JP5022434B2 - 大容量メモリを支援するｉｃチップ及び支援方法 - Google Patents

Description

本発明は、ＩＣチップに関するもので、より詳細には、大容量メモリを支援するＩＣチップ及び支援方法に関する。

従来のＩＣチップは、図１に示すようにＩＣチップメモリを含む。ＩＣチップメモリは、コード（Code）格納のためのＲＯＭメモリ、演算支援のためのＲＡＭメモリ、及びアプレット（Applet）格納のためのＥＥＰＲＯＭメモリを含むことができる。

このようなＩＣチップ基盤のサービスが活性化され、メモリサイズに対する要求事項が多くなっているが、ＩＣチップメモリのＥＥＰＲＯＭは１Ｍｂｙｔｅ以上を実現し難いという短所があった。このため、既存のＩＣチップにフラッシュ（Flash）メモリを導入して大容量メモリを支援するＩＣチップを構成しようとする動きがＩＣチップ製造業者から出てきている。

しかし、従来の大容量メモリを支援するＩＣチップは、図１に示すように、物理的に一つのチップ上に実現されているだけで、ＩＣチップと大容量メモリとの統合された機能は提供されなかった。これにより、ＩＣチップのセキュリティ性を活用して大容量メモリにデータを格納することや、ＩＣチップのメモリにおける制約事項を大容量メモリを活用して補うことができないという問題点があった。

一方、ＧＳＭ（Global System for Mobile communication）電話機またはＷ−ＣＤＭＡ（Wide Code Division Multi Access）電話機のような移動通信端末には、ＳＩＭ（Subscriber Identity Module）カードまたはＵＳＩＭ（Universal Subscriber Identity Module）カードのようなＩＣチップが使用される。

このようなＩＣチップには、移動通信加入者情報、個人情報、金融情報などセキュリティを必要とするデータをコプロセッサ（Co-Processor）によるセキュリティアルゴリズムを用いて暗号化して格納する。

しかし、従来のＩＣチップは、上述したように格納容量に限界があり、大量のデータを格納できないという問題点があった。

一方、端末には、様々な情報を格納するために主にフラッシュメモリが利用される。フラッシュメモリは、ＩＣチップのメモリに比べて、大量のデータを格納するのに充分であり、格納容量を拡大するための技術開発の速度も非常に速い。

しかし、このようなフラッシュメモリには、ＩＣチップとは異なって、データを暗号化するためのセキュリティアルゴリズムやコプロセッサが内蔵されていないため、格納されたデータのセキュリティが非常に脆弱であった。また、フラッシュメモリが、格納されたデータのセキュリティ性を確保するためにセキュリティアルゴリズムを端末自体で実行する場合、端末機器別に暗号化方法が異なるため、復号化の互換性が保障されないという問題点があった。

上述したように、ＩＣチップはセキュリティ性に優れるが、格納容量には限界があり、フラッシュメモリは格納容量は大きいが、データのセキュリティ性が脆弱で、移動通信端末自体のセキュリティアルゴリズムではデータ復号化の互換性が保証されないという問題点がある。

本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであって、ＩＣチッププロセッサが大容量メモリに直接アクセスできる大容量メモリ支援ＩＣチップ及び支援方法を提供することを目的とする。特に、ＩＣチップはホスト（Host）４００と高速通信することができる。

本発明の他の目的は、端末で移動通信加入者情報、個人情報、金融情報などセキュリティを必要とするデータを暗号化しながらも、データ復号化の互換性が保障される大容量メモリ支援ＩＣチップ及び支援方法を提供することにある。

本発明の一実施形態によれば、大容量メモリを支援するＩＣチップが提供される。
本発明の一実施例によるＩＣチップは、コマンドを伝達するコマンドラインと、データトークンを伝達するデータラインと、データを格納するメモリと、接続状態に応じて上記メモリとデータをやり取りするプロセッサと、上記プロセッサの制御により上記メモリとの接続状態設定を要求するコマンドを上記コマンドライン上に出力するバスコントローラと、上記コマンドラインで受信されたコマンドに従って上記データライン、上記メモリと上記プロセッサとの間の接続を変更するメモリカードコントローラと、を含むことができる。

本発明の他の実施例によるＩＣチップは、ホストから制御信号及びデータが入出力される入出力端子と、上記入出力されるデータを暗号化及び復号化するセキュリティアルゴリズムが格納される第１格納部と、上記入出力端子を通してデータ暗号化要求信号を受信して上記データを上記セキュリティアルゴリズムを用いて暗号化し、上記入出力端子を通してデータ復号化要求信号を受信して上記暗号化されたデータを上記セキュリティアルゴリズムを用いて復号化するプロセッサと、を含むことができる。

本発明の他の実施形態によれば、大容量メモリを支援するＩＣチップが含まれた移動通信端末が提供される。

本発明の一実施例による移動通信端末は、ＩＣチップを用いてデータを暗号化して格納し、暗号化されたデータを復号化して用いる移動通信端末であって、上記ＩＣチップは、上記移動通信端末と電気的に接続する入出力端子と、上記データを暗号化及び復号化するセキュリティアルゴリズムが格納される第１格納部と、上記入出力端子を通して上記移動通信端末からデータ暗号化要求信号を受けて上記データを上記セキュリティアルゴリズムを用いて暗号化し、上記入出力端子を通して移動通信端末からデータ復号化要求信号を受けて上記暗号化されたデータを上記セキュリティアルゴリズムを用いて復号化するプロセッサと、上記プロセッサにより暗号化されたデータを格納し、上記第１格納部より格納容量の大きい第２格納部と、を含むことができる。

本発明のまた他の実施形態によれば、ＩＣチップの接続状態の変更方法が提供される。
本発明の一実施例によるＩＣチップの接続状態の変更方法は、コマンドライン及びデータラインを通してホストと通信し、メモリ及びプロセッサに接続されたメモリカードコントローラにおいて、上記コマンドラインを通してコマンドを受信するステップと、上記コマンドがＡＰＤＵコマンドである場合には、上記プロセッサが上記データラインを通したＡＰＤＵの送受信を許可するステップと、上記コマンドが接続コマンドである場合には、上記プロセッサと上記メモリを接続させるステップと、を含むことができる。

本発明のまた他の実施形態によれば、移動通信端末におけるデータセキュリティ方法が提供される。

本発明の一実施例による移動通信端末におけるデータセキュリティ方法は、移動通信端末からデータ暗号化要求信号を受信する第１ステップと、上記移動通信端末からセキュリティキーが入力され認証される第２ステップと、上記第２ステップでセキュリティキーの認証が成功した場合は第１格納部に格納されたセキュリティアルゴリズムを用いて上記データを暗号化する第３ステップと、上記暗号化されたデータを上記第１格納部より格納容量の大きい第２格納部に格納する第４ステップと、を含むことができる。

