CN1516066A - 编程可写集成电路卡及其方法 - Google Patents

Abstract

一种集成电路卡及其添加或改变其存贮器中程序的方法，这种方法在将添加或改变的程序写入存贮器时可避免对集成电路卡功能的不利影响并可保证后来写入的程序的安全性，安全性的保证是由具有解密功能或程序代码转换功能的写入控制程序限定写入的过程来实现的。

Description

编程可写集成电路卡及其方法

本申请是1997年9月3日提出的名称为“编程可写集成电路卡及其方法”的中国专利申请97117567.5的分案申请。

发明背景

发明领域

本发明涉及一种有可写存贮器的集成电路卡，更具体地，和一种可在该存贮器中保证安全性地写入程序的集成电路卡及其方法有关。

现有技术阐述

集成电路卡具有极好的安全性和宽广的应用场合。一般地，集成电路卡具有一个内部存贮器以写入和存贮可电擦除的一段程序以及各种各样信息，用于在用户拥有其后写入各种信息。例如，在日本公开专利申请6-309558中公开的发明在集成电路卡中存贮用户信息并提供快速服务。在日本公开专利申请6-309384中，阐述了一种将医疗机构中病人的检查结果和配药数据存于集成电路卡中的应用。进而，最近已开展了将集成电路卡用于电子货币系统的研究，集成电路卡用于电子货币系统的研究，集成电路卡用于写入货币信息。

在上面的叙述中，在集成电路卡中写入信息的使用方法都加以实现了。就保证安全性而言，改变和添加已存贮内部程序并写入新程序的方法就有局限性了。

为改进或改变集成电路卡的功能，程序的改写是必要的。进而，为保证安全性，还有必要改变加密方法。然而，为使修改已存贮程序成为可能会导致集成电路卡微处理器芯片和其程序中的信息对公众公开，在要求高安性性的情况下使用这种集成电路卡是不适宜的。

发明简述

因此，本发明的目标之一即提供一种可在保证集成电路卡高安全性的情况下对已存贮的内部程序改写或添加以及写入新程序的集成电路卡，还包括其方法。

为实现该目标，本发明所给的是一种包含微处理器和存贮程序写入控制程序以及用于前述微处理器的程序的存贮器的编程可写集成电路卡，程序写入控制程序具有解密功能和转换程序代码功能中的至少一种功能，当微处理器的程序由外部给出时，集成电路卡根据程序写入控制程序完成解密进程和转换程序代码进程中的至少一个，并将程序存入存贮器中。

更具体地说，在本发明中，编程可写集成电路卡包含微处理和存贮微处理器的程序的存贮器，其一个特征就是集成电路卡的构成包含有在集成电路卡预置程序中的具有解密功能和/或程序代码转换功能的写入控制程序及用于程序写入的存贮器，另一个特征是集成电路卡的构成除集成电路卡的微处理器外还包含用于执行具有解密功能和/或程序代码转换功能的写入控制程序的写入控制微处理器、切换两个微处理器的装置和用于程序写入的存贮器。

本发明的另一个特征是具有诸如技术要求等技术信息不对公众公开的微处理器的集成电路卡还包含诸如分类和技术要求等技术信息对公众公开的微处理器、用于程序写入并存贮微处理器的程序的存贮器和用于切换两个微处理器的机构。

这些构成使得在保证集成电路卡必要安全性情况下改变或添加内部程序以及写入新程序成为可能。

本发明前边的和其它的目标、优点、操作方式和新特征将在参照附图阅读以下详述中得到理解。

附图简述

图1是用来说明本发明中编程可写集成电路卡的第一实施方案的方块图。

图2是用来说明本发明中编程可写集成电路卡的第二实施方案的方块图。

图3是用来说明本发明中编程可写集成电路卡的第三实施方案的方块图。

图4是用来说明本发明中编程可写集成电路卡的第四实施方案的方块图。

图5是用来说明本发明中编程可写集成电路卡的第五实施方案的方块图。

图6是用来说明本发明中编程可写集成电路卡的第六实施方案的方块图。

优选实施方案详述

图1是用来说明书本发明中可写集成电路卡第一实施方案的块图。数字1表示集成电路卡的微处理器，2表示与外部装相连的接线器，3表示程序只读存贮器(1)，3A表示用于实现集成电路卡功能的程序，3B表示具有解密功能的写入控制程序，4表示用于写入的存贮器，L1表示数据总线。

