TW565775B - Arrangement for command transmission - Google Patents
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Description
565775 A7 __ 五、發明説明（i ) 發明概述 蛛本發明係與一種指令傳輸配置有關’該配置包含一個附 帶一傳輸界面之指令傳輸單元，—個附帶一接收界面之指 7接收單元，以及一個用以將一指令資訊以逐段方式由前 述指令傳輸單元傳送至前述指令接收單元之傳輸路徑，每 一資訊段之長度均係預先設定，如果某—指令資訊之長度 超過資訊段最大預定長度時，可由上述傳輸界面將該指令 資訊分割成多個資訊段。 上述4曰令傳輸配置方式常被業界使用，而資訊段之最大 長度係由一傳輸協定予以設定。隨同一指令或一指令編號 一併傳輸的尚有一時常出現的指令變數長度資料，該資料 包含該指令變數本身以及多個用以監控正確傳輸作業之檢 查位元。此類資訊段通常會在該資訊段開始時附加一開始 位元，並在該資訊段結束時附加一停止位元。 此種指令傳輸配置也可利用一些晶片卡組成之，特別是
使用一些市場上常見之多媒體卡片。該等卡片中均含有I 述結構配置，用以傳輸指令，例如常見之多媒體卡片 (MMC)，以及“SD卡片”。在這兩種卡片中，其標^指令 之長度係限制在48個位元。其中6個位元係分配給指令^旨 數（亦即該指令之編號）’另有32個位元係分配給指令變數 資訊使用。指令變數長度超過3 2個位元者gp π & ' 方式傳輸。基本上可能出現的各種指令编妹i ▽瑪唬也被限制在 64，相當於6個位元。 在多媒體卡片（MMC)中，有兩個類屬指令， J精以傳輸 ____zA -_ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） --------- 565775 A7 . ______B7___ 五、發明説明（2 ) 各種非標準指令。指令“APP一CMD”可藉以傳輸一個新的而 且由使用人自定的指令，但該指令必須以相同資訊結構， 亦即與標準資料相同的資訊段長度。此外，“ GEN CMD”指 令則可藉以傳輸一非標準指令，惟，此等非標準指令係經 由資料線路傳輸。指令資訊本身必須在一資訊長度有一定 限制之資訊段内傳輸。 如通常所悉，可將資訊長度較長的資訊段分割成一些較 …小的資訊段。例如在OSI (開放型系統互連）參考模型中所 介定的方式。但在該參考模型中介定的方式中，將一長資 訊段分割成若干較小資訊單元以及嗣後再將該等分割後的 小單元復合成原來的資訊段之操作不僅費時，亦因而減低 資訊傳輸速度。 德國第37 29 372 A1號專利所揭露之一種資料傳輸裝置和 方法係用以在各種電腦和週邊設備單元之間傳輸資料。該 裝置對每一資訊段編配一個資訊段編號。所連接的各電腦 和各週邊設備單元均預先設定一些資訊段編號，標識那些 資訊段可寫入資料，那些資訊段可讀出資料。 美國第5,881，260號專利所揭露之一種裝置和方法，可用以 自一記憶體中讀出各種不同資訊長度之指令，其方法係首 先搜尋出各指令分離指標之字元串，然後再由程式計數器 設定一新數值。. 时 因此’本發明之目的旨在說明一種指令傳輸配置，以— 種簡早万式傳輸含有任何資訊長度指令變數之指令，俾可 以極向速度傳輸資料。