本発明によれば、ＩＣチッププロセッサが大容量メモリに直接アクセスできる大容量メモリ支援ＩＣチップ及び支援方法を提供することができる。

以下、本発明の実施例を添付した図面に基づいて説明する。

以下ではＭＭＣ通信プロトコルを採用した実施例を中心に説明するが、本発明の技術的思想は、ＩＣチップと端末との間で高速通信プロトコルを支援できるものであれば、高速通信プロトコルの種類に制限されることなく採用可能である。

図２は、本発明を概略的に説明するための例示図である。本発明によるＩＣチップは、ＩＳＯ７８１６標準に従って端末との低速通信を行い、さらにフラッシュメモリのような大容量メモリを含むことができ、高速インターフェースを通して外部と高速通信を行うことができる。また、ＩＣチップは、ＳＩＭ（Subscriber Identity Module）、ＵＳＩＭ（Universal Subscriber Identity Module）、ＵＩＭ（User Identity Module）、Ｒ−ＵＩＭ（Removable User Identity Module）などの移動通信加入者識別用ＩＣチップ及び金融チップなどの電子商取引用ＩＣチップのいずれか一つであることができる。ＩＣチップは、低速通信と高速通信の両方ともを行うことができ、低速通信用トークンを高速通信用トークンにカプセル化（Encapsulation）して高速通信だけを行うこともできる。

高速通信プロトコルとしてＭＭＣ（MultiMediaCard）プロトコルが採用された場合には、 二つのラインを通してホスト４００とＩＣチップとが通信する。ホスト４００からメモリカードコントローラ（Memory Card Controller）１００へのコマンド転送及びメモリカードコントローラ１００からホスト４００への応答転送はコマンドライン（ＣＭＤ）を通して行われる。ホスト４００とメモリカードコントローラ１００との間のデータ転送はデータライン（ＤＡＴＡ）を通して行われる。

図２に示されたホスト４００とメモリカードコントローラ１００との間の接続はデータラインである。メモリカードコントローラ１００は、ＩＣチッププロセッサ（IC Chip Processor）２００、メモリ３００、及びホスト４００の相互間の接続状態を変更することにより、ＩＣチッププロセッサ２００がホスト４００またはメモリ３００に接続できるようにする。通常、メモリカードコントローラ１００は、メモリ３００と直接アクセスできる接続状態を維持する。すなわち、データラインを通して入力されたデータはメモリ３００に格納されるか、またはメモリ３００から読み取られたデータはデータラインを通してホスト４００へ転送される。

メモリカードコントローラ１００がメモリ３００に対するアクセス権限をＩＣチッププロセッサ２００に渡すか、またはデータラインを通して受信したデータトークンをＩＣチッププロセッサ２００に渡すためには、メモリカードコントローラ１００内部の接続状態を変更しなくてはならない。ホスト４００とメモリカードコントローラ１００との間のデータラインは、スイッチ１がオン（ＯＮ）状態であり、かつ、スイッチ２及びスイッチ３がオフ（ＯＦＦ）状態であれば、メモリ３００に接続される。この接続状態で、メモリカードコントローラ１００はメモリ３００にデータを書き込むことやデータを読み取ることができる。一方、データラインは、スイッチ２がオン状態であり、かつ、スイッチ１及びスイッチ３がオフ状態であれば、ＩＣチッププロセッサ２００に接続される。ＩＣチッププロセッサ２００は、スイッチ３がオン状態であり、かつ、スイッチ１及びスイッチ２がオフ状態であればメモリ３００に接続される。

メモリカードコントローラ１００の接続状態はコマンドラインを通して受信されるコマンドに従って変更される。コマンドは表１に示すように四つに区分される。

ＮＯＮ ＡＰＤＵコマンドは、ホスト４００からメモリカードコントローラ１００に転送されるコマンド、及び、メモリカードコントローラ１００からホスト４００に転送される応答（Response）であって、高速通信プロトコルにより定義された基本的なコマンド及び応答を含む。ＮＯＮ ＡＰＤＵコマンドを受信すると、メモリカードコントローラ１００はスイッチ１をオンし、スイッチ２及び３をオフしてデータラインを通して受信されたデータトークンをメモリ３００に格納するか、またはメモリ３００に格納されたデータをデータラインを通してホスト４００へ転送する。

ＡＰＤＵコマンドは、ホスト４００で生成され、メモリカードコントローラ１００に転送されるコマンドであって、ＡＰＤＵをデータラインを通して送受信するために定義されたコマンドである。ＡＰＤＵコマンドは、ホスト４００に接続されたＩＣチップホスト（図示せず）からＡＰＤＵが入力されると、生成される。ＡＰＤＵコマンドとこれに対する応答（ＡＰＤＵ Response）の間にデータラインを通してホスト４００から、またはホスト４００へ一つ以上のデータトークンが伝達される。

ＡＰＤＵコマンドに従って、データラインを通して転送されるデータトークンは、ホスト４００またはメモリカードコントローラ１００によりカプセル化（encapsulation）されたコマンドＡＰＤＵ（Ｃ−ＡＰＤＵ）または応答ＡＰＤＵ（Ｒ−ＡＰＤＵ）を含む。

Ｃ−ＡＰＤＵまたはＲ−ＡＰＤＵが４８ビット以下である場合には、一つのデータトークンにより伝達でき、それ以上である場合には、一つのデータストリーム（sequential read/write operation）または複数のデータトークン（multiple block read/write operation）により伝達できる。

ＡＰＤＵコマンドを受信すると、メモリカードコントローラ１００は、スイッチ２をオンし、スイッチ１及びスイッチ３をオフして、データラインを通して受信されたデータトークンをＩＣチッププロセッサ２００に転送する。ここで、データトークンはカプセル開放（decapsulation）過程でＣ−ＡＰＤＵに変換された後にＩＣチッププロセッサ２００に転送され、Ｒ−ＡＰＤＵはデータトークンにカプセル化されてホスト４００に転送されることができる。

接続コマンドは、ＩＣチッププロセッサ２００で生成され、メモリカードコントローラ１００に転送されるコマンドであって、ＩＣチッププロセッサ２００とメモリ３００との間でデータを送受信するためのコマンドである。接続コマンドを受信すると、メモリカードコントローラ１００はスイッチ３をオンし、スイッチ１及び２をオフして、ＩＣチッププロセッサ２００はメモリ３００にデータを書き込むことやデータを読み取ることができる。

解除コマンドは、ＩＣチッププロセッサ２００で生成され、メモリカードコントローラ１００に転送されるコマンドであって、ＩＣチッププロセッサ２００とメモリ３００との間でデータ送受信が完了されたことをメモリカードコントローラ１００に通知するためのコマンドである。解除コマンドが受信されると、メモリカードコントローラ１００は接続コマンドが受信される前の接続状態または予め指定された接続状態に戻る。他の実施例では、解除コマンドの代りに、ＩＣチッププロセッサ２００とメモリ３００との間でデータが送受信されたか否かを確認してメモリカードコントローラ１００が以前の接続状態または予め指定された接続状態に戻るか、または一定時間の経過後、メモリカードコントローラ１００が以前の接続状態または予め指定された接続状態に戻ることができる。