集成电路卡中的微处理器1、接线器2和集成电路卡功能程序3A是用于实现集成电路卡原始功能的组件。外部指令通过接线器2送给微处理器1，集成电路卡根据该指令执行一次操作。用来指示写入的写命令预置于集成电路卡功能程序3A中，集成电路卡功能程序3A通过一个外部写指令激活写入控制程序3B。写入控制程序3B事先具有解密功能，写入控制程序3B被激活后，与集成电路卡的通讯需要加密的命密，写入控制程序3B将拒绝接收它们，从而程序和数据无法写入用于写入的存贮器4。如果后来写入的程序已加密，即便向大众公开它，也不会引起丧失安全性的问题，从而没有必要严格管理程序写入过程。因此，除保证集成电路卡中程序的安全性外，还可保证随后写入的程序的安全性。

图2是用来说明本发明中可写集成电路卡第二实施方案的方块图。数字1表示集成电路卡的微处理器，2表示与外部装置相连的接线器，3表示程序只读存贮器(1)，3A表示用于实现集成电路卡功能的程序，3C表示具有程序代码转换功能的写入控制程序，4表示用于写入的存贮器，L1表示数据总线。

集成电路卡中的微处理器1、接线器2和集成电路卡功能程序3A是用于实现集成电路卡原始功能的组件，其操作与第一实施方案中所述的操作情况相同。用来指示写入的写命令预置于集成电路卡功能程序3A中，集成电路卡功能程序3A通过一个外部写指令激活写入控制程序3C。该写入控制程序3C具有转换程序代码的功能，后来写入的程序由写入控制程序3C进行处理，将以与由接线器2输入代码的不同的格式被转换，然后写入用于写入的存贮器4。后来写入的程序在其安全性得到管理的地方编制，基程序代码已根据与写入控制程序3C中程序代码转换规则相反的规则事先转换。通过这样做，与第一实施方案中方式相同，除保证集成电路卡中程序的安全性外，还可保证后来写入的程序的安全性。

如果写入控制程序3C中程序代码转换功能由将微处理器程序代码转换为集成电路卡的微处理器程序代码的未向大众公开的先前技术提供，就没有必要将集成电路卡的微处理器1中的信息对程序开发者公开。也就是说，由于有外部所给程序代码可为已知代码而无需将集成电路卡中程序的指令代码对外公开的优点，集成电路卡的安全性得到保证，并且程序开发的效率得到提高。在这种情况下，从保证安全性的角度出发，用一段后来写入的程序在集成电路卡功能程序3A中增加消除信息取出的功能是很有效的。

如果写入控制程序3C具有第一和第二实施方案中说明的两种功能，即解密功能和程序代码转换功能，就保证集成电路卡安全性而言就更有效。

图3是用来说明本发明中可写集成电路卡的第三实施方案的方块图。数字1表示集成电路卡的微处理器，2表示与外部装置相连的接线器，3表示程序只读存贮器(1)，3A表示用于实现集成电路卡功能的程序，4表示用于写入的存贮器，5表示用于写入的微处理器，6表示程序只读存贮器(2)，6A表示具有解密功能的写入控制程序，7表示开关，L1表示数据总线，L2表示转换信号(1)，L3表示转换信号(2)。开关7用于有选择地切换连接于接线器2的微处理器1和5，切换是借助于转换信号L2和L3进行的。当开关7选择微处理器1时，微处理器1、接线器2和程序只读存贮器(1)3实现了集成电路卡的原始功能。