五 説明(… 據本發明之設計，即刊用上述指令傳輸配置達成此 之拆舻上其特點為，每—資訊段至少含有一個可供識別用 資ΐ段!1元’用以標示本資訊段是否為本指令之最後一個 =採用依據本發明設定之指令傳輸配置，含有任何預 二…變數長度之各種指令均可予以傳輸而無須使用資料 ^二因為該配置中有—簡單方法用以㈣所傳輸的指令 -=元整，或者後面是否尚有該指令之其他資料段，故可 =免上述之傳輸速度減緩缺點。最簡單的情況是提供一個 繼:來t識"'指令之結束。例如：以字表示隨後還有 、··續C貝訊段。當收到各該資訊段之後，即將其依序排列 以至接收到一個以“〇，，字所代表之控制位元時為止。因 此，只須檢查一個位元即可。在指令接收單元内，即可呈 現出-個和指令傳輸單元内原始產生的指令形式完全相同 且含有該指令變數内容之完整指令資訊。 如果該接收單it是-個晶片卡（尤其是_多媒體卡片）， =能發揮本發明所揭示配置的優點。在一種最理想的設計 中’孩晶片卡應含有-個用以執行各式加密指令之微處理 益’以及-個用以存儲大量資料卷之記憶體晶片。該等資 料卷内容可在該晶片上被加密或解密。為確保資料安全性 計，該記憶體晶片和該微處理器晶片為兩個分離之獨立组 件，而且該微處理器應附加一小容量記憶體。微處理器内 〈各記憶體單元’特別是密碼處理器中者應設有免受因軟 體和硬體侵入而引發生非法存取行為之保護措施。 本紙張尺度適財@ S家標準(CNS) A4規格(2l〇X297公爱) •6- 565775 A7
微處理器巾如果含有—域體管理單元 行存取操作更較有利，因& ^丨 τ•己進 ^ . '為，可利用蔹管理單元以線性尋 器中之某-特定記憶區。 匕乂及…政處理 考=各項本發明具體實例之附圖將於詳細說明中提供參 圖1所示係一指令傳輸配置之基本結構圖， 圖2所示係-指令傳輸單元之指令集代表性圖例， 圖3所示係一指令之結構圖， 圖4所示係依據本發明原理將_指令資訊分割成多 訊段之情形， 圖5所示係將傳輸操作分成若干“通道，，之情形， 圖6所7F係一指令接收單元之應用型具體實例，及 圖7所示係將一記憶體分割成兩個記憶區的情形。 發明之詳細說明 圖1所7F係一種指令傳輸基本配置結構圖。其中有一指 令傳輸單兀1。孩單元中有一個用以產生指令之裝置，以 及用以將指令資訊轉換成一種適合傳輸的格式之傳輸界面 3。圖1中另有一接收單元4，其中有一與前述傳輸界面3相 對應之接收界面5，以及一個用以進一步處理指令資訊之 裝置6。在指令傳輸單元丨和指令接收單元4間的指令傳輸 操作疋經由一條傳輸路徑7進行。此一傳輸路徑係依據一 固定之通訊協定而操作，該通訊協定指明各種指令應以逐 個資訊段依序傳輸的方式執行傳輸，並設定每一資訊段之 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 565775 A7 _____B7 五、發明説明（5 ) 長度。如果欲傳輸之某一指令資訊段的長度超過所設定之 最大資料段長度，可利用該傳輸界面3將該指令分割成多 個資訊段。 含有標準資訊段長度之指令係利用正常應用程式8設定 之，如圖2所示。在一多媒體卡片（簡稱‘‘ j^c，，）中，指令 資訊段長度係固定為4 8個位元。其中，3 2個位元係供指令 變數資料使用，此一資訊段長度足供容納各式標準指令及 標準應用程式資料内容之需要，例如一 Mp 3格式播放機應 用程式。但是如果想達成對多媒體卡片上資料之較高保密 性即必/員與加舍Ά异配合操作。圖中所附加之指令9即 係實行此種保密措施時所需要之附加指令。為達成此種設 計目的，前述32位元之資訊段長度即不足以容納整個指令 之變數資料，例如，需要傳輸一個密鑰資料，為了保密理 由，其資訊長度即會比32位元更長。 此二指令群產生一延伸命令集1〇，其不只包含可在以位 元資訊段内傳送的指令，亦包含保全指令其變數長度大於 可能之3 2位元。 自才曰令傳輸單元將一指令輸送至指令接收單元之操作， 如圖2所示係經由一指令通道7和一資料通道丨丨為之。但是 為了 _成快速傳輸以及保持通訊協定資料“整潔，，之目的， 最好是僅利用指令通道7傳輸資料。 圖3所示係一指令20之資料結構圖。指令識別編號 2 7 (標籤）係用以說明需要執行之指令。欄位2 8 (表示長度） 係用以表明一指令變數（29)可佔用之位元位數。