以上、高速通信プロトコルとしてＭＭＣプロトコルを用いた場合を例に挙げて説明したが、ＵＳＢプロトコルを用いる場合にも容易に採用できることは明らかである。ＵＳＢプロトコルを用いてＡＰＤＵを送受信する方式はＩＳＯ７８１６−１２を参照する。一方、本発明の特徴である、ＡＰＤＵを含んだデータトークンをＩＣチッププロセッサに伝達するために、高速通信プロトコルを支援するコントローラ（例えば、メモリカードコントローラ１００）の接続状態を変更する追加コマンド及びＩＣチッププロセッサがメモリにアクセスできるようにする追加コマンドを定義して使用することは、高速通信プロトコルとしてＵＳＢを使用する場合においても、本発明が属する分野で通常の知識を有する者であれば容易に実現できる。

ＩＣチッププロセッサ２００は、セキュリティアルゴリズムを駆動してメモリ３００に暗号化されたデータを格納し、メモリに暗号化されて格納されたデータを復号化してホスト４００に提供することができる。ＩＣチッププロセッサ２００は、セキュリティアルゴリズムを担当するコプロセッサ（Co-Processor）を含むことができる。

ＩＣチッププロセッサ２００は、ホスト４００からコマンド信号を受信してメモリ３００にデータを書き込むことやデータを読み取ることを行う場合、該データに対するセキュリティ処理を行う。これについては、図９乃至図１２を参照してより詳細に説明する。

図３は、本発明の一実施例によるＩＣチップを示すブロック図である。
メモリカードコントローラ１００及びＩＣチッププロセッサ２００は、すべてＩＣチップに含まれる。メモリ３００が、ＩＣチップ及びメモリ３００の二つのモジュールを一つの統合ＩＣチップで実現したコンビタイプである場合には、ＩＣチップに含まれてもよく、それぞれのモジュールがインターフェースを通して連動するハイブリッドタイプである場合にはＩＣチップに含まれなくてもよい。

メモリカードコントローラ１００とは高速通信プロトコルによりデータを送受信するホスト４００、及び、ホスト４００に接続されてＡＰＤＵをＩＣチップのＩＣチッププロセッサ２００と送受信するＩＣチップホストは端末に含まれる。
ここで、端末は無線通信機能付き携帯電話のような移動通信端末、ＰＤＡ、またはノートパソコンのような携帯用情報処理装置であることができる。

ＩＣチップホスト及びＩＣチッププロセッサ２００は、転送側からＡＰＤＵを高速通信プロトコルが支援するデータトークンにカプセル化（encapsulation）して転送すれば、受信側はこれをカプセル開放（decapsulation）することにより相互通信する。

本発明の一実施例によるＩＣチップは、大容量のデータを格納するメモリ３００と、メモリにおけるデータ読み取り／書き込み、及び接続状態を変更して他の構成部間のデータを中継するメモリカードコントローラ１００と、メモリカードコントローラ１００を通してＩＣチップホストと通信し、メモリのデータの読み取りや書き込み動作を行うＩＣチッププロセッサ２００と、ＩＣチッププロセッサ２００の制御によりメモリカードコントローラ１００がＩＣチッププロセッサ２００のメモリにアクセスできるようにするバスコントローラ２１０とを含むことができる。

接続状態を変更してＩＣチップの他の構成部間の通信を中継するメモリカードコントローラ１００は、インターフェースドライバ１１０、カードインターフェースコントローラ１２０、スイッチ１３０、レジスタ１４０、メモリコアインターフェース１５０、及び電源検知部１６０を含む。

インターフェースドライバ１１０は、ＩＣチップの一側に位置したデータラインピン及びコマンドラインピンにより電気的に接続されたホスト４００との間で、データライン及びコマンドラインを通してデータトークン及びコマンドを送受信する。
それぞれのデータライン及びコマンドラインを通して物理的レベルで送信された電気的信号は、インターフェースドライバ１１０によりデータトークン及びコマンドにそれぞれカプセル化されて、カードインターフェースコントローラ１２０に伝達される。
一方、カードインターフェースコントローラ１２０から出力されたデータトークン及びコマンドも物理的レベルの電気的信号にカプセル開放されて、データライン及びコマンドラインを通してホスト４００に転送される。

カードインターフェースコントローラ１２０は、ホスト４００から受信したコマンドの種類に応じて、それに対応する動作を行う。すなわち、コマンドの種類に応じて、接続状態が変更される必要がある場合は接続状態の変更信号を出力する。

ＮＯＮ ＡＰＤＵコマンドを受信した場合、カードインターフェースコントローラ１２０は、高速通信プロトコルによる基本動作である、メモリ３００のデータの読み取り及び書き込み動作を行い、スイッチ１３０を制御してカードインターフェースコントローラ１２０がメモリ３００にアクセスできる接続状態を維持する（表１参照）。

ここで、メモリ３００は、メモリカードコントローラ１００のみにより利用可能なメモリカード領域と、ＩＣチッププロセッサ２００のみによりアクセス可能なＩＣチップ領域とに分けることができ、ＮＯＮ ＡＰＤＵコマンドにより、カードインターフェースコントローラ１２０がアクセスするメモリ３００の特定領域はメモリカード領域に限定される。

また、メモリ３００は、ＩＣチッププロセッサ２００によりセキュリティアルゴリズムを用いてセキュリティデータが格納されるセキュリティメモリ領域、セキュリティアルゴリズムを用いない、一般のデータが格納されるユーザメモリ領域、及びメモリ領域を管理するための情報が格納されるシステムメモリ領域に分けることができる。これについては、図９を参照してより詳細に説明する。

ＡＰＤＵコマンドを受信した場合、カードインターフェースコントローラ１２０は、スイッチ１３０を制御し、データラインを通して受信されるデータトークンのコンテンツがＩＣチッププロセッサ２００に伝達されるようにする（表１参照）。

ＡＰＤＵコマンドを受信した後、データラインを通して受信されるデータトークンは、メモリーカードホスト４００から生成されたＣ−ＡＰＤＵを含んでおり、高速通信プロトコルによりカプセル化されている。

カードインターフェースコントローラ１２０は、データトークンからヘッダ及びテールを除去してコンテンツだけを出力する。出力されたコンテンツはＣ−ＡＰＤＵであり、スイッチ１３０によりＩＣチッププロセッサ２００に伝達される。

複数のデータトークンにより一つのＣ−ＡＰＤＵが転送される場合、カードインターフェースコントローラ１２０は、コンテンツを順次結合して完全なＣ−ＡＰＤＵが生成されたら、ＩＣチッププロセッサ２００に伝達することができる。

