JP2014071522A

JP2014071522A - Ｉｃカード、ｉｃカードの処理プログラム、及び通信方法

Info

Publication number: JP2014071522A
Application number: JP2012215156A
Authority: JP
Inventors: Masanari Yamada; 真生山田
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2012-09-27
Filing date: 2012-09-27
Publication date: 2014-04-21

Abstract

【課題】低速通信状態から高速通信状態へ遷移する際に通信誤りが発生した場合であっても、迅速に正常な通信状態へ復帰するための手段を講じさせることが可能なＩＣカード、ＩＣカードの処理プログラム、及び通信方法を提供する。
【解決手段】ＩＣカード１は、低速通信が設定されているときに読取装置２から高速通信要求を受信した場合、高速通信応答を読取装置２へ送信し、且つ低速通信から高速通信に設定変更し、その後、読取装置２から受信した命令を解釈できない場合、該命令の再送要求を該読取装置２へ送信することなく、処理を停止する。
【選択図】図３

Description

本発明は、外部機器との間で低速通信と高速通信との何れかを選択して設定可能なＩＣカードの技術分野に関する。

暗号解読技術の進歩により、ＩＴシステムは高いセキュリティレベルを要求されつつある。強固なＩＴシステムを実現するために、そのセキュリティを司る暗号鍵の長さも次第に伸長され、それに伴って通信データ量も拡大の一途を辿っている。大量のデータをストレスなく送受信するためには、通信速度を高めて、瞬時に大量のデータを交換する必要がある。高速な通信は、接続された双方の機器が高速通信可能な機能を備えていなければ実現できず、片方だけが備えていたとしても実現できるものではない。そのため、不特定多数の機器が相互に接続されるＩＴシステムにおいて高いセキュリティを実現し、かつ、いずれの機器も支障なく通信できることを保証するためには、それぞれの機器の起動時にはいかなる機器が相手であっても動作可能な通信速度に設定しておき、高速通信機能を持った機器同士が接続されていることを認識した後に高速通信を開始するような通信規約が必要となる。

例えば、特許文献１に開示されたＩＣカードでは、低速通信プロトコルで通信する低速インターフェイスと、高速通信プロトコルで通信する高速インターフェイスとを備えており、低速インターフェイスを通して外部機器からリセット信号を受信した場合に、当該リセット信号に応じて高速通信プロトコル情報を含む初期応答情報（ＡＴＲ（Answer To Reset））を低速通信で外部機器へ送信するようになっている。これにより、ＩＣカードは、高速通信プロトコル情報に応じて外部機器から、高速通信への設定変更の要求を受信すると、低速通信から高速通信に設定変更、つまり、通信速度を変更し、その後は外部機器との間で高速通信を行う。

ところで、高速通信によって伝達される電気的な信号は、ノイズの影響を非常に受けやすい。ノイズは回路素子やケーブルの特性によって発生する内部的なノイズと、電磁波等の影響によって発生する外部的なノイズに分類できるが、高速通信による信号間隔の短い通信形態においては、いずれのノイズも信号の読み取りを誤らせる原因となる。一般的な通信規約には、異常な信号を受信した際に実施すべき誤り訂正や再送要求等の取り扱いを定めたルールが存在する。これは特に高速通信中に発生しやすい信号の誤りに対して、速やかに誤りを解消し、正常な通信状態へ復帰するために有効な手段である。

特表２００９−５２７０４４号公報

しかしながら、高速通信中に発生した誤りは比較的容易に解消できるが、低速通信状態から高速通信状態への切り替え中に発生した誤りに対する挙動は、通信中の機器同士が相互に異なった解釈に陥り、誤りが解決せずに正常な通信状態へ復帰できなくなる場合がある。

