KR20050074948A - 비접촉 ｉｃ카드 - Google Patents

비접촉 ｉｃ카드 Download PDF

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KR20050074948A
KR20050074948A KR1020057000182A KR20057000182A KR20050074948A KR 20050074948 A KR20050074948 A KR 20050074948A KR 1020057000182 A KR1020057000182 A KR 1020057000182A KR 20057000182 A KR20057000182 A KR 20057000182A KR 20050074948 A KR20050074948 A KR 20050074948A
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후토시 나카베
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마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
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Abstract

리더/라이터의 통신 에리어내에 복수의 비접촉 IC카드가 존재하는 경우에 생길 수 있는 리더/라이터에 의한 비접촉 IC카드의 식별의 지연의 방지, 즉, 비접촉 IC카드가 초기 응답을 수행할 때의 해당 초기 응답의 충돌을 방지한다.
비접촉 IC카드는, 슬롯을 결정하기 위한 난수를 생성하는 복수의 난수 생성 유닛을 포함하고 난수 생성 지시 유닛은, 복수의 난수 생성 유닛 가운데, 상기 응답에 이용하는 난수 생성 유닛을 지정한다. 슬롯 결정 유닛은, 난수 생성 지시 유닛이 지정하는 난수 생성 유닛에 의해 생성된 난수를 사용하여 리더/라이터에 대해서 응답을 수행한다.

Description

비접촉 ＩＣ카드{CONTACTLESS IC CARD}
본 발명은 복수의 비접촉 IC카드를 식별하는 시스템용 비접촉 IC카드에 관한 것이다.
종래, 전자 유도 방식등을 사용하여 데이터를 수신하는 비접촉 IC카드와 그 비접촉 IC카드를 식별하는 리더/라이터와의 사이의 통신에는, 타임 슬롯 방식이 사용되고 있다. 이것은, 복수의 비접촉 IC카드가 동시에 리더/라이터의 통신 에리어내에 존재하고, 리더/라이터로부터의 폴링에 대해서 복수의 비접촉 IC카드가 응답 신호를 송신하여 응답 신호가 서로 충돌할때 몇몇 비접촉 IC카드가 리더/라이터와 통신을 수행할 수 없게 되는 문제를 해결하기 위해 수행된다.
타임 슬롯 방식의 통신 방법을 이하에 설명한다.
(1) 리더/라이터는 비접촉 IC카드의 존재를 확인하기 위해 초기 응답 리퀘스트를 비접촉 IC카드에 송신한다. 초기 응답 리퀘스트에는, 비접촉 IC카드가 초기 응답 가능한 타임 슬롯의 수, 즉 '슬롯수'가 포함된다.
(2) 비접촉 IC카드는 초기 응답 리퀘스트를 수신한 후, 특정 시간부터 개시되는 타임 슬롯(1~'슬롯수' : 이후 슬롯이라 한다)에 초기 응답을 돌려준다. 응답 슬롯은, 비접촉 IC카드 자신에 의해 결정된다.
(3) 리더/라이터는 비접촉 IC카드로부터의 초기 응답의 충돌을 검출했을 경우, 재차 초기 응답 리퀘스트를 비접촉 IC카드에 송신하여, 비접촉 IC카드를 위한 타임 슬롯 방식의 ID 처리를 재개한다.
(4) 리더/라이터는 임의의 슬롯에서, 비접촉 IC카드로부터의 초기 응답의 임의의 충돌을 검출하지 않을때, 모든 비접촉 IC카드를 식별할 수 있고, ID 처리의 순서를 완료한다.
또, 리더/라이터가 응답 타이밍의 통지를 전송하는 슬롯 마커 방식도 있다. 슬롯 마커 방식은, 리더/라이터가 타임 슬롯 방식에 있어서의 초기 응답 리퀘스트를 송신한 후, 리더/라이터가 슬롯 마커 커멘트를 송신하여 각각의 슬롯의 개시 타이밍에서의 슬롯의 개시를 지시하는 방식이다. IC카드가 난수를 사용하여 응답 슬롯을 결정하는 방법은 같다.
이러한 종류의 시스템으로서는, 무선 ID 장치가 개시되고 있다(일본 특개평 제 9-6934호: 문헌 1).
또, 일본 특개평 제 11－205334호(문헌 2)의 비접촉 IC카드 ID 시스템 및 ID 방법에 비접촉 IC카드 ID 방법이 개시되어 있다.
그러나, (문헌 1의) 상기 무선 ID 장치에서는, 응답 신호를 전송하기 위한 슬롯은 난수에 의해 결정되고 비접촉 IC카드에 의존하지 않는다. 따라서, 복수의 비접촉 IC카드가 같은 난수를 생성했을때, 초기 응답의 충돌이 일어날 것이다. 이 경우, 리더/라이터는 초기 응답 리퀘스트 커멘드를 다시 송신하여 타임 슬롯 결정하기 위한 처리를 재개할 필요가 있고, 따라서 리더/라이터가 IC 카드를 식별하는 것이 지연된다.
또, (문헌 2의) 상기 비접촉 IC카드 ID 시스템 및 ID 방법에서는, 전원이 턴온된 후 슬롯 번호 1, 즉, 첫번째 타임 슬롯을 사용하여 첫번째 타임 슬롯에 응답되고, 2번째 이후의 리퀘스트로부터는 (문헌 1의) 상기 무선 ID 장치에서와 같이 난수를 사용하여 응답을 위한 슬롯 번호가 결정된다.
이 경우에서도, 복수의 비접촉 IC카드를 식별할 때에는, 최초의 리퀘스트에서는 항상 충돌이 일어난다. 따라서, 마찬가지로, 리더/라이터는 다시, 초기 응답 리퀘스트 커멘드를 송신하여 타임 슬롯을 결정하기 위한 처리를 재개해야하고 따라서 리더/라이터가 IC카드를 식별하는데 지연된다.