複数のデータトークンにより一つのＣ−ＡＰＤＵが転送される場合は、Ｃ−ＡＰＤＵがコマンドを含んでおり、一つのデータトークンにカプセル化できない場合である。

ＡＰＤＵコマンドにより、カードインターフェースコントローラ１２０の出力がＩＣチッププロセッサ２００に適用されるようにスイッチ１３０の接続状態が維持された後、データラインを通して受信されたＣ−ＡＰＤＵがＩＣチッププロセッサ２００に伝達される。

Ｃ−ＡＰＤＵを受信したＩＣチッププロセッサ２００は、それに対応する処理を行う。処理が終わったら、ＩＣチッププロセッサ２００は処理結果のＲ−ＡＰＤＵをカードインターフェースコントローラ１２０に伝達する。

Ｒ−ＡＰＤＵを受信したカードインターフェースコントローラ１２０は、ＡＰＤＵ応答をコマンドラインを通してホスト４００に伝達する。Ｒ−ＡＰＤＵに応答データが含まれていない場合は、Ｒ−ＡＰＤＵがＡＰＤＵ応答に含まれて転送されることができる。しかし、Ｒ−ＡＰＤＵに応答データが含まれている場合は、応答データの存在を示す応答データ識別子をＡＰＤＵ応答に含ませることができる。応答データ識別子を受信したホスト４００は、データ読み取りコマンドに従ってＲ−ＡＰＤＵをメモリカードコントローラ１００から読み取ることができる。

ＡＰＤＵ応答が転送されると、カードインターフェースコントローラ１２０は、次のコマンドを受信するためにスイッチ１３０の接続状態を変更することができる。ＡＰＤＵ応答の転送前または転送後のスイッチ１３０の接続状態は、予め設定されたポリシーにより変更される。

第１に、スイッチ１３０の接続状態は、次のコマンドが受信されるまで現在状態を維持できる。したがって、ＡＰＤＵ応答転送後、ＮＯＮ ＡＰＤＵコマンドまたは接続コマンドが受信されてからスイッチ１３０の接続状態が変更可能になる。第２に、スイッチ１３０は、ＡＰＤＵコマンド受信前の接続状態に変更されることができる。したがって、カードインターフェースコントローラ１２０とメモリ３００との間、またはＩＣチッププロセッサ２００とメモリ３００との間の接続状態に戻る。第３に、予め決められている接続状態にしか戻ることができない。

従って、ＮＯＮ ＡＰＤＵコマンドによる接続状態を基本接続状態と設定した場合、ＡＰＤＵ応答転送前後及び接続コマンドによる処理終了後にカードインターフェースコントローラ１２０とメモリ３００との間の接続状態に戻る。

接続コマンドを受信した場合、カードインターフェースコントローラ１２０は、スイッチ１３０を制御してＩＣチッププロセッサ２００とメモリ３００とが接続できるようにする（表１参照）。

接続コマンドは、ＩＣチッププロセッサ２００の制御信号によりバスコントローラ２１０を生成し、生成された接続コマンドは、バスコントローラ２１０が接続されたコマンドラインを通してカードインターフェースコントローラ１２０に伝達される。

カードインターフェースコントローラ１２０はスイッチ１３０の接続状態をＩＣチッププロセッサ２００とメモリ３００との間でデータの送受信ができるように変更する。ＩＣチッププロセッサ２００は、スイッチ１３０で接続されたメモリ３００の特定アドレスにアクセスして、格納されたデータを読み取ったり書き込んだりする。

ＩＣチッププロセッサ２００が、メモリ読み取り／書き込み作業の終了したことをカードインターフェースコントローラ１２０に知らせる必要がある場合、バスコントローラ２１０を通して解除コマンドを出力する。

カードインターフェースコントローラ１２０は、解除コマンドに従って、ＩＣチッププロセッサ２００からＲ−ＡＰＤＵを受信するために、または次のコマンドによる処理を行うために、スイッチ１３０の接続状態を変更する。

ＩＣチッププロセッサ２００がホスト４００から転送されたＣ−ＡＰＤＵを処理するためにメモリにアクセスした場合にはＲ−ＡＰＤＵが転送されなければならないため、カードインターフェースコントローラ１２０はスイッチを制御して接続状態を変更することによりＩＣチッププロセッサ２００からＲ−ＡＰＤＵを受信する。

一方、ＩＣチッププロセッサ２００がＲ−ＡＰＤＵを生成するためにメモリ３００にアクセスした場合を除き、カードインターフェースコントローラ１２０は、現在の接続状態を維持するか、予め決められた接続状態に転換する。

Ｒ−ＡＰＤＵの生成のほか、ＩＣチッププロセッサ２００がメモリ３００にアクセスする理由は、メモリ３００のデータをセキュリティアルゴリズムを用いて暗号化／復号化したり、ファイル管理したりするなど、多様な場合が存在できる。

特に、別途のセキュリティ機能が具備されない高速通信プロトコルの場合は、セキュリティアルゴリズムを用いてデータセキュリティを確保できる。このために、ホスト４００またはメモリカードコントローラ１００は、メモリ３００の特定領域などにアドレスを指定してデータセキュリティ処理を行うようにするＣ−ＡＰＤＵを生成し、ＩＣチッププロセッサ２００に適用することができる。ここで、メモリ３００の特定領域とは、メモリカードコントローラ１００のみによりアクセスできるメモリカード領域であることができる。
データセキュリティ処理を行うためにＣ−ＡＰＤＵを受信したＩＣチッププロセッサ２００は、該領域にアクセスするための接続コマンドをバスコントローラ２１０を通して出力し、接続状態の変更を要求する。その後、ＩＣチッププロセッサ２００は、特定領域に対するデータセキュリティ処理を行うことができる。これについては、図９乃至図１２を参照してより詳細に説明する。

他の実施例で、カードインターフェースコントローラ１２０は所定時間（例えば、一周期）が経過すると、ＩＣチッププロセッサ２００とメモリ３００との間の接続状態を解除し、以前の接続状態または予め決められた接続状態に戻るようにスイッチ１３０を制御する。

また他の実施例では、カードインターフェースコントローラ１２０は、ＩＣチッププロセッサ２００とメモリ３００との間のデータ送受信状態をモニタリングして、データのやり取りがもうない場合は、以前の接続状態または予め決定された接続状態に戻るようにスイッチ１３０を制御する。

スイッチ１３０は、カードインターフェースコントローラ１２０、ＩＣチッププロセッサ２００、及びメモリ３００とそれぞれ結合し、カードインターフェースコントローラ１２０の制御により三つの構成部間のデータ送受信を可能とさせる。

スイッチ１３０は、多様な方式で実現でき、その構成は、本発明が属する分野で通常の知識を有する者であれば誰でも容易に実現することができる。スイッチ１３０の接続状態の変更方式は図２及び表１を参照する。