そこで、本発明は、上記点等に鑑みてなされたものであり、低速通信状態から高速通信状態へ遷移する際に通信誤りが発生した場合であっても、迅速に正常な通信状態へ復帰するための手段を講じさせることが可能なＩＣカード、ＩＣカードの処理プログラム、及び通信方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、外部機器との間で低速通信と高速通信との何れかを選択して設定可能なＩＣカードであって、前記低速通信が設定されているときに前記外部機器から高速通信への設定変更の要求を受信した場合、前記設定変更の承諾を示す電文を該外部機器へ送信し、且つ前記低速通信から高速通信に設定変更する設定変更手段と、前記電文が前記外部機器へ送信された後、該外部機器から受信した命令を解釈できない場合、該命令の再送要求を該外部機器へ送信することなく、処理を停止する処理停止手段と、を備えることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のＩＣカードにおいて、前記電文が前記外部機器へ送信された後に該外部機器から送信される前記命令は、低速通信により送信される命令であることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、外部機器との間で低速通信と高速通信との何れかを選択して設定可能なＩＣカードに含まれるコンピュータを、前記低速通信が設定されているときに前記外部機器から高速通信への設定変更の要求を受信した場合、前記設定変更の承諾を示す電文を該外部機器へ送信し、且つ前記低速通信から高速通信に設定変更するステップと、前記電文が前記外部機器へ送信された後、該外部機器から受信した命令を解釈できない場合、該命令の再送要求を該外部機器へ送信することなく、処理を停止するステップと、を実行させることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、外部機器との間で低速通信と高速通信との何れかを選択して設定可能なＩＣカードにより行われる通信方法であって、前記低速通信が設定されているときに前記外部機器から高速通信への設定変更の要求を受信した場合、前記設定変更の承諾を示す電文を該外部機器へ送信し、且つ前記低速通信から高速通信に設定変更するステップと、前記電文が前記外部機器へ送信された後、該外部機器から受信した命令を解釈できない場合、該命令の再送要求を該外部機器へ送信することなく、処理を停止するステップと、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、低速通信状態から高速通信状態へ遷移する際に通信誤りが発生した場合であっても、迅速に正常な通信状態へ復帰するための手段を講じさせることができる。

ＩＣカードに搭載されるＩＣチップの概要構成例を示すブロック図である。低速通信状態から高速通信状態へ遷移する際に通信誤りが発生した場合の従来の挙動の一例を示す図である。本実施形態に係るＩＣカード１におけるＣＰＵ１１の処理の一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。

先ず、図１を参照して、ＩＣカードに搭載されるＩＣチップ（例えば１チップマイクロコンピュータ）の構成及び機能等について説明する。図１は、ＩＣカードに搭載されるＩＣチップの概要構成例を示すブロック図である。ＩＣカード１は、読取装置（リーダライタ）２との間で低速通信と高速通信との何れかを選択して設定可能になっている。ＩＣカード１は、金融、通信、交通等の様々な分野で用いられるＩＣカードの他、携帯電話機やスマートホン等の携帯端末に搭載されるＩＣカードとして適用可能である。読取装置２は、ＩＣカード１の対向機器である外部機器の一例である。

図１に示すように、ＩＣチップＣは、信号処理を担うＣＰＵ(Central Processing Unit)１１、ＲＯＭ(Read Only Memory)１２、不揮発性メモリ（例えばフラッシュメモリやＥＥＰＲＯＭ）１３、データを一時記憶するＲＡＭ(Random Access Memory)１４、及びＩ／Ｏポート（入出力ポート）１５等を備えている。Ｉ／Ｏポート１５は、図１に示すように、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６等によって定められた、Ｃ１〜Ｃ８の８個の端子を有する。ここで、Ｃ１端子は電源端子（ＶＣＣ）であり、Ｃ５端子はグランド端子（ＧＮＤ）である。また、Ｃ２端子は、リセット端子（ＲＳＴ）であり、読取装置２からリセット信号を入力するために用いられる。また、Ｃ３端子は、クロック端子（ＣＬＫ）であクロック信号を入力するために用いられる。Ｃ７端子は、読取装置２との間のインターフェイスを担う端子であり、読取装置２との間の通信のために用いられる。

ＲＯＭ１２又は不揮発性メモリ１３には、オペレーティングシステム、及び本発明の処理プログラムが予め記憶されている。ＲＯＭ１２又は不揮発性メモリ１３には、ＡＴＲ（ＡＴＲ情報）等が予め記憶されている。

ＣＰＵ１１は、本発明の処理プログラムを実行することにより、本発明の設定変更手段及び処理停止手段として機能する。これにより、ＣＰＵ１１は、低速通信が設定されているときに読取装置２から高速通信への設定変更の要求（以下、「高速通信要求」という）を受信した場合、高速通信への設定変更の承諾を示す（つまり、速度設定の変更を承諾した旨を示す）応答（以下、「高速通信応答」という）を該読取装置２へ送信し、且つ低速通信から高速通信に設定変更する。そして、ＣＰＵ１１は、上記高速通信応答が読取装置２へ送信された後、該読取装置２から受信した命令を解釈できない場合、該命令の再送要求を該読取装置２へ送信することなく、処理を停止するようになっている。これにより、低速通信状態から高速通信状態へ遷移する際に通信誤りが発生した場合であっても、迅速に正常な（通常の）通信状態へ復帰するための手段を講じることが可能となる。