도 1은 본 발명의 리더/라이터와 비접촉 IC카드의 구성을 도시한 도면,
도 2는 리더/라이터와 비접촉 IC카드간의 통신 상태를 도시한 타임 차트,
도 3은 본 발명의 초기 응답 리퀘스트의 포맷을 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 초기 응답의 포맷을 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 제 1 실시예의 비접촉 IC카드의 기능의 블록도,
도 6은 난수 생성 지시 유닛에 의해 저장된 애플리케이션/난수 대응 데이터의 1예를 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 제 1 실시예의 비접촉 IC카드의 프로세싱을 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 제 2 실시예의 비접촉 IC카드의 기능 블록도,
도 9는 본 발명의 제 2 실시예의 비접촉 IC카드의 프로세싱을 도시한 플로차트,
도 10A는 본 발명의 제 3 실시예의 비접촉 IC카드의 기능을 도시한 블록도,
도 10B는 스위치 수단의 예를 도시한 도면, 그리고
도 11은 본 발명의 제 3 실시예의 비접촉 IC카드의 프로세싱을 도시한 플로차트.
본 발명의 목적은 리더/라이터의 통신 에리어내에 복수의 비접촉 IC카드가 존재할때 리더/라이터에 의해 비접촉 IC카드를 식별하는데 있어서의 지연을 방지, 즉, 비접촉 IC카드가 초기 응답을 수행할때 초기 응답간의 충돌을 방지하는 것이다.
본 발명은 복수의 애플리케이션을 수행할 수 있고 난수에 의해 결정되는 슬롯을 사용함으로써 리더/라이터로부터 요청에 응답하는 비접촉 IC카드를 전제로 한다. 여기서, 애플리케이션과 별개인 복수의 난수 생성 유닛이 있고, 그 각각은 다른 난수 생성 유닛으로부터 독립적으로 슬롯을 결정하기 위한 난수를 생성하고, 난수 생성 지시 유닛은 리퀘스트에 응답하기 위해 복수의 난수 생성 유닛중 어느것이 사용되는지를 지정한다. 슬롯 결정 유닛은 난수 생성 지시 유닛에 의해 지정된 난수 생성 유닛에 의해 생성된 난수를 사용하여 리더/라이터로부터의 리퀘스트에 응답한다.
또한, 특정 데이터에 의해 결정되는 비접촉 IC카드상에 저장된 복수의 애플리케이션사이로부터 결정되는 애플리케이션에 기초한 리퀘스트에 응답할때 사용하기 위하여 난수 생성 지시 유닛이 난수 생성 유닛을 지정하도록 구성될 수 있다.
더욱이, 난수 생성 지시 유닛은 리더/라이터로부터의 지시에 기초하여 난수 생성 유닛의 지정을 변경할 수 있도록 구성될 수 있다.
더욱이 난수 생성 유닛을 지정하기 위한 리퀘스트에 포함되는 난수 생성 데이터를 획득하는 난수 생성 데이터 획득 유닛이 있고, 여기서 슬롯 결정 유닛은, 난수 생성 데이터에 의해 지정되는 난수 생성 유닛을 사용하여 난수를 획득하고, 그 난수를 사용하여 응답을 수행 하도록 구성될 수 있다.
상기 구성에 있어서, 난수 생성 데이터는, 비접촉 IC카드에 저장된 애플리케이션을 지정할 수 있고, 슬롯 결정 유닛은, 난수 생성 데이터에 의해 지정된 애플리케이션에 제공된 기능을 사용하여 난수를 획득하고 그 난수를 사용하여 리퀘스트에 응답할 수 있도록 구성될 수 있다.
또한, 비접촉 IC카드가, 난수 생성 유닛을 포함하는 애플리케이션을 다운로드하도록 구성될 수 있다.
더욱이, 복수의 난수 생성 유닛 사이에서 물리적으로 선택하기 위한 스위치가 있고, 여기서 슬롯 결정 유닛은, 스위치 상태에 기초하여 난수 생성 유닛을 선택하고, 이 난수 생성 유닛에 의해 생성된 난수를 사용하여 응답하도록 구성될 수 있다.
더욱이, 응답에 사용된 난수 생성 유닛을 지시하는, 데이터를 그 응답에 저장하는 난수 생성 통지 유닛이 있고, 여기서 슬롯 결정 유닛은, 데이터가 저장된 응답을 리더/라이터에 송신하도록 구성될 수 있다.
[발명의 효과]
본 발명은 복수의 난수 생성 유닛을 포함하고, 슬롯 결정 유닛은 난수 생성 지시 유닛에 의해 지정된 난수 생성 유닛을 사용하여 리퀘스트에 응답하고, 따라서 비접촉 IC카드 단위로 다른 슬롯 결정을 위한 알고리즘을 선택할 수 있다. 따라서, 동종의 비접촉 IC카드가 사용되어도, 다른 슬롯에 의하여 리퀘스트에 응답하는 것이 가능해지고, 결과적으로 응답간의 충돌 가능성을 저하시킬 수 있다.
또한, 난수 생성 지시 유닛이 디폴트 애플리케이션에 기초하여 리퀘스트에 응답하는데 사용될 난수 생성 유닛을 지정하게 함으로써, 그리고 복수의 애플리케이션이 있는 경우에는, 애플리케이션에 따라 난수 생성 유닛을 자유롭게 변경할 수 있다. 따라서, 동종의 비접촉 IC카드가 사용되어도, 저장된 애플리케이션에 따라 다른 슬롯에의한 리퀘스트에 응답할 수 있고, 결과적으로 응답간의 충돌 가능성을 저하시킬 수 있다.
난수 생성 지시 유닛이 외부로부터, 예컨대 리더/라이터로부터의 커멘드에 의해, 저장된 지정 내용을 변경할 수 있는 경우에는, 복수의 난수 생성 유닛으로부터 사용될 난수 생성 유닛을 사용자가 자유롭게 설정할 수 있다.