レジスタ１４０は、基本レジスタ（mandatory）と選択レジスタ（optional）で構成され、カードインターフェースコントローラ１２０の動作に必要とされる状態情報を格納する。レジスタ１４０は、識別のためのカード個別番号を格納する１２８ビットのＣＩＤ（Card Identification number）と、初期化過程でホスト４００により動的に割り当てられたカードシステムアドレスを格納する１６ビットのＲＣＡ（Relative Card Address）と、カード動作状態に関する情報を格納する１２８ビットのＣＳＤ（Card Specific Data）と、カードの電圧形式を識別する特定の放送コマンド（broadcast command）により用いられる３２ビットのＯＣＲ（Operation Condition Register）と、を含み、選択的にカードの出力ドライバを構成する１６ビットのＤＳＲ（Driver Stage Register）をさらに含むことができる。

メモリコアインターフェース１５０は、カードインターフェースコントローラ１２０またはＩＣチッププロセッサ２００から要求されたメモリの特定アドレスにアクセスしてデータを読み取ったり書き込んだりする。

電源検知部１６０は、ＩＣチップが端末のソケットに挿入されると、印加された電源を検知し、ＩＣチップの構成部を駆動させるリセット信号（Reset signal）を生成して各構成部に適用する。

ＩＣチッププロセッサ２００は、ＩＣチップの基本動作を行うが、基本動作の実行に必要とされるモジュール（例えば、コード、アプレットなど）及びデータは、メモリ３００、例えば、メモリ３００のシステムメモリ領域にアクセスして得ることができる。

メモリカードコントローラ１００を通してホスト４００からＣ−ＡＰＤＵを受信すると、ＩＣチッププロセッサ２００はメモリ３００にアクセスする必要があるかどうかを、Ｃ−ＡＰＤＵの種類及びＣ−ＡＰＤＵにデータが含まれているか否かに基づいて判断する。

判断の結果、メモリ３００からデータを読み取ったり書き込んだりする必要がある場合、バスコントローラ２１０に制御信号が出力される。制御信号から生成された接続コマンドに従ってＩＣチッププロセッサ２００とメモリ３００とが接続されると、ＩＣチッププロセッサ２００は、予め割り当てられたメモリ３００のＩＣチップ領域に従来方式で接続してデータを読み取ったり書き込んだりする。

ここで、メモリ３００のＩＣチップ領域は、ＩＣチッププロセッサ２００のみでアクセスできるように設定された領域であって、モジュール及びデータが格納される。ここで、ＩＣチップ領域は、従来ＩＣチップのメモリ管理システムのアドレス体系がそのまま採用されることが好ましい。この場合、ＩＣチッププロセッサ２００は、従来メモリアドレスをそのまま使用してもメモリ３００を自由に利用できる。勿論、大容量のデータを書き込むためにはより多いアドレスが必要となるため、それだけアドレス体系を拡張することができる。

メモリ３００を用いた作業の終了後、ＩＣチッププロセッサ２００は解除コマンドを発生するようにバスコントローラ２１０を制御し、メモリ３００のアクセス権限をカードインターフェースコントローラ１２０に渡す。

勿論、他の実施例では、ＩＣチッププロセッサ２００が予め決められた所定時間だけメモリ３００へアクセスできる権限を与えるか、または、ＩＣチッププロセッサ２００とメモリ３００との間のデータやり取り状態をモニタリングして、ＩＣチッププロセッサ２００の作業が終了したか否かを決定することもできる。ＩＣチッププロセッサ２００は、作業結果をＲ−ＡＰＤＵで構成し、カードインターフェースコントローラ１２０に伝達する。

判断の結果、メモリ３００からデータを読み取ったり書き込んだりする必要がない場合、ＩＣチッププロセッサ２００は、接続コマンドを生成せず、作業結果をカードインターフェースコントローラ１２０に伝達する。

一方、ＩＣチッププロセッサ２００は、すべての作業実行に必要なメモリリソースをメモリ３００を通して確保でき、基本動作実行時の演算結果をＲＡＭ（図示せず）に一時的に格納することもできる。

バスコントローラ２１０は、ＩＣチッププロセッサ２００とコマンドラインとの間に結合され、ＩＣチッププロセッサ２００からの制御信号により接続コマンドまたは解除コマンドを生成してメモリカードコントローラ１００に伝達する。

メモリ３００は、電気的にデータを書き込んだり削除したりすることができるフラッシュメモリのような固体記憶素子、あるいは他の形態の記憶素子であることができる。

メモリ３００は、メモリカード領域とＩＣチップ領域とに分割でき、各領域はメモリカードコントローラ１００及びＩＣチッププロセッサ２００のみが利用することができる。

メモリカード領域にはホスト４００から転送されたデータが格納され、ＩＣチップ領域にはＩＣチッププロセッサ２００の基本動作実行に必要とされるモジュールが格納される
ことができる。

また、メモリ３００は、セキュリティデータを格納するセキュリティメモリ領域、一般のデータが格納されるユーザメモリ領域、及びＩＣチップメモリを管理するシステムメモリ領域に分割できる。これについては、図９を参照してより詳細に説明する。

図４は、本発明の一実施例によるＡＰＤＵコマンドの動作を説明するための例示図である。先ず、ホスト４００とＩＣチップとの間のＡＰＤＵ転送方式を概略的に説明した後、ＭＭＣプロトコルを採用した実施例を説明する。

ＩＣチップホストにより生成されたＣ−ＡＰＤＵは、４バイトのヘッダと可変長のボディで構成される。ヘッダは１バイトのＣＬＡ（Class of Instruction）、１バイトのＩＮＳ（Instruction code）、１バイトのＰ１（parameter 1）、及び１バイトのＰ２（Parameter 2）で構成される。ボディは選択的ボディまたはデータフィールドの長さを特定する１バイトのＬｃ、可変長のコマンドパラメータまたはデータを含むデータフィールド、返還データの予想長さを特定する１バイトのＬｅで構成される。ＩＣチッププロセッサ２００により生成されたＲ−ＡＰＤＵは、可変長のボディと二つの状態ワードＳＷ１，ＳＷ２で構成される。ボディは選択的ボディまたはデータフィールドの長さを特定するＬｅ、可変長さのデータで構成される。

ホスト４００はＩＣチップホストにより生成されたＣ−ＡＰＤＵに、Ｃ−ＡＰＤＵの長さを特定するＬＢヘッダを結合させて、これを複数のデータトークンにカプセル化する。

カプセル化された複数のデータトークンは、高速通信プロトコルを支援するホスト４００と端末のメモリカードコントローラ１００との間に形成された物理的階層を通してメモリカードコントローラ１００に伝達される。受信された複数のデータトークンは、カードインターフェースコントローラ１２０によりＬＢヘッダ値を参照してＡＰＤＵにカプセル開放される。

