트카드 시스템(100)의 동작시마다, 또는 소정의 주기마다 사용자로부터 지문인식센서(131)를 통해 지문이미지를 캡처하는 방식으로 지문정보를 입력받고, 이를 저장된 인증대상정보, 즉 지문정보와 비교하여 일치하는 경우에만 동작을 허가한다.
물론, 사용자의 지문정보를 미리 저장해두지 아니하고 인증요청정보를 수신한 경우 상기 개인 단말기(200) 또는 외부 시스템(300)에서 이를 인증하는 구성도 가능하다.
상기 지문인식센서(131)는 사용자 지문 패턴의 골(valley) 또는 산(mountain) 형상 및 분포를 인식할 수 있으며, 압력 센서 및 스캐너, 마이크로전자기계(MEM) 센서 및 스캐너, 기계응력 센서 및 스캐너, 거리측정 센서 및 스캐너, 마이크로스위치 센서 및 스캐너 및 탄성측정 센서 및 스캐너 중 어느 하나인 것이 바람직하다.
추가적으로, 상기 지문인식센서(131) 대신, 사용자 이미지를 포착하는 이미지 센서 또는 유전자 정보 검출기를 채택할 수도 있다.
아울러, 상기 정보송수신부(130)는 상기 개인 단말기(200)와 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스마트카드 시스템(100) 간의 정보 교환을 위한 보안 인증을 수행하는 것이 바람직하다.
구체적으로, 상기 정보송수신부(130)는 상기 개인 단말기(200)와 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스마트카드 시스템(100) 간의 보안 인증이 필요한지 여부를 판단한 후, 보안 인증이 필요하다고 판단된 경우 상기 개인 단말기(200) 또는 상기 메모리부(140)에 저장되어 있는 응용 프로그램을 통하여 보안 인증을 수행한 다.
한편, 상기 보안 인증은 상기 개인 단말기(200)와 네트워크상으로 접속되어 있는 외부 시스템(300)의 USB 보안 토큰 인증 관련 사이트를 이용하여 응용 프로그램을 다운로드한 후 수행할 수도 있다.
만약, 상기 보안 인증이 필요하다고 판단되었음에도 불구하고 보안 인증이 이루어지지 않은 경우, 상기 정보송수신부(130)는 상기 개인 단말기(200)와 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스마트카드 시스템(100) 간의 정보 교환을 차단한다.
또한, 상기 메모리부(140)는, 스마트카드 결제정보, 사용자 인증대상정보, 사용자 인증요청정보, 보안 인증 관련 응용 프로그램 등을 저장하며, 상기 개인 단말기(200)로부터 수신하는 각종 정보를 저장한다.
상기 메모리부(140)는 EEPROM, EPROM, PROM, 플래시 메모리 및 RAM 중 어느 하나로 설정될 수 있다.
또한, 상기 중앙처리부(150)는, 상기 정보수신부(130), 메모리부(140), 그리고 개인 단말기(200) 서로 간의 정보 교환과, 상기 USB 커넥터부(110) 및 USB 허브(120)의 동작을 제어한다.
상기 중앙처리부(150)는 USB 및 RS-232의 사용을 위한 복수 프로토콜을 지원할 수 있으며, ISO 14443 Type A 또는 B의 비접촉식 프로토콜과 ISO 15693 VICC(Vicinity Integrated Circuit Card), 그리고 ISO 18000-3의 프로토콜을 지원할 수 있다.
또한, 상기 USB 인터페이스부(160)는, 상기 USB 커넥터부(110) 및 정보송수신부(130)와 중앙처리부(150) 간의 각종 정보 교환을 중계하며, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스마트카드 시스템(100)과, 상기 개인 단말기(200) 간 정보 송수신을 수행한다.
이처럼, 기존의 스마트카드 입출력장치(I/O선)와는 별도의 비접촉식 USB 인터페이스를 구현함으로써, 대용량의 사용자 인증정보 송수신을 지원할 수도 있으며 다양한 센서를 탑재하는 경우에도 전송속도에 무리가 없다.
또한, 상기 디스플레이부(170)는 각종 정보를 디스플레이한다.
