專利名稱：智能卡及數(shù)據(jù)寫入方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及各類IC卡以及向IC卡內(nèi)寫入數(shù)據(jù)的方法。
背景技術(shù)：
圖1是智能卡電器部分的方框圖。圖1中所示的電路包括組成智能 卡電子芯片的微控制器1和使卡能夠與讀取/寫入終端(圖未示)通信的
接口 2。該微控制器1主要包括微處理器10、存儲(chǔ)單元20、 30、 40輸入 輸出電路50以及將存儲(chǔ)單元20、 30、 40和輸入/輸出電路50以及連接 它們到微處理器10的數(shù)據(jù)總線60。存儲(chǔ)單元20為只讀存儲(chǔ)器(ROM)， 其包含管理芯片或被稱作"操作系統(tǒng)"的計(jì)算機(jī)程序。存儲(chǔ)單元30為隨 機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM),其用于暫時(shí)存儲(chǔ)微處理器10所處理的數(shù)據(jù)。存 儲(chǔ)單元40為EEPROM單元，其用于存儲(chǔ)用戶特定的數(shù)據(jù)，如姓名、密碼 (PIN)或用戶可用貨幣的總數(shù)等。參考圖2,存儲(chǔ)單元40特別包括 EEPR0M400、用于擦除存儲(chǔ)在EEPROM400中的數(shù)據(jù)的升壓模塊410、以及 包含以二進(jìn)制"0"或"1"狀態(tài)指示擦除EEPROM400的處理是否已經(jīng)終 止的標(biāo)志的寄存器420。
接口 2可由適用于與讀取/寫入終端的相應(yīng)電氣插頭接合的電氣插 頭，和/或通過是用于與所述終端交換無線信號(hào)的無線收發(fā)機(jī)部件所組 成。其中，這樣的收發(fā)機(jī)部件提供"無縫"連接。配備用于無縫連接的 智能卡可被用作例如電子錢包等。用戶可以通過讓所述卡進(jìn)入所述終端 所產(chǎn)生的電》茲場(chǎng)中而進(jìn)^f亍入購買物品的交易。
圖3示出了更新圖2的EEPROM400中的數(shù)據(jù)的傳統(tǒng)方法。在第一步 驟El中，數(shù)據(jù)通過接口 2和輸入/輸出電路50被微處理器10接收。每 個(gè)接收的數(shù)據(jù)項(xiàng)被暫時(shí)存儲(chǔ)在RAM3G中(步驟E2)。在下面的步驟E3 中，通過微處理器10控制下的升壓模塊410擦除EEPROM400的包含將被
更新的數(shù)據(jù)的區(qū)域。但寄存器420指示擦除完成時(shí)，則接收的數(shù)據(jù)被從 RAM中提取，寫入到上述區(qū)域中(步驟E4)。
上述方法有兩個(gè)主要缺點(diǎn) 一、整個(gè)過程實(shí)現(xiàn)起來時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)； 二、在進(jìn)行步驟E3或者E4過程中，如果發(fā)生異常情況(如掉電等)， 容易造成EEPR0M目標(biāo)區(qū)中原數(shù)據(jù)被擦除，但新數(shù)據(jù)卻未被寫入，造成數(shù) 據(jù)丟失。
中國發(fā)明專利申請(qǐng)公開文獻(xiàn)CN1430784A公開一種針對(duì)上述方法的所 述第一缺點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)的技術(shù)方案。該技術(shù)方案主要是將"每個(gè)接收的數(shù) 據(jù)項(xiàng)被暫時(shí)存儲(chǔ)在RAM30中(步驟E2)"和"通過^f敫處理器10控制下的 升壓模塊410擦除EEPROM400的包含將被更新的數(shù)據(jù)的區(qū)域。(步驟 E3)"兩步并行執(zhí)行，因此縮短了流程耗時(shí)。但是，該技術(shù)方案仍無法解 決前述的第二個(gè)缺點(diǎn)，即仍然無法保證數(shù)據(jù)安全。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種可安全地寫入數(shù)據(jù)的智能卡。