ここで、図２を参照して、低速通信状態から高速通信状態へ遷移する際に通信誤りが発生した場合の従来の挙動について説明する。図２は、低速通信状態から高速通信状態へ遷移する際に通信誤りが発生した場合の従来の挙動の一例を示す図である。従来のＩＣカードと読取装置２は低速通信に設定された通信状態から挙動を開始する。図２において、読取装置２は、通信状態を高速に設定するために、ＩＣカードへ高速通信要求を送信する（ステップＳ１０１）。高速通信要求に応じることが可能なＩＣカードは、高速通信要求を受信した場合、高速切換処理を実行することで、高速通信への設定変更の承諾を示す電文（メッセージ）を含む高速通信応答（言い換えれば、速度設定変更承諾）を読取装置２へ送信し（ステップＳ１０２）、当該送信が完了した直後に低速通信から高速通信に設定変更（つまり、速度設定を変更）する。これにより、まだ低速通信状態のままである読取装置２へ低速通信により高速通信応答が送信され（つまり、低速の応答メッセージが送信され）、高速通信状態に切り換わった読取装置２から送信される後続の命令を受信することが可能になる。しかし、ＩＣカードから送信された高速通信応答に含まれる設定変更の承諾を示す電文にノイズが発生し、ＩＣカードから読取装置２へ届くまでの間に信号の形状が異常になってしまった場合（つまり、通信誤りが発生した場合）には、読取装置２から送信された高速通信要求がＩＣカードによって承諾されたことを確認できないため、読取装置２の通信速度は変更されずに低速通信の設定が維持される。こうして、低速通信状態の読取装置２は、受信誤り判定処理により通信誤りを判定すると、電文の再送要求（命令）を低速通信によりＩＣカードへ送信する（ステップＳ１０３）。一方、読取装置２から再送要求を受信したＩＣカードは、既に高速通信状態に設定を変更しているため、読取装置２からの再送要求を解釈できない（言い換えれば、正確に読み取ることができない）。これにより、ＩＣカードは、受信誤り判定処理により通信誤りを判定すると、命令の再送要求を高速通信により読取装置２へ送信することになる（ステップＳ１０４）。その後、このようなやり取りは、予め設定されたリトライ回数に応じて行われる。つまり、ＩＣカードと読取装置２とは相互に異なった解釈に陥り、誤りが解決せずに正常な通信状態へ復帰できなくなる。

次に、図３を参照して、本実施形態に係るＩＣカード１におけるＣＰＵ１１の処理について説明する。図３は、本実施形態に係るＩＣカード１におけるＣＰＵ１１の処理の一例を示すフローチャートである。図３に示す処理は、例えば、読取装置２から受信されたリセット信号に応じてＡＴＲを読取装置２へ送信した際に開始される。

図３に示すステップＳ１では、ＩＣカード１におけるＣＰＵ１１は、低速通信に設定する（つまり、通信速度を低速に設定）する。次いで、ＣＰＵ１１は、読取装置２から命令を受信すると（ステップＳ２）、受信された命令が高速通信要求であるか否かを判定する（ステップＳ３）。受信された命令が高速通信要求でないと判定された場合（ステップＳ３：ＮＯ）、ステップＳ４へ進む。一方、受信された命令が高速通信要求であると判定された場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、ステップＳ６へ進む。

ステップＳ４では、ＣＰＵ１１は、受信した命令の内容を実行する。次いで、ＣＰＵ１１は、実行完了通知を読取装置２へ送信し（ステップＳ５）、次の命令待ち状態となる。

一方、ステップＳ６では、ＣＰＵ１１は、高速通信応答を読取装置２へ送信する。次いで、ＣＰＵ１１は、低速通信から高速通信に設定変更（つまり、通信速度を高速に設定）する（ステップＳ７）。次いで、ＣＰＵ１１は、読取装置２から命令を受信すると（ステップＳ８）、受信された命令を解釈できるか否かを判定する（ステップＳ９）。ＣＰＵ１１は、受信した命令を解釈できる場合（ステップＳ９：ＹＥＳ）、受信した命令の内容を実行し（ステップＳ１０）、実行完了通知を読取装置２へ送信し（ステップＳ１１）、次の命令待ち状態となる。