또한 난수 생성 통지 유닛으로 하여금 어느 난수 생성 유닛이 비접촉 IC카드에 의해 사용되었는지, 즉 동작되는 애플리케이션 타입을 송신하게 함으로써, 리더/라이터는 식별된 비접촉 IC카드에서 동작하고 있는 애플리케이션을 식별할 수 있다. 따라서, 애플리케이션이 리더/라이터에 의해 충분히 식별될 수 있는 애플리케이션일때, 다른 비접촉 IC카드를 식별할 수 있는지 여부에 무관하계 안티 충돌 프로세스를 조기에 종료할 수 있다. 난수 생성 유닛을 지시하는 데이터를 저장하는 대신, APP 데이터의 최상위 byte에서 동작하는 애플리케이션을 지시하는 데이터를 저장할 수 있다. 그렇게 함으로써, 리더/라이터는 난수 생성 유닛으로부터가 아닌 직접적으로 비접촉 IC카드에 의해 동작된 애플리케이션을 식별할 수 있다. 또한, 초기 응답 리퀘스트에의 응답으로부터, 리더/라이터는 비접촉 IC카드나 난수 생성 유닛에 의해 동작된 애플리케이션 타입을 식별할 수 있다. 즉, 비접촉 IC카드를 위한 타입 데이터를 분석함으로써, 호스트는 비접촉 IC카드 종류중 빈번히 식별되는 종류를 알 수 있고, 결과적으로, 리퀘스트에의 응답간의 충돌을 방지하기 위한 조치를 수행할 수 있다.
또한, 비접촉 IC카드가 초기 응답 리퀘스트에 포함된 난수 생성 데이터를 판단하게 함으로써, 리더/라이터는 난수 생성 유닛을 지정, 즉, 난수를 생성하는 방법을 지정할 수 있게 된다. 이런식으로, 외부 호스트 프로그램(리더/라이터)은 비접촉 IC카드로 하여금 원하는 난수 생성을 수행하게 할 수 있고, 따라서, 각각의 비접촉 IC카드에 대하여 상이한 슬롯이 결정될 수 있고, 따라서 리퀘스트에의 응답간의 충돌을 방지할 수 있게 된다.
또한 난수 생성 데이터는 애플리케이션을 지정하고 난수 생성 데이터 획득 유닛이 난수 생성 데이터를 획득하게 함으로써, 리더/라이터는 비접촉 IC카드상의 애플리케이션을 위한 유일한 난수를 생성하고, 각각의 애플리케이션에 대한 상이한 슬롯을 선택할 수 있게된다. 따라서, 상기한 정기 통근 패스 및 통상의 티켓 비접촉 IC카드의 경우에서와 같이, 비접촉 IC카드중 하나를 식별함으로써, 다른 카드를 식별할 필요가 없고, 따라서 비접촉 IC카드를 식별하기 위한 프로세스를 조기에 종료할 수 있다.
더욱이, 복수의 난수 생성 유닛사이로부터 물리적으로 선택하기 위한 스위치의 경우에는, 비접촉 IC카드의 사용자가 외부로부터 스위치에 의하여 난수를 획득하기 위한 방법을 선택할 수 있고, 따라서 비접촉 IC카드를 사용하기 위한 조건에 적합한 난수를 생성하기 위한 방법을 선택할 수 있고, 따라서 리퀘스트에의 응답간의 충돌을 방지할 수 있다.
이하, 본 발명이 근접형 비접촉 IC카드를 위한 국제 표준 ISO/IEC14443에 적용된 바람직한 실시예가 설명된다.
도 1은, 리더/라이터(100) 및 비접촉 IC카드(200)의 구성을 나타내는 도면이다. 리더/라이터(100)는: 안테나(101), 송수신 회로(102), CPU(Central Processing Unit)(103), 리더/라이터를 제어하기 위한 프로그램이 저장되어 있는 ROM(Read Only Memory)(104), 및 프로그램 실행시에 예컨대 워크 에리어로서 사용되는 RAM(Random Access Memory)(105)을 포함한다.
비접촉 IC카드(200)는: 안테나(201), 송수신 회로(202), CPU(203), 리더/라이터(100)로부터의 커멘드를 프로세싱하기 위한 제어 프로그램을 저장하는 ROM(204), 및, 프로그램 실행시에 예컨대 워크 에리어로서 사용되는 RAM(205)을 포함한다.
ISO/IEC14443 표준은, 예컨대 공공 교통기관의 티켓 게이트에 적용될 수 있다. 보다 상세하게는 도 1에 도시된 바와 같이, 티켓 게이트로 기능하는 리더/라이터(100)에 통근 패스 카드(또는 티켓)로서 기능하는 비접촉 IC카드(200) 및 비접촉 IC카드(300)를 동시에 근접시킨다.
ISO/IEC14443의 비접촉 IC카드를 위한 식별 시스템에 있어서는, 이하의 과정에 의해 비접촉 IC카드가 식별된다.
우선, 티켓 게이트인 리더/라이터(100)가 초기 응답 리퀘스트를 송신한다. 초기 응답 리퀘스트의 포맷은 도 3에 도시된 것과 같고 초기 응답 리퀘스트(301)의 PARAM(302)의 (bit1~bit3의) 3 bit(303)로 지시된, 슬롯수(N)를 비접촉 IC카드로 통지한다. 비접촉 IC카드는 슬롯 번호 1~N로 응답한다. 헤더(304)는, 초기 응답 리퀘스트를 지시하는 헤더이고, AFI(305)는 비접촉 IC카드의 적용 클래스를 지시한다. 또, CRC(Cyclic Redundancy Check)(306)는 헤더(304)로부터 PARAM(302)까지의 CRC이다.
본 설명에서는 슬롯수(N)를 4로하여 설명한다. 즉, 초기 응답 리퀘스트에 대해서 비접촉 IC카드(200 및 300)의 각각은, 1 에서 4까지의 슬롯을 선택해, 초기 응답을 송신한다.
본 발명에서는, PARAM(302)의 (bit6~bit8의) 3 bit(307)는, 리더/라이터(100)로부터 난수 생성 데이터를 비접촉 IC카드로 통지하기 위한 데이터이다. 그 데이터가, 난수 생성 유닛이나 난수의 생성 방법을 지정하지 않는 경우는, bit6~bit8의 값이 0으로 비접촉 IC카드에 통지되지만 자세한 것은 후술 한다.