以下では、ＭＭＣプロトコルによる高速通信プロトコルを用いた動作を詳細に説明する。

ＭＭＣプロトコルの場合、コマンド及び応答のコマンドトークン及びコマンドトークンに関連付けられたデータトークンがそれぞれコマンドライン及びデータラインを通して送受信される。データ読み取り／書き込みコマンド（ホスト４００からＩＣチップへの）及びこれに対する応答（ＩＣチップからホスト４００への）は、コマンドラインを通して送受信され、コマンドに従うデータは、データラインを通して送受信される。ＭＭＣプロトコルにおいて、データ読み取り／書き込みコマンドは、連続（sequential）コマンドとブロック指向（Block-oriented）コマンドに区別される。連続コマンドは、連続的データストリームを転送し、コマンドライン上に中止（stop）コマンドが出現するまで転送が続けられる。ブロック指向コマンドは、ＣＲＣ（cyclic redundancy checking）を有する連続ブロック（トークン）を転送し、コマンドライン上に中止コマンドが出現するまでブロックの転送が続けられる。コマンドは、ホスト４００からＩＣチップに転送され、応答はＩＣチップからホスト４００に転送される。データはホスト４００とＩＣチップとの間で転送される。

コマンドトークンは全長が４８ビットであって、開始ビット（start bit）と終了ビット（end bit）は、常に０と１である。開始ビットの次に位置した送信器ビット（transmitter bit）は、端末からのコマンドであることを示すビットであって、１であり、コマンド内容（content）は、送信器ビットの次に位置し、７ビットのＣＲＣチェックサムビットにより保護される。

応答トークンは全長が４８または１３６ビットであって、開始ビットと終了ビットは、常に０と１である。開始ビットの次に位置した送信器ビットは、ＩＣチップからの応答であることを示すビットであって、０であり、応答内容は、送信器ビットの次に位置し、７ビットのＣＲＣチェックサムビットにより保護される。

ブロック指向データトークンは、開始ビットと終了ビットが常に０と１である。開始ビット、終了ビット、ＣＲＣチェックサムを除いた残り部分の長さは５１２バイトであって、ＡＰＤＵの長さを示す２バイトのＬＢフィールドと５１０バイトのＡＰＤＵフィールドで構成される。ＡＰＤＵフィールドにはホスト４００またはＩＣチップからのＣ−ＡＰＤＵまたはＲ−ＡＰＤＵが含まれる。５１０バイトを超えるＡＰＤＵは、２以上のブロック指向データトークンに分割されて転送され、最後のブロック指向データトークンの満たされなかった残りのバイトには００ｈが挿入される。

図４を参照して説明すると、ＡＰＤＵ通信は次の４種類のケースを含む。

ケース１：Ｃ−ＡＰＤＵのデータフィールド値及びＲ−ＡＰＤＵのデータフィールド値が両方とも存在しないケース
ケース２：Ｃ−ＡＰＤＵのデータフィールド値は存在しないが、Ｒ−ＡＰＤＵのデータフィールド値は存在するケース
ケース３：Ｃ−ＡＰＤＵのデータフィールド値は存在するが、Ｒ−ＡＰＤＵのデータフィールド値は存在しないケース
ケース４：Ｃ−ＡＰＤＵのデータフィールド値及びＲ−ＡＰＤＵのデータフィールド値が両方とも存在するケース
Ｃ−ＡＰＤＵのデータフィールド値が存在しない場合には、Ｃ−ＡＰＤＵはＡＰＤＵコマンド４１０に含まれるか、またはＡＰＤＵトークン４２０に含まれることができる（ケース１及びケース２）。一方、Ｃ−ＡＰＤＵのデータフィールド値が存在する場合には、Ｃ−ＡＰＤＵはＡＰＤＵトークン４２０に含まれて転送される（ケース３及びケース４）。上記二つのケースにおいて、Ｃ−ＡＰＤＵを含むＡＰＤＵトークン４２０は、ＡＰＤＵコマンド４１０とＡＰＤＵ応答４３０との間で転送される。これは、Ｒ−ＡＰＤＵのデータフィールド値が存在しない場合、Ｒ−ＡＰＤＵをＡＰＤＵ応答４３０から受信するためである。一方、Ｃ−ＡＰＤＵを転送するためのＡＰＤＵコマンド４１０が受信されたメモリカードコントローラ１００は、スイッチ１３０の接続状態をメモリカードコントローラ−メモリ４１５からメモリカードコントローラ−ＩＣチッププロセッサ４２５に変更する。

Ｒ−ＡＰＤＵのデータフィールド値が存在しない場合（ケース１及びケース３）や、サイズが十分に小さい場合、Ｒ−ＡＰＤＵはＡＰＤＵ応答４３０に含まれる。

Ｒ−ＡＰＤＵのデータフィールド値が存在し、サイズがＲ−ＡＰＤＵを通して転送できない場合は次のように処理する。Ｒ−ＡＰＤＵのデータフィールド値が存在する場合には、ＩＣチッププロセッサ２００はＲ−ＡＰＤＵそれ自体、Ｒ−ＡＰＤＵが格納されたメモリのアドレス、または転送するＲ−ＡＰＤＵの存在を示す情報をメモリカードコントローラ１００に伝達する。これを受信したメモリカードコントローラ１００は、ＡＰＤＵ応答４３０にＲ−ＡＰＤＵ読み取り識別子を挿入して転送する。Ｒ−ＡＰＤＵ読み取り識別子は、ホスト４００に転送するＲ−ＡＰＤＵの存在を示す情報であって、一つ以上のビットを用いて単に存在するか否かだけを示したり、Ｒ−ＡＰＤＵが格納されたメモリ３００のアドレスを示したり、またはこれらの組み合わせたことを示したりすることができる。Ｒ−ＡＰＤＵ読み取り識別子が含まれたＡＰＤＵ応答４３０を受信したホスト４００は、読み取りコマンドに従ってＲ−ＡＰＤＵをＩＣチップから読み取る。一方、ＡＰＤＵ応答の転送前または転送後に、メモリカードコントローラ１００はスイッチ１３０の接続状態を以前の接続状態または予め指定された接続状態に変更する。図４には、メモリカードコントローラ−メモリ間の接続状態に変更されることが示されている。

図５は、本発明の一実施例による接続コマンドの動作を説明するための例示図である。

メモリカードコントローラ１００を通してＩＣチップホストからＣ−ＡＰＤＵを受信すると、ＩＣチッププロセッサ２００は、メモリ３００にアクセスする必要があるかどうかをＣ−ＡＰＤＵの種類及びＣ−ＡＰＤＵにデータが含まれているか否かに基づいて判断し、メモリ３００からデータを読み取ったり書き込んだりする必要がある場合には、バスコントローラ２１０を通して接続コマンド５００をデータライン上に出力する。データラインを通して接続コマンド５００を受信したメモリカードコントローラ１００は、接続状態をメモリカードコントローラ−メモリ５０５からＩＣチッププロセッサ−メモリ５１５に変更する。ＩＣチッププロセッサ２００がメモリ３００に接続されると、ＩＣチッププロセッサ２００は、予め割り当てられたメモリ３００のＩＣチップ領域を従来方式で接続してデータを読み取ったり書き込んだりする。従って、データライン上には何らの信号も発生しない。