一方、ＣＰＵ１１は、受信した命令を解釈できない場合（ステップＳ９：ＮＯ）、該命令の再送要求を該読取装置２へ送信することなく、処理を停止する（ステップＳ１２）。このように、本実施形態に係るＩＣカード１は、高速通信応答を送信した直後にのみ動作するプログラムを起動する。これは、高速通信応答の送信を記録するフラグを元にして起動されても良いし、高速通信応答を送信した直後に動作するように連続して起動されていても良い。こうして、高速通信応答を送信した直後に、解釈できない命令を受信した場合には、ＩＣカード１は何も応答せずに停止状態となる。この停止状態は、ＣＰＵ１１を初期化した状態であっても良いし、ソフトウェアが無限にループしている状態でも構わない。ＣＰＵ１１を初期化した状態は、電源投入直後のＣＰＵ１１が上記リセット信号を待っている状態と同一の状態を指す。ＣＰＵ１１を初期化した状態としては、例えば、レジスタの値を初期化し、かつプログラムカウンタが異常値を指している状態がある。なお、ＣＰＵ１１を初期化された場合とソフトウェアが無限にループしている場合とのいずれにおいても、例えば、ただちにエラーが報知される。これにより、ユーザによりリセット操作される。

以上説明したように、上記実施形態によれば、ＩＣカード１は、低速通信が設定されているときに読取装置２から高速通信要求を受信した場合、高速通信応答を読取装置２へ送信し、且つ低速通信から高速通信に設定変更し、その後、読取装置２から受信した命令を解釈できない場合、該命令の再送要求を該読取装置２へ送信することなく、処理を停止するように構成したので、高速通信応答に含まれる電文にノイズが発生し通信誤りが発生した場合であっても、ＩＣカード１と読取装置２とが相互に異なった解釈に陥ることを回避することができる。つまり、低速通信状態から高速通信状態へ遷移する際に通信誤りが発生した場合であっても、当該通信誤りに対して、ＩＣカード１と読取装置２とが目的とは異なる挙動を実施して、誤りを解決しなくなってしまう問題を解消し、迅速に正常な通信状態へ復帰するための手段を講じることができる。

１ＩＣカード
２読取装置
１１ＣＰＵ
１２ＲＯＭ
１３不揮発性メモリ
１４ＲＡＭ
１５Ｉ／Ｏポート

Claims

外部機器との間で低速通信と高速通信との何れかを選択して設定可能なＩＣカードであって、
前記低速通信が設定されているときに前記外部機器から高速通信への設定変更の要求を受信した場合、前記設定変更の承諾を示す応答を該外部機器へ送信し、且つ前記低速通信から高速通信に設定変更する設定変更手段と、
前記応答が前記外部機器へ送信された後、該外部機器から受信した命令を解釈できない場合、該命令の再送要求を該外部機器へ送信することなく、処理を停止する処理停止手段と、
を備えることを特徴とするＩＣカード。
前記応答が前記外部機器へ送信された後に該外部機器から送信される前記命令は、低速通信により送信される命令であることを特徴とする請求項１に記載のＩＣカード。
外部機器との間で低速通信と高速通信との何れかを選択して設定可能なＩＣカードに含まれるコンピュータを、
前記低速通信が設定されているときに前記外部機器から高速通信への設定変更の要求を受信した場合、前記設定変更の承諾を示す応答を該外部機器へ送信し、且つ前記低速通信から高速通信に設定変更するステップと、
前記応答が前記外部機器へ送信された後、該外部機器から受信した命令を解釈できない場合、該命令の再送要求を該外部機器へ送信することなく、処理を停止するステップと、
を実行させることを特徴とするＩＣカードの処理プログラム。
外部機器との間で低速通信と高速通信との何れかを選択して設定可能なＩＣカードにより行われる通信方法であって、
前記低速通信が設定されているときに前記外部機器から高速通信への設定変更の要求を受信した場合、前記設定変更の承諾を示す応答を該外部機器へ送信し、且つ前記低速通信から高速通信に設定変更するステップと、
前記応答が前記外部機器へ送信された後、該外部機器から受信した命令を解釈できない場合、該命令の再送要求を該外部機器へ送信することなく、処理を停止するステップと、
を含むことを特徴とする通信方法。