구체적으로, 상기 디스플레이부(170)는 상기 중앙처리부(150)에 의해 구동되며, 표시할 정보들과 구동신호를 수신하여 문자, 숫자 및 부호 중 어느 하나 또는 하나 이상을 조합한 방식으로 표시한다.
상기 디스플레이부(170)가 표시하는 정보로는, 결제정보, 잔액정보, 충전결과정보, 인증결과정보 등이 있을 수 있다.
상기 디스플레이부(170)는 폴리카보네이트(PC, Polycarbonate) 또는 폴리에테르설폰(PES, PolyetherSulfone) 재질의 액정 디스플레이 소자(LCD), LED 등으로 설정될 수 있다.
그리고, 상기 전원수단(180)은 상기 중앙처리부(150) 및 디스플레이부(170)에 동작전원을 공급한다.
다만, 경우에 따라서는 필요한 전원을 상기 개인 단말기(200)의 USB 포트로부터 공급받고, 상기 전원수단(180)을 생략할 수도 있다.
이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시 예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주하여야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스마트카드 시스템의 전체 구성도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스마트카드 시스템과 외부 시스템과의 통신 개략도

Claims (15)

  1. 스마트카드 시스템(Smartcard System)에 있어서,
    개인 단말기(200)의 USB 포트와 연결되는 USB 커넥터부(110);
    상기 USB 커넥터부(110)와, 메모리부(140) 및 중앙처리부(150)의 데이터 통신을 위한 인터페이스를 제공하는 USB 허브(120);
    상기 개인 단말기(200)와의 정보 교환의 개시를 위한 보안 인증을 수행하는 데이터 통신을 수행하거나, 인증요청정보를 수신하여 이를 인증대상정보와 비교함으로써 데이터 통신의 개시를 위한 사용자 인증을 수행함으로써, 접촉식 또는 비접촉식 통신 방식에 의해 데이터 통신을 수행하는 정보송수신부(130);
    스마트카드 결제정보를 저장하는 메모리부(140);
    상기 정보송수신부(130), 상기 메모리부(140), 그리고 상기 개인 단말기(200) 서로 간의 정보 교환과, 상기 USB 커넥터부(110)의 동작을 제어하는 중앙처리부(150);
    상기 USB 커넥터부(110) 및 상기 정보송수신부(130)와 상기 중앙처리부(150) 간의 정보 교환을 중계하는 USB 인터페이스부(160); 및
    스마트카드 결제정보를 디스플레이하는 디스플레이부(170);를 포함하되,
    상기 정보송수신부(130)는,
    사용자의 지문정보를 입력받는 지문인식센서(131), 이미지센서, 또는 유전자 정보 검출기 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트카드 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 정보송수신부(130)는,
    접촉단자 및 RF 루프안테나를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트카드 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 RF 안테나는 위갠드(WIEGAND) 방식을 사용하여 정보를 송수신하는 것을 특징으로 하는 스마트카드 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 RF 안테나의 동작 주파수는 13.56 MHz인 것을 특징으로 하는 스마트카드 시스템.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 지문인식센서(131)는 압력 센서 및 스캐너, 마이크로전자기계(MEM) 센서 및 스캐너, 기계응력 센서 및 스캐너, 거리측정 센서 및 스캐너, 마이크로스위치 센서 및 스캐너 및 탄성측정 센서 및 스캐너 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 스마트카드 시스템.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    상기 보안 인증은 상기 개인 단말기(200) 또는 메모리부(140)에 저장되어 있는 응용 프로그램을 통하여 수행하는 것을 특징으로 하는 스마트카드 시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 메모리부(140)는 EEPROM, EPROM, PROM, 플래시 메모리 및 RAM 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 스마트카드 시스템.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이부(170)는 액정 디스플레이 소자(LCD) 또는 LED인 것을 특징으로 하는 스마트카드 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 액정 디스플레이 소자는 폴리카보네이트(PC, Polycarbonate) 또는 폴리에테르설폰(PES, PolyetherSulfone) 재질인 것을 특징으로 하는 스마트카드 시스템.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 중앙처리부(150) 및 디스플레이부(170)에 동작전원을 공급하는 전원수단(180);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트카드 시스템.
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