用来指示定性主的写命令预置于集成电路卡功能程序3A中，转换信号(1)L2通过一个外部的写指令由集成电路卡的微处理器1输出，开关7切换至用于写入的微处理器5。写入控制程序6A具有解密功能，写入控制程序6A通过用于写入的微处理器5完成解密功能。开关7切换至用于写入的微处理器5后，与集成电路卡通讯需要加密的程序、命令、数据、密钥及其它。如果后来写入的程序、命令和数据没有正确加密，写入控制程序6A将拒绝接收它们，从而程序和数据无法写入用于写入的存贮器4。因此，除保证集成电路卡中程序的安全性外，还可保证后来写入的程序的安全性。当集成电路卡如此构造时，即便由于不正确操作使它切换至与模式，如果过程正常结束并且开关7无法借助于转换信号L3返回至集成电路卡的微处理器1，它作为普通集成电路卡使用就水远不再可能，因而安全性得到保证。这是第一和第二实施方案中不具备的优点。即使在只采用一个微处理器的构成中，如果它被不正确地使用，通过增加一个不接受外部复位信号的电路，也可得到同样的效果。由于两个微处理器1和5彼此独立，可采用形式大相同的微处理器，从而得到具有高度安全性的构成。

图4是用来说明本发明中可写集成电路卡的第四实施方案的方块图。数字1表示集成电路卡的微处理器，2表示与外部装置相连的接线器，3表示程序只读存贮器(1)，3A表示用于实现集成电路卡功能的程序，4表示用于写入的存贮器，5表示用于写入的微处理器，6表示程序只读存贮器(2)，6B表示具有程序代码转换功能的写入控制程序，7表示开关，L1表示数据总线，L2表示转换信号(1)，L3表示转换信号(2)。本实施方案中作为集成电路卡的功能操作以及两个微处理器的切换操作均和上述第三实施方案中的情况相同。本实施方案具有上述的第二和第三实施方案两方案的功能。

如果写入控制程序6B具有第三和第四实施方案中说明的两种功能，也就是，解密功能和程序代码转换功能，就保证集成电路卡安全性而言就更有效。

图5是用来说明本发明中可写集成电路卡的第五实施方案的方块图。本实施方案说明的是一种通过将后来写入的程序对用户侧完全公开而保证集成电路卡内部安全性的编程可写集成电路卡。数字1集示集成电路卡的微处理器，2表示与外部装置相连的接线器，3表示程序只读存贮器(1)，3A表示用于实现集成电路卡功能的程序，3D表示用于写入控制的程序，4表示用于写入的存贮器，7表示开关，8表示其信息对公众公开的微处理器，L1表示数据总线，L2表示转换信号(1)，L3表示转换信号(2)，L4表示芯片选择信号。写入用于写入的存贮器4中程序的构成使得它只能在其信息对公众公开的微处理器8中执行。作用于存贮集成电路卡功能程序3A的程序只读存贮器(1)3上的芯片选择信号L4的构成使得它只受集成电路卡的微处理器1的控制。因此，通过后来写入的程序不可能进入程序只读存贮器(1)3中，从而保证了集成电路卡功能的安全性。

集成电路卡的微处理器1通过一个外部写指令激活用于写入控制的程序3D后，对用于写入的存贮器4的程序定性主操作开始进行。用于写入控制的程序3D完成将外部程序和数据写入用于写入的存贮器4中的过程。这种情况下的程序是针对其信息已对公众公开的微处理器8编写的，集成电路卡功能的安全性在集成电路卡中加以保证，因而没有必要对后来写入的程序采取保护措施。

本实施方案适用于公开处理后来写入的程序和保证集成电路卡安全性两方面彼此兼容的应用场合。

图6是用来说明本发明中可写集成电路卡的第六实施方案的方块图。数字1表示集成电路卡的微处理器，2表示与外部装置相连的接线器，3表示程序只读存贮器(1)，3A表示实现集成电路卡功能的程序，4表示用于写入的存贮器，7表示开关，8表示其信息对公众公开的微处理器，6表示程序只读存贮器(2)，6C表示用于微处理器8的写入控制程序，L1表示数据总线，L2表示转换信号(1)，L3表示转换信号(2)，L4表示芯片选择信号。通过芯片选择信号L4保证集成电路卡功能的安全性的情况与第五实施方案中的情况相同。