또, 초기 응답(401)은, 도 4에 도시된 바와 같은 포맷을 갖고, 비접촉 IC카드(200, 300)는, 카드를 식별하기 위한 카드 ID(403)(PUPI : Pseudo-Unique PICC Identifier), 카드상의 애플리케이션 데이터를 통지하기 위한 APP 데이터(404), 및, 리더/라이터(100)에 프로토콜 데이터를 통지하기 위한 Protocol Inf(405)를 설정하고 리더/라이터(100)에 응답으로서 이러한 데이터를 송신한다. 헤더(402)는 데이터가 초기 응답임을 지시하고, CRC(406)는 헤더(402)로부터 Protocol Inf(405)까지의 CRC이다.
리더/라이터(100)는 비접촉 IC카드(200, 300)로부터 초기 응답을 수신하고, 수신된 초기 응답의 CRC값을 계산하여 초기 응답에 저장된 값과 비교함으로써, 충돌 발생의 유무를 판단한다. 비교 결과가 일치하는 경우에는 충돌은 일어나지 않을 것이지만, 충돌 결과가 일치하지 않는 경우에는 충돌이 일어날 것이라고 판단할 수 있다.
본 발명에서는 APP 데이터(404)의 4 byte중, 최상위 byte(407)가 난수를 생성하기 위한 방법을 통지하는데 사용된다. 그러나, 물론, PUPI로서, APP 데이터(404)는 물론 카드 ID(403)(PUPI)의 최상위 byte에 이 난수 생성 방법을 위한 수를 포함할 수도 있다. 즉, 통지 방법은 결정에 의해 호스트로서 정의될 수 있다.
리더/라이터와 비접촉 IC카드와의 통신 상태를 나타내는 도 2에 도시된 타임 차트에서, 제 1 의 카드 식별 처리(280)에 있어서, 리더/라이터(100)가 초기 응답 리퀘스트 R1를 송신한다. 초기 응답 리퀘스트에 따라 비접촉 IC카드(200) 및 비접촉 IC카드(300)가 난수로서 '1'을 생성하면, 비접촉 IC카드(200, 300)는 슬롯 1(203)을 사용하여 응답한다. 초기 응답은 A21, A31로 지시된다. 이 경우, 동일한 슬롯1을 사용하여, 즉 동일한 타이밍에 초기 응답이 송신되고, 따라서 리더/라이터(100)는 초기 응답간의 충돌을 검출한다. 따라서, 리더/라이터(100)는 카드 식별 처리를 재개한다.
제 2 의 카드 식별 처리(290)에 있어서, 리더/라이터(100)가 초기 응답 리퀘스트 R2를 송신한다. 이 초기 응답 리퀘스트에 따라 비접촉 IC카드(200) 및 비접촉 IC카드(300)가 각각, 난수 '3' 및 '2'를 생성할 때, 슬롯 3(204) 및 슬롯 2(205)를 사용하여 각각 초기 응답 A22 및 A32를 송신한다. 이 경우, 리더/라이터(100)는 충돌을 검출하지 않고, 따라서 모든 비접촉 IC카드를 식별할 수 있고 식별 처리를 종료한다.
(제 1 실시예)
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예의 비접촉 IC카드는: 난수를 생성하기 위한 난수 생성 유닛 1(211) 및 난수 생성 유닛 2(212); 이러한 난수 생성 유닛 1(211), 2(212)중 어느 난수 생성 유닛을 사용하는지를 지정하기 위한 데이터를 포함하는 난수 생성 지시 유닛(206); 및 난수 생성 지시 유닛(206)에 의해 지정된 난수 생성 유닛에 의해 생성된 난수를 사용하여 리더/라이터에 응답하는 슬롯 결정 유닛(214)을 포함한다. 여기에 말하는 난수는, 리더/라이터로부터 초기 응답 리퀘스트가 송신될 때, 리퀘스트에 응답하기 위한 슬롯을 결정하는데 사용되는 난수이다. 상기 난수 생성 유닛은 비접촉 IC카드에 저장된 애플리케이션과 독립하여 위치된다. 독립이란, 하드웨어, 또는 애플리케이션과는 다른 소프트웨어인 것을 의미한다. 또한, 난수 생성 유닛 1(211) 및 난수 생성 유닛 2(212)는 난수를 생성하기 위해 독립하여 동작한다.
여기에서는, 공공 교통기관의 티켓 게이트에 본 발명을 적용하는 경우를 생각하여, 비접촉 IC카드(200)는 정기 통근 패스 IC카드이고, 비접촉 IC카드(300)는 통상의 티켓 IC카드이고, 2개의 IC카드가 리더/라이터(100)인 티켓 게이트를 통과할 때의 상태가 검증된다.
도 7은, 비접촉 IC카드(200) 및 비접촉 IC카드(300)가 공공 교통기관에 적용될 때에 실행되는 처리의 플로차트이다.
여기서, 비접촉 IC카드(200) 및 비접촉 IC카드(300)의 난수 생성 유닛 1(211)에 의해 사용된 난수 생성 방법 및 난수 생성 유닛 2(212)에 의해 사용된 난수 생성 방법은 각각 하기된 규정 1 및 규정 2에 기초하여 수행된다.
- 난수 생성 유닛 1에 대한 난수 생성 방법 : '1'만 생성한다.(규정 1)
- 난수 생성 유닛 2에 대한 난수 생성 방법 : 2에서 슬롯수까지의 난수를 생성하고, 슬롯수가 1일 때는 난수를 생성하지 않는다.(규정 2)
또, 비접촉 IC카드(200)에 정기 통근 패스 애플리케이션 1이, 그리고 비접촉 IC카드(300)에 통상의 티켓 애플리케이션 2이 있다. 더욱이 하기할 설정 1 및 설정 2가 비접촉 IC카드(200) 및 비접촉 IC카드(300) 각각의 난수 생성 지시 유닛(206)에 포함된다.
- 비접촉 IC카드(200)를 위한 난수 생성 지시 유닛(206) : 난수 생성 유닛 1을 사용한다.(설정 1)
- 비접촉 IC카드(300)를 위한 난수 생성 지시 유닛(206) : 난수 생성 유닛 2를 사용한다.(설정 2)
다음에, 이러한 조건하에서 비접촉 IC카드(200)의 동작을 도 7의 플로차트를 사용하여 설명한다.