本發(fā)明的另一目的是提供一種可在確保數(shù)據(jù)安全的情況下，向上述 智能卡內(nèi)寫入數(shù)據(jù)的方法。
為實(shí)現(xiàn)上述的主要目的，本發(fā)明提供一種智能卡，包括
組成卡的電子芯片的賴b控制器；
使智能卡能夠與讀取/寫入終端通信的接口 ；
所述微控制器主要包括微處理器、R0M、 RAM、 EEPR0M和I/O電路， R0M、 RAM、 EEPR0M和1/0電路通過數(shù)據(jù)總線連4矣到所述孩t處理器；
ROM中存儲(chǔ)管理芯片的操作信息和操作系統(tǒng)程序；
RAM暫時(shí)存儲(chǔ)微處理器所處理的數(shù)據(jù)；
EEPR0M存儲(chǔ)用戶特定的數(shù)據(jù)；
其中，
所述EEPROM內(nèi)有一用于每次寫入數(shù)據(jù)的交換區(qū)，該交換區(qū)的數(shù)據(jù)結(jié) 構(gòu)包括交換區(qū)控制信息和交換數(shù)據(jù)區(qū)，其中交換控制信息包括交換區(qū)數(shù) 據(jù)有效標(biāo)志、交換區(qū)數(shù)據(jù)寫入次數(shù)計(jì)數(shù)器、交換區(qū)數(shù)據(jù)下一空塊地址、 數(shù)據(jù)寫入.目標(biāo)地址數(shù)組、壞塊計(jì)數(shù)器和交換區(qū)數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼；
所述RAM中有與所述交換區(qū)對(duì)應(yīng)并進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的緩沖區(qū)。
本發(fā)明還揭示一種向上述智能卡中寫入數(shù)據(jù)的方法，
該方法包括如下步驟
A. 將待寫入數(shù)據(jù)保存到所述RAM的所述緩沖區(qū)；
B. 將所述待寫入數(shù)據(jù)從所述緩沖區(qū)寫入所述交換區(qū)；
C. 判斷交換區(qū)數(shù)據(jù)的有效性，如果有效，將交換區(qū)數(shù)據(jù)寫入到所述 EEPROM的目標(biāo)地址中，當(dāng)數(shù)據(jù)被全部寫入到所述EEPROM的目標(biāo)地址后， 清除所述交換區(qū)數(shù)據(jù)的有效標(biāo)志；
步驟B進(jìn)一步包括如下過程
Bl.讀取交換區(qū)控制信息中的所述交換區(qū)數(shù)據(jù)下一空塊地址信息；
B2.從所述交換區(qū)數(shù)據(jù)下一空塊地址所指示的空塊開始寫入所述待 寫入數(shù)據(jù)；
B3.記錄本次數(shù)據(jù)寫入的數(shù)據(jù)源地址、寫入目標(biāo)地址、寫入大小三 項(xiàng)信息到數(shù)據(jù)寫入目標(biāo)地址數(shù)組中；
B4.計(jì)算交換區(qū)控制信息中的所述交換區(qū)數(shù)據(jù)下一空塊地址；
B5.交換區(qū)數(shù)據(jù)寫入次數(shù)計(jì)數(shù)器加一；
B6.計(jì)算出新的數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼；
B7.更新交換區(qū)控制信息；
B8.將交換區(qū)數(shù)據(jù)有效標(biāo)志設(shè)置為有效。
本發(fā)明的智能卡在EEPROM中增設(shè)了交換區(qū)，待寫入數(shù)據(jù)并非直接從 RAM中寫入EEPROM中的目標(biāo)地址，而是先乂人RAM中寫入交換區(qū)，如果寫 入交換區(qū)成功，才進(jìn)一步擦除EEPROM中的目標(biāo)地址的原始數(shù)據(jù)，將交換區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)寫入目標(biāo)地址。這樣便使數(shù)據(jù)存儲(chǔ)安全性高，能保證每一次
數(shù)據(jù)寫入的完整與準(zhǔn)確；另外，由于RAM中設(shè)有與交換區(qū)對(duì)應(yīng)的緩沖 區(qū)，大部分操作可在緩沖區(qū)內(nèi)進(jìn)行，大大加快運(yùn)算速度。