另一欄位 -8，_ 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公嫠) "' -------— 565775 五、發明説明（ 30(CH)係指定可用讀送該指令切道，亦即正在應接 收孩指令之接收單元上之應用軟體。此一部份將於以下段 落中參^圖5時再加以說明。所提供之最後一個搁位 3 1(CB)間稱為控制位元組。被傳輸之指令資料框η包含 代表該指令20之位元串24。該位元仏之前有_開始: 兀22，另有多個檢查位元，在本範例中包括一檢查總合資 料26和-停止位元23，係位於該指令資訊框尾部。由於該 —1令之指令變數資訊29之長度長短時有變化，故必需在該 々又數:貝Λ 2 9和该檢查總和之間添加任何既定數值以填 j其資料框内之空隙.。如果指令2G資訊段的長度未超過可 容許之最長資料段長度48個位元，可能需要前述之填空程 序。 圖4所示係說明當指令2〇資訊段長度超過判個位元時， 如何依本發明揭示原理將該指令分割成多個資訊段之方 法，俾可傳輸該指令。最初，先將整個指令2〇之48個位元 以一第一個資訊段方式傳輸出去。此一資訊段不僅包含控 制位7C組CB和通道指示資訊ch，也包含該指令識別號碼 27以及該指令變數29總長度28等資料。此一資訊段有一 開始位元22和一停止位元23 ,檢查總和26係插加在停止 位兀2 3之前面，且此一位元串係以一指令資料框之形^被 傳輸出去。但是整個指令2〇並未隨同此一資訊段32被傳輸 出去。因此，資訊段3 2之控制位元組c B含有一警示訊 息，指明尚有一後續之資訊段。在第一資訊段後面之指令 變數29的各位元係包含在隨後傳輸之資訊段33内。此一資 h張尺度適用Κϊϋ準(CNS) A4A格(2X0X297公爱） 565775 A7
訊段33也含有-控制位元組CB，在此—資訊段η後面可 能還跟隨著另-指令資訊段。在圖4所示範例中，資訊段 33中亦含有-警示訊息，指明後面尚有另_後續資訊段。又 該指令說指令變數資訊29中之其餘位元乃在第三個指令 資訊段34中被傳輸出去。在本範例已假定該指令2〇的全部 位元已容納在前述三個資訊段中進行傳輸，因此乃在第三 個資説段内的控制位元組即表明已無其他後續資訊段。指 令接收單元4接收上述各資訊段後，即將其依序排列，^ 到收到-個含有明示已無其他後續資料段之資訊段後為 止。俟指令接收單元4收到|個指令的資訊後，該指令即 由裝置6加以處理。 圖5所示係說明在指令2〇中如何使用通道指標ch的方 法。在一指令接收單元4中（尤其是利用一晶片卡的接收單 元中），可容許多個應用程式同時在其中操作。此一特性 特別可符合以晶片卡4執行各種不同功能之需要。但，即 使僅有一個主要應用.程式被編配一個獨特的應用程式編 號，第二個應用程式仍可執行安全措施之功能。並應對此 一應用程式編配一個不同的應用程式編號。這些應用程式 編號應分別被編配一通道編號，俾使該指令接收單元4或 泫曰EJ片卡卩逍時都可明確辨識目前所接收之指令需使用之應 用程式。 圖6所示依據本發明原理設計之指令傳輸配置的一種應 用私式。其中之多媒體卡片4代表一指令接收單元，在一 記憶體晶片4 1内存有一已加密資料檔4 3。此外，該配置有 -10- I紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公爱）—
裝 訂 f 565775