メモリ３００を用いた作業が終了すると、ＩＣチッププロセッサ２００は解除コマンドを発生するようにバスコントローラ２１０を制御し、メモリ３００アクセス権限をカードインターフェースコントローラ１２０に渡す。勿論、他の実施例では、ＩＣチッププロセッサ２００が所定時間だけメモリ３００へアクセスできる権限を与えるか、またはＩＣチッププロセッサ２００とメモリ３００との間のデータやり取り状態をモニタリングしてＩＣチッププロセッサ２００の作業が終了したか否かを決定することもできる。したがって、解除コマンド５２０は、選択事項である。メモリ３００を用いた作業が終了すると、メモリカードコントローラ１００は、以前の接続状態または予め指定された接続状態に戻る。図５には、メモリカードコントローラ−メモリ間の接続状態に変更されることが示されている。

図６は、本発明の一実施例によるＡＰＤＵコマンド及び接続コマンドを用いたＩＣチップの動作を説明するための例示図である。

ＩＣチップホストからＣ−ＡＰＤＵが受信されたホスト４００は、ＡＰＤＵコマンド６００をコマンドラインを通してメモリカードコントローラ１００に転送する。その後、Ｃ−ＡＰＤＵをＡＰＤＵトークン６１０にカプセル化し、データラインを通してメモリカードコントローラ１００に転送する。ＡＰＤＵコマンド６００の受信前に、メモリカードコントローラ１００とメモリ３００とは６０５のように接続されている。ＡＰＤＵコマンド６００を受信したメモリカードコントローラ１００は、接続状態を変更して、メモリカードコントローラ−ＩＣチッププロセッサが６１５のように接続されるようにする。その後、データラインを通してＡＰＤＵトークン６１０が受信されと、メモリカードコントローラ１００は、Ｃ−ＡＰＤＵにカプセル開放してＩＣチッププロセッサ２００に伝達する。Ｃ−ＡＰＤＵを受信したＩＣチッププロセッサ２００は、メモリ２００アクセスが必要であるか否かを判断し、必要であれば接続コマンド６２０をコマンドラインに出力する。接続コマンド６２０を受信したメモリカードコントローラ１００は、６２５のように接続状態をＩＣチッププロセッサ−メモリに変更する。その後、メモリカードコントローラ１００は、ＩＣチッププロセッサ２００からＲ−ＡＰＤＵが受信されると、これをＡＰＤＵ応答６３０に変換してホスト４００に転送する。ＡＰＤＵ応答６３０の転送前後に、メモリカードコントローラ１００の接続状態は現在の接続状態を維持するか、以前の接続状態または予め指定された接続状態に変更される。

図７及び図８は、本発明の一実施例によるＡＰＤＵコマンド及び接続コマンドを用いたＩＣチップの動作であって、データフィールド値を有するＲ−ＡＰＤＵを転送するＩＣチップの動作を説明するための例示図である。図面符号「７００」〜「７３０」及び図面符号「８００」〜「８３０」は図６の図面符号「６００」〜「６３０」と同じであるため、以下では他の部分を中心に説明する。

以後、メモリカードコントローラ１００は、ＩＣチッププロセッサ２００からＲ−ＡＰＤＵまたはこれに対応する応答（Ｒ−ＡＰＤＵが格納されたメモリアドレス、転送するＲ−ＡＰＤＵの存在を示す情報など）が受信されると、これをＡＰＤＵ応答７３０に変換してホスト４００に転送する。メモリカードコントローラ１００は、ＡＰＤＵ応答７３０にＲ−ＡＰＤＵ読み取り識別子を挿入して転送する。一方、ＡＰＤＵ応答７３０の転送前後に、メモリカードコントローラ１００の接続状態は７３５のように現在の接続状態を維持するか、以前の接続状態または予め指定された接続状態に変更される。

Ｒ−ＡＰＤＵ読み取り識別子が含まれたＡＰＤＵ応答７３０を受信したホスト４００は、読み取りコマンド７４０を通してＲ−ＡＰＤＵをＩＣチップから読み取る。読み取りコマンド７４０を受信したメモリカードコントローラ１００は、読み取り応答７５０をホスト４００に転送し、Ｒ−ＡＰＤＵをデータトークン７６０にカプセル化してホスト４００に転送する。データトークン７６０の転送が完了されると、ホスト４００は中止コマンド７７０をメモリカードコントローラ１００に転送し、メモリカードコントローラ１００は、これに対する応答として中止応答７８０をホスト４００に転送する。

ＩＣチッププロセッサ２００がＲ−ＡＰＤＵの存在を示す情報だけをメモリカードコントローラ１００に転送する実施例では、ＡＰＤＵコマンド８４０は読み取りコマンドであって、ＩＣチッププロセッサ２００からデータを読み取るコマンドである。従って、メモリカードコントローラ１００は、ＡＰＤＵコマンド８４０により接続状態をメモリカードコントローラ−ＩＣチッププロセッサに変更し（８５５）、ＩＣチッププロセッサ２００は、接続状態変更に応じて一時的に格納していたＲ−ＡＰＤＵをメモリカードコントローラ１００に転送する。メモリカードコントローラ１００は、Ｒ−ＡＰＤＵをデータトークン８５０にカプセル化してホスト４００に転送し、８６５のように接続状態を変更する。

図９は、本発明の一実施例によるセキュリティアルゴリズムの実行を説明するための図面である。

ＩＣチップは、データ入出力端子９１０、ＩＣチッププロセッサ２００、及びＩＣチップメモリ９２０を含むことができる。

データ入出力端子９１０は、端末の外部から入力されるデータをＩＣチップに入出力するための端子であって、上述したデータライン及びコマンドラインに接続される。データ入出力端子９１０は、ＩＳＯ７８１６、ＲＦ、ＭＭＣ、ＵＳＢ規格などの多様な形態で入出力することができる。

ＩＣチッププロセッサ２００は上述したように、接続状態に応じてメモリ３００とデータをやり取りし、ＩＣチップの機能を行うためにＩＣチップを制御し、ホスト４００の要求により、データラインを通して伝達されるデータに対して暗号化することを望む場合は、セキュリティアルゴリズムを駆動してデータを暗号化されたセキュリティデータに変更する。ＩＣチッププロセッサ２００は、暗号化されたセキュリティデータをメモリ３００のセキュリティメモリ領域３１０に格納する。

セキュリティアルゴリズムをＩＣチッププロセッサ２００により駆動し、暗号化されたセキュリティデータに変更してメモリ３００のセキュリティメモリ領域３１０に格納し、同じセキュリティアルゴリズムを用いて格納されたセキュリティデータを復号化された一般のデータに変更してホスト４００に伝達する過程をセキュリティ処理（Secure Processing）過程という。