圖l是智能卡電氣部分的結(jié)構(gòu)框圖2是圖1中EEPROM單元的結(jié)構(gòu)框圖3是現(xiàn)有技術(shù)中用于更新EEPROM中數(shù)據(jù)的方法流程圖4是本發(fā)明向智能卡寫入數(shù)據(jù)的流程圖5是圖4中過程S3的具體流程圖6是圖4中過程S5的具體流程以下結(jié)合實(shí)施例及其附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
具體實(shí)施例方式
參見圖1,該智能卡的電路包括組成卡的電子芯片的微控制器1和使 卡能夠與讀取/寫入終端(圖未示)通信的接口 2。該微控制器1主要包 括微處理器10、存儲(chǔ)單元20、 30、 40輸入輸出電路50以及將存儲(chǔ)單元 20、 30、 40和輸入/輸出電路50連接到微處理器10的數(shù)據(jù)總線60。存 儲(chǔ)單元20為只讀存儲(chǔ)器(ROM),其包含管理芯片或被稱作"操作系統(tǒng)" 的計(jì)算機(jī)程序。存儲(chǔ)單元30為隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM),其用于暫時(shí)存 儲(chǔ)微處理器10所處理的數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)單元40為EEPROM單元，其用于存儲(chǔ) 用戶特定的數(shù)據(jù)，如姓名、密碼(PIN)或用戶可用貨幣的總數(shù)等。參考 圖2，存儲(chǔ)單元40特別包括EEPR0M400、用于擦除存儲(chǔ)在EEPROM400中 的數(shù)據(jù)的升壓沖莫塊410、以及包含以二進(jìn)制"0"或"1"狀態(tài)指示擦除 EEPROM400的處理是否已經(jīng)終止的標(biāo)志的寄存器420。
接口 2可由適用于與讀取/寫入終端的相應(yīng)電氣插頭接合的電氣插 頭，和/或通過是用于與所述終端交換無線信號(hào)的無線收發(fā)機(jī)部件所組 成。其中，這樣的收發(fā)機(jī)部件提供"無縫"連接。配備用于無縫連接的 智能卡可被用作例如電子錢包等。用戶可以通過讓所述卡進(jìn)入所述終端 所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)中而進(jìn)行入購買物品的交易。
另外，在EEPROM400內(nèi)專門分配一片用于每次寫入數(shù)據(jù)的交換區(qū)； 交換區(qū)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括交換區(qū)控制信息和交換數(shù)據(jù)區(qū)，其中交換控制數(shù) 據(jù)有交換區(qū)數(shù)據(jù)有效標(biāo)志、交換區(qū)數(shù)據(jù)寫入次數(shù)計(jì)數(shù)器、交換區(qū)數(shù)據(jù)下 一空塊地址、數(shù)據(jù)寫入目標(biāo)地址數(shù)組(包括數(shù)據(jù)源地址、寫入目標(biāo)地址、 寫入大小)、壞塊計(jì)數(shù)器、交換區(qū)數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼；在RAM存儲(chǔ)單元中設(shè)計(jì)與 交換區(qū)相對(duì)應(yīng)的緩沖區(qū)，大部分中間操作在該緩沖區(qū)完成，即可加快速 度，又可減少存儲(chǔ)器的操作次數(shù)。
參見圖4,該方法包括如下步驟
51. 將待寫入數(shù)據(jù)保存到所述RAM的所述緩沖區(qū)；
52. 將所述待寫入數(shù)據(jù)從所述緩沖區(qū)寫入所述交換區(qū)；
53. 將數(shù)據(jù)從交換區(qū)寫入EEPROM目標(biāo)地址； 參見圖5,步驟S2進(jìn)一步包括如下過程
521. 讀取交換區(qū)下一空塊地址，即讀取交換區(qū)控制信息中的所述交 換區(qū)數(shù)據(jù)下 一 空塊地址信息；
522. 寫入數(shù)據(jù)到交換區(qū)，具體地，是從所述交換區(qū)數(shù)據(jù)下一空塊地 址所指示的空塊開始寫入所述待寫入數(shù)據(jù)；