비접촉 IC카드(200)는 리더/라이터(100)로부터 초기 응답 리퀘스트가 송신되는 것을 대기한다(스텝 S100: NO). 초기 응답 리퀘스트가 수신되면(스텝 S100: YES), 슬롯 결정 유닛(214)은 리퀘스트에 따라 슬롯수를 계산한다(도시 생략). 슬롯수는 도 3에 도시된 PARAM의 bit1~bit3로 특정된 값에 기초하여 계산된다. 이러한 bit로 특정된 값의 2의 승수가 슬롯수가 된다. 이하에 슬롯수를 계산하는 식(식 1)이 주어진다.
슬롯수(N)=2n (식 1)
(n은 bit1~bit3로 나타나는 0 에서 4까지의 값)
여기서, 초기 응답 리퀘스트에 포함되는 n의 값은 1이고, 즉 계산된 슬롯수(N)는 2이다.
다음에, 슬롯수를 계산한 후, 슬롯 결정 유닛(214)은 난수 생성 지시 유닛(206)에 저장된 설정을 획득한다(스텝 S101). 상기한 조건에 따라, 획득된 설정은 설정 1, 즉, '난수 생성 유닛 1'이다.
다음에, 상기 슬롯 결정 유닛(214)은 난수 생성 지시 유닛(206)에 저장된 데이터에 기초하여 난수 생성 유닛 1을 선택(스텝 S102)하고, 난수 생성 유닛 1은 난수를 획득한다(스텝 S103). 난수 생성 유닛 1은 난수 1만을 생성하므로, 비접촉 IC카드(200)는 슬롯 1을 사용하여 응답한다(스텝 S105).
다음에, 비접촉 IC카드(200)의 동작과 같은 시간에 수행되는 비접촉 IC카드(300)의 동작을 도 7에 도시된 플로차트를 사용하여 설명한다.
우선, 비접촉 IC카드(300)는 리더/라이터(100)로부터 초기 응답 리퀘스트가 송신되어 오는 것을 대기한다(스텝 S100: NO). 초기 응답 리퀘스트가 수신되면(스텝 S100: YES), 슬롯 결정 유닛(214)은 리퀘스트에 기초하여 슬롯수를 계산한다(식 1). 슬롯수(N)는 비접촉 IC카드(200)의 경우와 같고, 따라서 2이다.
다음에, 상기 슬롯 결정 유닛(214)은 난수 생성 지시 유닛(206)으로부터 난수 생성 지시 유닛(206)에 저장된 설정을 획득한다(스텝 S101). 상기 조건에 따라, 획득된 설정은 설정 2, 즉, '난수 생성 유닛 2'이다.
다음에, 비접촉 IC카드(300)는 난수 생성 지시 유닛(206)에 저장된 데이터에 기초하여 난수 생성 유닛 2를 선택(스텝 S102)하고, 난수 생성 유닛 2으로부터 난수를 획득한다(스텝 S104). 난수 생성 유닛 2의 경우에는, 2와 슬롯수사이의 난수가 생성되고, 이 경우에는 2 에서 2까지에서의 난수가 생성되고, 따라서 생성되는 난수는 2이고, 결과적으로 비접촉 IC카드(300)는 슬롯 2를 사용하여 응답한다(스텝 S105).
상기 프로세스의 결과로서, 두개의 슬롯을 갖는 리더/라이터(100)로부터의 리퀘스트에 따라, 비접촉 IC카드(200)는 슬롯 번호 1을 사용하여 응답하고 비접촉 IC카드(300)는 슬롯 번호 2을 사용하여 응답하고, 따라서 1회의 안티 충돌 처리로 모든 비접촉 IC카드가 식별되고 프로세싱은 종료한다.
상기한 바와 같이, 복수의 난수 생성 유닛이 있고, 슬롯 결정 유닛은 난수 생성 지시 유닛에 의해 지정되는 난수 생성 유닛을 사용하여 응답을 수행하고, 따라서, 비접촉 IC카드 단위로 상이한 슬롯을 결정하기 위한 알고리즘을 선택할 수 있다. 따라서, 동종의 비접촉 IC카드일지라도 상이한 슬롯으로 리퀘스트에 응답할 수 있고, 결과적으로 응답간의 충돌 확률을 저하시킬 수 있다.
복수의 애플리케이션에 대응하는 비접촉 IC카드의 경우에는, 예컨대 빈번히 사용된다고 예상되는 애플리케이션인,디폴트 애플리케이션(221)으로서 다른 애플리케이션(222)과 구별할 수 있다. 즉, 비접촉 IC카드가 식별된 후에, 리더/라이터가 비접촉 IC카드와 통신할 때에, 리더/라이터로부터 애플리케이션이 특정되지 않은 경우, 비접촉 IC카드를 위해 디폴트 애플리케이션(221)이 동작된다.
이러한 상황에서, 난수 생성 지시 유닛(206)은, 디폴트 애플리케이션이 특정하는 난수 생성 유닛을 특정하도록 할 수 있다.
즉, 난수 생성 지시 유닛(206)은 디폴트 애플리케이션이 그 애플리케이션으로부터 추천하는 난수 생성 유닛을 위한 데이터를 판독하고, 난수 생성 지시 유닛(206)이 지정하는 난수 생성 유닛의 정보로서 데이터를 저장한다.
예컨대, 도 5에 도시된 바와 같이, 애플리케이션(221)에 의해 추천되는 난수 생성 유닛은 난수 생성 유닛 1(211)이고, 애플리케이션(222)에 의해 추천되는 난수 생성 유닛은 난수 생성 유닛 2(212)이다. 이 경우에, 예컨대 외부로부터의 커멘드에 의해, 디폴트 애플리케이션이 애플리케이션(221)으로 설정될때, 난수 생성 지시 유닛(206)은 애플리케이션(221)에 의해 설정된 데이터에 따라, 난수 생성 유닛 1(211)을 저장한다.