在本实施方案中，存贮用于其信息对公众公开的微处理器8的写入控制程序6C的程序只读存贮器(2)6与存贮集成电路卡功能程序3A的程序只读存贮器(1)3彼此独立，以便进一步加强对集成电路卡功能安全性的保证。

当写入后来的程序时，集成电路卡的微处理器1通过转换信号L2将控制进程交给其信息对公众公开的微处理器8。其信息对公众公开的微处理器8根据写入控制程序6C完成整个写入控制进程，并且当写入进程结束时通过转换信号L3将控制进程返回至集成电路卡的微处理器1。

在第五和第六实施方案中，通过在分类规格或操作规格下使用其信息对公众公开的微处理器，开发效率得到提高。并且，通过对类似其它实施方案中的控制写入功能的结合使用，可以保证后来写入的程序的安全性。

用于写入程序的存贮器4不具有独立的构成，如果它是可写的，它还可作为存贮微处理器的程序的存贮器。

在每个前述实施方案中，只可写一次的存贮器可用作前述的有于写入的存贮器。

发明的意义

如上所述，在本发明中，得到了一种可保证集成电路卡高度安全性并可写入后来的程序的集成电路卡。

Claims (5)

1.一种编程可写集成电路卡，它包含：

一个其信息不对公众公开的微处理器和一个其信息对公众公开的微处理器；

一个外部信号输入单元；

用于存贮其信息不对公众公开的所说微处理器的程序和其信息对公众公开的所说微处理器的程序的存贮器；

使只有其信息不对公众公开的所说微处理器才可访问存贮程序的所说存贮器的装置；

将由所说外部信号输入单元输入的信号切换至其信息不对公众公开的所说微处理器或其信息对公众公开的所说微处理器的切换装置；

当其信息对公众公开的所说微处理器的所说程序由外部给出时由其信息不对公众公开的所说微处理器存贮所说程序的存贮器。

2.一种编程可写集成电路卡，它包含：

一个其信息不对公众公开的微处理器和一个其信息对公众公开的微处理器；

一个外部信号输入单元；

用于存贮其信息不对公众公开的所说微处理器的程序和其信息对公众公开的所说微处理器的程序的存贮器；

使只有其信息不对公众公开的所说微处理器才可访问存贮程序的所说存贮器的装置；

将由所说外部信号输入单元输入的信号切换至其信息不对公众公开的所说微处理器或其信息对公众公开的所说微处理器的切换装置；

当其信息对公众公开的所说微处理器的所说程序由外部给出时由其信息对公众公开的所说微处理器用于存贮所说程序的存贮器。

3.权利要求1至2之一中的编程可写集成电路卡，其中用于存贮所说微处理器的程序的所说存贮器是只可写入一次的存贮器。

4.用于包含第一和第二微处理器以及存贮所说第一微处理器的程序的存贮器的编程可写集成电路卡的一种处理方法，它包含：

将其信息不对公众公开的所说第一微处理器的程序和其信息对公众公开的所说微处理器的程序存入存贮器的步骤；

只由其信息不对公众公开的微处理器访问存贮程序的所说存贮器的步骤；

将由所说外部信号输入单元输入的信号切换至其信息不对公众公开的所说微处理器或其信息对公众公开的所说微处理器的步骤；

当其信息对公众公开的所说微处理器的程序由外部给出时由其信息不对公众公开的所说微处理器将所说程序存入存贮器的步骤。

5.用于包含第一和第二微处理器以及存贮所说第一微处理器的程序的存贮器的编程可写集成电路卡的一种处理方法，它包含：

将其信息不对公众公开的所说第一微处理器的程序和其信息对公众公开的所说微处理器的程序存入存贮器的步骤；

只由其信息不对公众公开的所说微处理器访问存贮程序的所说存贮器程序的步骤；

将由所说外部信号输入单元输入的信号切换至其信息不对公众公开的所说微处理器或其信息对公众公开的所说微处理器的步骤；

当其信息对公众公开的所说微处理器的所说程序由外部给出时由其信息对公众公开的所说微处理器将所说程序存入存贮器的步骤。

Images