523. 并記錄本次數(shù)據(jù)寫入的數(shù)據(jù)源地址、寫入目標(biāo)地址、寫入大小 三項(xiàng)信息到數(shù)據(jù)寫入目標(biāo)地址數(shù)組中；
524. 計(jì)算交換區(qū)下一空塊地址，即計(jì)算交換區(qū)控制信息中的所述交 換區(qū)數(shù)據(jù)下一空塊地址；
525. 交換區(qū)數(shù)據(jù)寫入次數(shù)計(jì)數(shù)器加一；
526. 計(jì)算出新的數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼；
527. 將交換區(qū)數(shù)據(jù)有效標(biāo)志設(shè)置為有效；
S28.更新交換區(qū)控制信息。
參見圖6，過程S3具體為判斷交換區(qū)數(shù)據(jù)的有效性，如果有效，將 交換區(qū)數(shù)據(jù)寫入到所述EEPR0M的目標(biāo)地址中，當(dāng)數(shù)據(jù)被全部寫入到所述 EEPR0M的目標(biāo)地址后，清除所述交換區(qū)數(shù)據(jù)的有效標(biāo)志。
另外，在數(shù)據(jù)寫入到交換區(qū)的過程中，如果產(chǎn)生壞塊時(shí)，交換區(qū)應(yīng) 該增加壞塊計(jì)數(shù)器，并更換相應(yīng)的壞塊。
權(quán)利要求
1、智能卡，包括微控制器；接口，用于使智能卡與讀取/寫入終端通信；所述微控制器主要包括微處理器、ROM、RAM、EEPROM和I/O電路，ROM、RAM、EEPROM和I/O電路通過數(shù)據(jù)總線連接到所述微處理器；ROM中存儲(chǔ)管理芯片的操作信息和操作系統(tǒng)程序；RAM暫時(shí)存儲(chǔ)微處理器所處理的數(shù)據(jù)；EEPROM存儲(chǔ)用戶特定的數(shù)據(jù)；其特征在于所述EEPROM內(nèi)有一用于每次寫入數(shù)據(jù)的交換區(qū)，該交換區(qū)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括交換區(qū)控制信息和交換數(shù)據(jù)區(qū)，其中交換控制信息包括交換區(qū)數(shù)據(jù)有效標(biāo)志、交換區(qū)數(shù)據(jù)寫入次數(shù)計(jì)數(shù)器、交換區(qū)數(shù)據(jù)下一空塊地址、數(shù)據(jù)寫入目標(biāo)地址數(shù)組和交換區(qū)數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼；所述交換區(qū)數(shù)據(jù)有效標(biāo)志用于標(biāo)識(shí)從RAM寫入交換區(qū)的數(shù)據(jù)是否有效，如果有效則說明數(shù)據(jù)成功從RAM寫入交換區(qū)，否則為寫入不成功；所述交換區(qū)數(shù)據(jù)寫入次數(shù)計(jì)數(shù)器用于記錄從RAM向交換區(qū)寫入數(shù)據(jù)的次數(shù)；所述交換區(qū)數(shù)據(jù)下一空塊地址用于標(biāo)識(shí)交換區(qū)內(nèi)下一個(gè)可寫入數(shù)據(jù)的塊地址；數(shù)據(jù)寫入目標(biāo)地址數(shù)組包括數(shù)據(jù)源地址、寫入目標(biāo)地址、寫入大小，所述數(shù)據(jù)源地址為數(shù)據(jù)在交換區(qū)中的地址，寫入目標(biāo)地址為最終寫入到EEPROM中的地址；交換區(qū)數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼用于校驗(yàn)寫入交換區(qū)內(nèi)數(shù)據(jù)的完整性；所述RAM中有與所述交換區(qū)對(duì)應(yīng)并進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的緩沖區(qū)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的智能卡，其特征在于所述交換控制信息還包括壞塊計(jì)數(shù)器；在數(shù)據(jù)寫入到交換區(qū)過程中，產(chǎn)生壞塊時(shí)，所述壞塊計(jì)數(shù)器加一。