一密碼處理器40附帶-主要記憶體42。倘若該多媒體卡片 4接收到在孩指令通道上傳輸之一個指令，指示擬將在 屺fe體4 1内儲存之該加密檔案43解密並輸出時，該等須進 仃解笟處理又加密指令即送入密碼處理器4 〇中執行解密處 理。與f全保密有關之資料，特別是那些密論資料係被儲 存在該密碼處理器40内設置之主記憶體42内。然後自記憶 體晶片41中讀出該加密檔案43,經過解密處理後，以一可 …閱讀檔案45形式經由資料通道輸出。為方便以較簡單方式 執行程式設計著想，即使兩個記憶體42和41實際上係分離 汉置之记憶體，也可採用線性定址方式進行資料位置之搜 尋操作。此種操作過程可參閱圖7加以說明。其中之記憶 體41可對其自由存取資料。就安全保密觀點而言，這種設 計並不代表一項限制措施，因為在本具體實例中，該記憶 體内所存儲的只有已加密資料。也會發生含有已解密資料 又儲存區係位於另一記憶體4 〇内，而該記憶區則設有妥盖 的預防軟體及硬體攻擊措施。 在本具體實例中，.係假設該晶片卡僅執行一種指令接收 單元之功能。當然，也可設想使該晶片卡執行一種指令傳 輸單元的功能。依本發明所設計之含有一控制位元或1元 組之資料段也可在此種配置結果中應用。 各附圖中相關部份之參考編號表 ‘ 1 指令傳輸單元 2 指令產生裝置 3 傳輸界面
565775 A7 B7 五、發明説明（9 ) - 4 指令接收單元 5 接收界面 6 指令處理裝置 7 傳輸路徑 8 標準指令 9 保密指令 10 指令組 11 資料通道 20 指令 2 1 指令資料框 ， 22 開始位元 23 停止位元 24 位元串 25 填空位元 26 檢查總合 27 指令識別編號· 28 指令變數資料長度 29 指令變數資料 30 通道 3 1 控制位元組 32 第一指令資訊段 33 第二指令資訊段 34 第三指令資訊段 40 密碼處理器 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 x 297公釐） 565775 A7 B7 五 發明説明（1(3 ) 4 1 記憶晶片 4 2 主憶體 4 3 檔案 44 指令 4 5 資料 -13-本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
Claims (1)
- 565775一種指令傳輸配置，包含： 一個指令傳輸單元（1)附帶一個傳輸界面（3); 個扣令接收單元（4 )附帶一個接收界面（5 );及 一條傳輸路徑（7)，用以將一指令（2〇)自該指令傳輸 單元（1)以逐個資訊段的傳輸方式傳輸單該指令接收單‘ 兀（4)，琢指令（2〇)所含資訊段長度（按所含資訊之位元 數目表π )係經預先設定，如指令（2 〇)之資訊段長度超 '過預定之資訊段最大長度時，可由該傳輸界面（3)將該 指令之資訊分割成多個資訊段； 其特點為： 每一資訊段至少各有一控制位元（CB)用以辨認該資 訊丰又疋否為指令（2〇)之取後一個資訊段。 2·如申請專利範圍第1項之配置，其特點為： 該指令接收單元（4)係一晶片卡，明確言之，係一多 媒體卡片。 3·如申請專利範圍第2項之配置，其特點為： 該晶片卡（4)中有一微處理器（4〇)，用以執行加密指 令，以及一記憶體晶片（4 1),用以容納大量資料。 4·如申凊專利範圍第3項之配置，其特點為： 該記憶體晶片（4 1 ) 6¾記憶容量大於1兆位元（丨MB )。 5·如申請專利範圍第3項之配置，其特點為： 該微處理器（40)和該記憶體晶片（41)為兩個分離設 置之組件，且該微處理器（4 0)内含有另一容量較小的記 憶體（42)，可預防因軟體及硬體攻擊所引起之不法取存 -14-565775.行為。 6·如申請專利範圍第5項之配置，其特點為： 該微處理器(40)含有—記憶體管理單元，利用該管理 單元可以—種線性定址方式對該記憶體晶片⑷）中之記 憶體和孩微處理器（40)中之記憶體進行資料位址搜君 7.如申請專利範圍第3項之配置，其特點為： ，。 經由孩傳輸路彳i傳輸之各資訊段分別 _收單元（4)所指定之一個儲存位址。 ·，‘， 土6 -15-
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