상기한 바와 같이, 난수 생성 지시 유닛은 디폴트 애플리케이션에 기초하여 응답을 위해 사용될 난수 생성 유닛을 지정함으로써, 저장된 복수의 애플리케이션이 있을때, 애플리케이션에 따라 난수 생성 유닛을 자유롭게 변경할 수 있다. 따라서, 동종의 비접촉 IC카드에 의할 지라도, 저장된 애플리케이션에 따라 상이한 응답이 가능하고, 결과적으로 응답간 충돌 확률을 저하시킬 수 있다.
또한, 리더/라이터로부터의 커멘드에 의해서와 같이, 외부로부터 난수 생성 지시 유닛에 의해 저장된 지정 내용을 변경할 수도 있다. 이런식으로, 사용자는 복수의 난수 생성 유닛 사이로부터 사용될 난수 생성 유닛을 자발적으로 설정할 수 있다. 이 처리는, 예컨대 새로운 애플리케이션이 비접촉 IC카드에 인스톨될때, 난수 생성 지시 유닛에 의해 지정된 목적지가 그 애플리케이션에 적용된 난수 생성 유닛으로 변경될때 사용될 수 있다.
더욱이, 상기한 난수 생성 지시 유닛(206)이 디폴트 애플리케이션에 따라 난수 생성 유닛을 지정하는 다른 방법으로서, 애플리케이션과 난수 생성 유닛을 관련짓는 테이블과 같은 애플리케이션/난수 대응 데이터를 저장하도록 할수도 있다. 도 6은 애플리케이션/난수 대응 데이터의 테이블 이미지를 도시하고 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 애플리케이션/난수 대응 데이터(600)는, 애플리케이션명(601)과 난수 생성 유닛(602)간의 대응관계로 저장되고, 난수 생성 지시 유닛(206)은 이러한 애플리케이션/난수 대응 데이터(600)를 참조하고 현재 디폴트 애플리케이션으로서 설정되어 있는 애플리케이션명(601)에 기초하여 대응하는 난수 생성 유닛(602)을 결정한다. 예컨대, 디폴트 애플리케이션이 통상의 티켓(603)인 경우, 대응하는 난수 생성 유닛은 난수 생성 유닛 2(604)이다. 당연히, 애플리케이션명에 한정하지 않고, 후술 하는 애플리케이션 ID일수 있다. 또한, 상기한 테이블은 1예이고, 애플리케이션과 난수 생성 유닛간의 관계를 제공하는 어떠한 구성도 가능하다.
다음에, 난수 생성 통지 유닛(213)을 포함하는 비접촉 IC카드의 구성이 설명된다.
예컨대, 1 개의 정기 통근 패스 비접촉 IC카드(200)와 2 개의 통상의 티켓 비접촉 IC카드(300)의 경우, 및 비접촉 IC카드(300)와 같은 애플리케이션을 갖는 비접촉 IC카드(400)(도시 생략)를 고려한다.
이 경우, 상기한 바와 같이, 비접촉 IC카드(200)는 슬롯 번호 1을 사용하여 두개의 슬롯을 갖는 리더/라이터(100)로부터의 리퀘스트에 응답하고, 비접촉IC카드(300)와 비접촉 IC카드(400)는 슬롯 번호 2를 사용하여 응답해야한다. 다만, 여기서, 난수 생성 통지 유닛(213)이, 도 4에 도시된 초기 응답의 APP 데이터(407)의 최상위 byte에 사용될 난수 생성 유닛을 나타내는 데이터를 저장하고 리퀘스트에 응답한다.
상기예에서는, 리더/라이터(100)는 슬롯 번호 1을 사용하는 비접촉 IC카드(200)로부터의 응답을 문제 없이 식별하지만, 기타의 비접촉 IC카드(300, 400)로부터의 응답간의 충돌을 검출할 것이다. 즉 정비접촉 IC카드(200)만이 적당하게 식별되고, 따라서 대개, 모든 비접촉 IC카드에 대한 식별 처리가 재개된다. 그러나 여기서, 리더/라이터(100)는, 난수 생성 통지 유닛(213)으로부터의 통지로부터, 비접촉 IC카드(200)를 식별할 수 있기 때문에, 리더/라이터는 정기 통근 패스라고 하는 것을 확실히 식별할 수 있다. 이 예에서는, 통상의 티켓 IC카드보다 우선하여야 하는 정기 통근 패스 IC카드가 그렇게 식별되고, 티켓 프로세싱이 가능해진다.
상기한 바와 같이, 난수 생성 통지 유닛은 비접촉 IC카드에 의해, 즉 동작되는 애플리케이션의 타입을 포함하는 난수 생성 유닛으로의 통지를 송신하고, 따라서, 리더/라이터는 식별된 비접촉 IC카드에 의해 동작된 애플리케이션을 식별할 수 있다. 따라서, 애플리케이션이 리더/라이터에 의해 충분히 식별될 수 있는 애플리케이션이면, 다른 비접촉 IC카드를 식별할 수 있는지의 여부에 관계없이 안티 충돌 처리를 종료할 수 있다.
난수 생성 유닛을 나타내는 데이터를 저장하는 대신, APP 데이터(407)의 최상위 byte에 정기 통근 패스 IC카드를 나타내는 데이터를 저장할 수 있다. 그렇게 함으로써, 리더/라이터는 난수 생성 유닛으로부터가 아닌 직접적으로 비접촉 IC카드에 의해 동작된 애플리케이션을 식별할 수 있다.
또한, 초기 응답 리퀘스트에의 응답으로부터, 리더/라이터는 비접촉 IC카드에 의해 동작된 애플리케이션의 타입, 또는 난수 생성 유닛을 식별할 수 있다. 즉, 비접촉 IC카드의 종별 데이터를 분석함으로써, 호스트는 어떠한 종류의 비접촉 IC카드가 빈번하게 식별되고 있는지를 알 수 있고, 결과적으로, 리퀘스트에의 응답간의 충돌을 방지하기 위한 조치를 수행할 수 있게 된다.다
(제 2 실시예)
도 8은 본 발명의 제 2 실시예의 비접촉 IC카드(250)의 기능 블럭도이다. 리더/라이터(100)는 제 1 실시예에 설명된 리더/라이터와 동일하고 여기서의 설명은 생략 한다.