3 、向權(quán)利要求2所述的智能卡中寫入數(shù)據(jù)的方法， 其特征在于 其包括如下步驟A. 將待寫入數(shù)據(jù)保存到所述RAM的所述緩沖區(qū)；B. 將所述待寫入數(shù)據(jù)從所述緩沖區(qū)寫入所述交換區(qū)；C. 判斷交換區(qū)數(shù)據(jù)的有效性，如果有效，將交換區(qū)數(shù)據(jù)寫入到所述 EEPR0M的目標(biāo)地址中，當(dāng)數(shù)據(jù)^皮全部寫入到所述EEPR0M的目標(biāo)地址后， 清除所述交換區(qū)數(shù)據(jù)的有效標(biāo)志；步驟B進(jìn)一步包括如下過程Bl.讀取交換區(qū)控制信息中的所述交換區(qū)數(shù)據(jù)下一空塊地址信息； B2.從所述交換區(qū)數(shù)據(jù)下一空塊地址所指示的空塊開始寫入所述待寫 入數(shù)據(jù)；B3.記錄本次數(shù)據(jù)寫入的數(shù)據(jù)源地址、寫入目標(biāo)地址、寫入大小三項(xiàng) 信息到數(shù)據(jù)寫入目標(biāo)地址數(shù)組中；B4.計(jì)算交換區(qū)控制信息中的所述交換區(qū)數(shù)據(jù)下一空塊地址；B5.交換區(qū)數(shù)據(jù)寫入次數(shù)計(jì)數(shù)器加一；B6.計(jì)算出新的數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼；B7.更新交換區(qū)控制信息；B8.將交換區(qū)數(shù)據(jù)有效標(biāo)志設(shè)置為有效。
4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的向智能卡中寫入數(shù)據(jù)的方法，其特征在于在數(shù)據(jù)寫入到交換區(qū)過程中，產(chǎn)生壞塊時(shí)，所述壞塊計(jì)數(shù)器加一。
全文摘要
本發(fā)明涉及各類IC卡以及向IC卡內(nèi)寫入數(shù)據(jù)的方法。智能卡，包括微控制器；使智能卡能夠與讀取/寫入終端通信的接口；微控制器包括微處理器、ROM、RAM、EEPROM和I/O電路，ROM、RAM、EEPROM和I/O電路通過數(shù)據(jù)總線連接到所述微處理器；其中，所述EEPROM內(nèi)有一用于每次寫入數(shù)據(jù)的交換區(qū)，該交換區(qū)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括交換區(qū)控制信息和交換數(shù)據(jù)區(qū)，其中交換控制信息包括交換區(qū)數(shù)據(jù)有效標(biāo)志、交換區(qū)數(shù)據(jù)寫入次數(shù)計(jì)數(shù)器、交換區(qū)數(shù)據(jù)下一空塊地址、數(shù)據(jù)寫入目標(biāo)地址數(shù)組、壞塊計(jì)數(shù)器和交換區(qū)數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼；所述RAM中有與所述交換區(qū)對(duì)應(yīng)并進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的緩沖區(qū)。本發(fā)明智能卡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)安全性高，能保證每一次數(shù)據(jù)寫入的完整與準(zhǔn)確。
文檔編號(hào)G06K19/073GK101197006SQ20071003277
公開日2008年6月11日 申請(qǐng)日期2007年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月19日
發(fā)明者王國升, 雷迭生 申請(qǐng)人:東信和平智能卡股份有限公司