비접촉 IC카드(250)는, 비접촉 IC카드(200)의 구성에 난수 생성 데이터 획득 유닛(207)을 더한 구성으로 되어 있다. 난수 생성 데이터 획득 유닛(207)은 난수 생성 데이터를 리더/라이터로부터 획득하고 그 데이터의 내용을 슬롯 결정 유닛에 통지한다. 슬롯 결정 유닛은, 그 통지에 기초하여 비접촉 IC카드(250)상의 난수 생성 유닛 1, 2, 또는 애플리케이션(701, 702, 705)에 난수를 생성하도록 요청하지만 상세한 것은 후술 한다.
도 9는, 비접촉 IC카드(250)의 동작을 나타내는 플로차트이다.
우선, 비접촉 IC카드(250)는 리더/라이터(100)로부터 송신될 초기 응답 리퀘스트를 대기한다(스텝 S200: NO). 초기 응답 리퀘스트가 수신되면(스텝 S200: YES), 슬롯 결정 유닛(700)은 그 리퀘스트에 기초하여 슬롯수를 계산한다(도시 생략). 여기서 계산된 슬롯수(N)는 2로 한다. 더욱이 상기 난수 생성 데이터 획득 유닛(207)은 초기 응답 리퀘스트로부터 난수 생성 데이터를 획득한다. 난수 생성 데이터는, 도 3에 도시된 PARAM(302)의 (bit6~bit8의) 3 bit(307)로 주어지고 응답에 사용될 난수 생성 유닛을 지정하는 데이터이다.
여기서, 획득된 난수 생성 데이터에 난수 생성 유닛을 위한 지정이 있는 경우(bit6~bit8가 0이외의 것인 경우), 프로세스는 스텝 S203으로 진행되고(스텝 S201: YES), 지정이 없는 경우(bit6~bit8가 0인 경우), 프로세스는 스텝 S101로 진행된다(스텝 S201: NO). 스텝 101은, 제 1 실시예를 나타내는 도 7에 있어서의 스텝 S101이고, 특정이 없으면, 비접촉 IC카드(250)는 난수 생성 지시 유닛(206)으로부터 설정을 획득한다. 그 후, 획득된 설정에 기초하여 난수를 생성하고 리퀘스트에 응답하는 것은 제 1 실시예에서와 같다.
초기 응답 리퀘스트의 난수 생성 데이터가 난수 생성 유닛 1을 지시하면, 슬롯 결정 유닛(214)은 상기 난수 생성 유닛 1(211)로부터 난수를 획득한다(스텝 S204).
난수 생성 데이터가 난수 생성 유닛 2를 지시하면, 슬롯 결정 유닛(214)은 난수 생성 유닛 2(212)로부터 난수를 획득한다(스텝 S205).
그 후, 슬롯 결정 유닛(700)은 획득된 난수에 기초하여 응답을 위해 사용될 슬롯을 결정하고 그 슬롯을 사용하여 리퀘스트에 응답한다(스텝 S207).
상기한 바와 같이, 비접촉 IC카드가 초기 응답 리퀘스트에 포함된 난수 생성 데이터를 판단하게 함으로써, 리더/라이터는 난수 생성 유닛, 즉 난수를 생성하는 방법을 지정할 수 있게된다. 이런식으로, 외부 호스트 프로그램(리더/라이터)은 비접촉 IC카드로 하여금 원하는 난수 생성을 수행할 수 있고, 따라서 각각의 비접촉 IC카드에 대하여 다른 슬롯이 결정될 수 있고, 따라서 리퀘스트에의 응답간의 충돌을 방지할 수 있다.
난수 생성 데이터가 애플리케이션을 나타내고 있으면, 슬롯 결정 유닛(700)은, RAM(205)에 저장된 애플리리케이션(701)에 난수의 생성 리퀘스트를 수행하고, 그 애플리케이션의 고유의 난수 생성 함수(703)로부터 난수를 획득한다(스텝 S206). 난수 생성 함수(703)는 난수 생성 유닛의 1형태 이다.
다음에, 슬롯 결정 유닛(700)은 획득된 난수에 기초하여 응답을 위해 사용될 슬롯을 결정하고, 그 슬롯을 사용하여 리퀘스트에 응답한다(스텝 S207).
물론, 비접촉 IC카드가 복수의 애플리케이션(701, 702, 705)이 있으면, 리더/라이터는 예컨대 난수 생성 데이터로서 애플리케이션을 지정하는 애플리케이션 ID를 저장할 수 있다. 애플리케이션 ID에 기초하여 난수 생성 데이터 획득 유닛(207)이 대응하는 애플리케이션의 고유의 난수 생성 함수(704)로부터 난수를 획득한다. 또한, 애플리케이션 자체가 난수 생성 유닛을 구성하고, 다른 애플리케이션에서와 같이 외부로부터 다운로드할 수도 있다.
상기한 바와 같이, 난수 생성 데이터는 애플리케이션을 지정하고, 그 난수 생성 데이터를 난수 생성 데이터 획득 유닛이 획득하게 함으로써, 리더/라이터는 비접촉 IC카드상의 애플리케이션에 대해서 애플리케이션을 위한 고유의 난수를 생성할 수 있고 각각의 애플리케이션에 대하여 다른 슬롯을 선택할 수 있다. 따라서, 상기한 정기 통근 패스와 통상의 티켓의 비접촉 IC카드의 경우에서와 같이, 비접촉 IC카드중 1개를 식별함으로써, 다른 카드를 식별할 필요가 없고, 따라서 비접촉 IC카드를 식별하기 위한 프로세스를 조기에 종료할 수 있다.
(제 3 실시예)
도 10A는 본 발명의 제 3 실시예의 비접촉 IC카드(260)의 기능을 나타내는 블럭도이고, 도 10B는 스위치 유닛의 일례를 나타내는 도면이다. 리더/라이터(100)는 제 1 실시예에서 설명된 리더/라이터와 같고, 따라서 여기서 설명은 생략 한다.
비접촉 IC카드(260)는, 비접촉 IC카드(200)의 구성에 스위치 판독 유닛(208)을 더한 구성으로 되어 있다. 스위치 판독 유닛(208)은 스위치의 OFF 또는, ON 상태사이에 CPU(203)로 송신되는 신호를 변화시킨다. 송신되는 신호에 따라, CPU(203)는 난수 생성 유닛 1 또는 난수 생성 유닛 2를 선택한다. 여기서, 스위치가 OFF일때에는 CPU(203)에 송신되는 신호가 플러스의 전압이고, 그 경우, 난수 생성 유닛 1(211)이 선택되고, 스위치가 ON일때 CPU(203)에 송신되는 신호가 제로 전압고, 그 경우, 난수 생성 유닛 2(212)가 선택된다. 본 설명에서는 CPU(203)에 대한 전압의 변화로 난수 생성 유닛이 선택되는 구성으로 했으나; CPU(203)에의해 판단이 가능하는한, 전압 변화 이외의 구성도 가능하다.
도 11은, 비접촉 IC카드(260)의 동작을 나타내는 플로차트이다.
우선, 비접촉 IC카드(260)는 리더/라이터(100)로부터 초기 응답 리퀘스트를 대기한다(스텝 S300: NO). 초기 응답 리퀘스트가 수신되면(스텝 S300: YES), 슬롯 결정 유닛(900)은 그 초기 응답 리퀘스트에 기초하여 슬롯수를 계산한다(도시 생략). 여기서, 슬롯수(N)는 2이다.
다음에, 상기 슬롯 결정 유닛(900)은 스위치 판독 유닛(208)으로부터 설정을 획득한다(스텝 S301). 그 후, 획득된 설정에 기초하여 사용될 난수 생성 유닛을 결정한다(스텝 S302).
설정이 OFF인 경우에는, 난수 생성 유닛 1(211)로부터 난수가 획득된다(스텝 S303).
설정이 ON인 경우에는, 난수 생성 유닛 2(212)로부터 난수가 획득된다(스텝 S304).
그 후, 획득된 난수에 기초하여 슬롯 번호를 사용하여 초기 응답이 수행된다(스텝 S305).
상기한 바와 같이, 비접촉 IC카드의 사용자가 외부로부터의 스위치에 의해 난수를 획득하기 위한 방법을 선택할 수 있고, 따라서 비접촉 IC카드를 사용하기 위한 조건에 적절한 난수를 생성하기 위한 방법을 선택할 수 있고, 따라서, 리퀘스트에의 응답간의 충돌을 방지할 수 있다.
스위치 상태에 기초하여, 상기한 디폴트 애플리케이션을 바꿀수도 있다. 상기 제 1 실시예의 프로세스의 후단에서 디폴트 애플리케이션을 결정함으로써 난수 생성 유닛을 결정하는 구성은 스위치에 의해 난수 생성 유닛을 결정하는 것과 같은 효과가 있다.
본 발명의 비접촉 IC카드는 응답간의 충돌 확률을 저하시킬 수 있고, 따라서 복수의 비접촉 IC카드를 식별하는 시스템에 사용되는 비접촉 IC카드에 유용하다.

Claims (8)

  1. 복수의 애플리케이션을 실행할 수 있고 난수에 의해 결정된 슬롯을 사용하여 리더/라이터로부터의 리퀘스트에 응답하는 비접촉 IC카드에 있어서,
    애플리케이션과 별개이고, 슬롯을 결정하기 위한 난수를 독립하여 생성하는 복수의 난수 생성 유닛;
    복수의 난수 생성 유닛사이로부터의 리퀘스트에 응답하기 위해 사용될 난수 생성 유닛을 지정하는 난수 생성 지시 유닛; 및
    난수 생성 지시 유닛에 의해 지정된 난수 생성 유닛에 의해 생성된 난수를 사용하여 응답을 수행하는 슬롯 결정 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉 IC카드.
  2. 제 1 항에 있어서,
    난수 생성 지시 유닛은 특정된 데이터에 의해 결정되는 비접촉 IC카드상에 저장된 복수의 애플리케이션사이로부터의 애플리케이션에 기초하여 응답을 위해 사용될 난수 생성 유닛을 지정하는 것을 특징으로 하는 비접촉 IC카드.
  3. 제 1 항에 있어서,
    난수 생성 지시 유닛은 리더/라이터로부터의 지시에 기초하여 난수 생성 유닛의 지정을 변경하는 것을 특징으로 하는 비접촉 IC카드.
  4. 제 2 항에 있어서,
    리퀘스트에 포함되고 난수 생성 유닛을 지정하는 난수 생성 데이터를 획득하는 난수 생성 데이터 획득 유닛을 더 포함하고;
    슬롯 결정 유닛은 난수 생성 데이터에 의해 지정되는 난수 생성 유닛을 사용하여 난수를 획득하고, 그 난수를 사용하여 응답을 수행하는 것을 특징으로 하는 비접촉 IC카드.
  5. 제 4 항에 있어서,
    난수 생성 데이터는 비접촉 IC카드상에 저장되는 애플리케이션을 지정하고;
    슬롯 결정 유닛은 난수 생성 데이터에 의해 지정된 애플리케이션에 제공된 기능을 사용하여 난수를 획득하고, 그 난수를 사용하여 응답을 수행하는 것을 특징으로 하는 비접촉 IC카드.
  6. 제 2 항에 있어서,
    애플리케이션은 통신을 통하여 다운로드될 수 있고 그 애플리케이션은 난수 생성 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉 IC카드.
  7. 제 1 항에 있어서,
    복수의 난수 생성 유닛을 물리적으로 선택하는 스위치를 더 포함하고;
    슬롯 결정 유닛은 스위치의 상태에 기초하여 난수 생성 유닛을 선택하고, 선택된 난수 생성 유닛에 의해 생성된 난수를 사용하여 응답을 수행하는 것을 특징으로 하는 비접촉 IC카드.
  8. 제 1 항에 있어서,
    응답을 위해 사용된 난수 생성 유닛을 지시하는 데이터를 응답에 저장하는 난수 생성 통지 유닛을 더 포함하고;
    슬롯 결정 유닛은 데이터를 저장하는 응답을 리더/라이터에 송신하는 것을 특징으로 하는 비접촉 IC카드.
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