ホスト４００から、制御信号により暗号化されることなく、一般のデータとして管理されることが要求された場合は、ＩＣチッププロセッサ２００によるセキュリティアルゴリズムを駆動せずに、メモリ３００のユーザメモリ領域３２０に格納し、これを照会時、復号化過程を経ずにホスト４００に伝達する過程を一般処理過程という。

セキュリティアルゴリズムは、上述したように当該技術分野で広く知られたものを利用でき、例えば、ＤＥＳ、３−ＤＥＳ、ＡＥＳの何れか一つであることができる。

本発明でセキュリティアルゴリズムは、データラインを通して入出力される全てのデータに対して実行されるものではなく、ホスト４００から要求されたデータに対して実行されることができ、制御プログラムにより予め設定された種類のデータに対して実行されることができる。

セキュリティアルゴリズムは、ＩＣチップメモリ９２０内に搭載された制御プログラムにより実行されることができる。制御プログラムは、データラインを通して入力されるデータを暗号化するか否か、及び、メモリ３００に格納されたデータを復号化するか否かを制御したり、メモリ上のアドレスをＩＣチップメモリ９２０またはシステムメモリ領域３３０に格納したりすることができる。また、制御プログラムは、メモリ３００のシステムメモリ領域３３０に格納されることができる。

制御プログラムは、グラフィックユーザインターフェース（ＧＵＩ）を通して端末のユーザにデータを暗号化するか否かを問うことができる。この時、ユーザが暗号化を要求する場合、制御プログラムはセキュリティアルゴリズムを実行して該データを暗号化して、これをメモリ３００に格納し、ＩＣチップメモリ９２０またはシステムメモリ領域３３０にデータが暗号化されたという情報及び格納されたデータのメモリ上のアドレスを格納することができる。

一方、ユーザが暗号化を要求しなかった場合、制御プログラムはセキュリティアルゴリズムを実行せずに、該データをメモリ３００に格納する。ＩＣチップの格納領域にはデータが暗号化されなかったという情報及び格納されたデータのメモリ上のアドレスを格納する。このように、データが暗号化されたか否かのことやメモリ上のアドレスは、後で制御プログラムがメモリ３００に格納されたデータを検索する場合に必要な情報である。

グラフィックユーザインターフェース（ＧＵＩ）は、制御プログラム内に一つのモジュールで含まれてもよく、端末上で実行される様々なアプリケーション内に別途に具備されてもよい。アプリケーションの例については、図１２を参照してより詳細に説明する。

メモリ３００は、ＩＣチップと一つのモジュールで構成された統合ＩＣチップで構成されることができ、ＩＣチップと別途のモジュールで連動される形態で構成されることもできる。

メモリ３００が統合ＩＣチップ形態で構成される場合、ＩＣチップとメモリ３００との間には、データ転送のためにアドレスバス（Address Bus）及びデータバス（Data Bus）を構成することができる。

メモリ３００がＩＣチップと別途の形態で構成される場合、ＩＳＯ７８１６、ＭＭＣ規格、ＩＳＯ１４４４３、ＩＳＯ１５６９３、ＩＳＯ１８０９２の何れか一つの方式でＩＣチップとメモリ３００との間のデータがやり取りされる。統合ＩＣチップ形態が、別途で連動される形態に比べて、動作速度がより速いという長所がある。

ＧＳＭ方式のＳＩＭカードや、Ｗ−ＣＤＭＡ方式のＵＳＩＭカードのような形態で具体化されたＩＣチップは、移動通信加入者情報を格納したものであって、移動通信端末に装着するだけで、自分の移動通信端末として使用可能である。また、ＩＣチップには個人情報、金融情報などセキュリティを必要とする情報が格納される。

本発明の一実施例によるメモリ３００は、ＩＣチッププロセッサ２００によりセキュリティアルゴリズムを駆動して、メモリ３００に暗号化されたデータを格納するセキュリティメモリ領域３１０、暗号化されない一般のデータを格納するユーザメモリ領域３２０、及びＩＣチップメモリ９２０を管理するシステムメモリ領域３３０を含むことができる。ここで、ＩＣチッププロセッサ２００は、セキュリティ処理を担当するコプロセッサを含むことができる。

メモリ３００は、メモリアドレスを予め区画指定し物理的に区分してセキュリティデータ及び一般のデータを格納できるが、メモリ３００の効率的な管理のために、上述したように領域を予め分割して設定することが好ましい。メモリ３００は、例えば、大容量データを格納できるフラッシュメモリを使用できる。

上述したメモリ領域分割は、ユーザが端末のメモリ管理プログラムを用いて、自分が所望する割合でメモリ３００をセキュリティメモリ領域及びユーザメモリ領域に分けて利用することができる。システムメモリ領域はメモリ領域を全体的に管理するので、一般的にはアクセスできない領域である。

ユーザが端末のメモリ管理プログラムを用いて、自分が所望する割合でメモリ領域を分割する場合、最初にメモリが端末に接続されると、システムメモリ領域に格納されている初期設定アプレットがローディングされてメモリ領域を設定できるように駆動される。

ユーザが、一般的にメモリ機能を多く使用する場合には、ユーザメモリ領域をより多く使用できるように設定でき、モバイルコンテンツを多く使用する場合には、セキュリティメモリ領域をより多く設定することができる。

設定方式は、例えば、ユーザメモリ：セキュリティメモリ＝５０％：５０％の割合で設定すれば、システムメモリ領域にてメモリ３００の全体の物理的アドレスを管理するユーザ領域とセキュリティ領域を分割することができる。

分割された各領域には、アクセスポリシーが別に適用されて、ユーザが制御できる部分はユーザメモリ領域部分となる。端末には、メモリ管理プログラムを採用して、ＩＣチップのシステムメモリ領域に格納されているメモリ管理アプレットを駆動してメモリ領域をリセットできるようにする。

この場合もシステムメモリにより管理されているメモリアドレスリセットから、アクセスポリシーを利用してユーザのアクセス可能な部分を設定することができる。

一方、各領域は、固有サイズを有してもよいが、各領域のサイズを動的に変更できることが好ましい。

図１０は、本発明の一実施例によるデータセキュリティアルゴリズムを用いてデータを暗号化する過程を説明するためのフローチャートである。

図１０を参照すると、ステップＳ１０１０で、制御プログラムがＩＣチップの入出力端子を通して入力されたデータを暗号化するか否かを端末のユーザに確認する。

ステップＳ１０２０で、ユーザがデータの暗号化を選択した場合、制御プログラムはユーザからセキュリティキーの入力を受けてこれを認証する。ここで、認証方法としては、ＰＩＮまたは暗証番号を利用することができる。

ステップＳ１０３０で、セキュリティキーの認証が成功したら、制御プログラムはＩＣチッププロセッサ２００によりセキュリティアルゴリズムを実行し、データを暗号化する。セキュリティキーの認証に失敗した場合は、そのままプロセスは終了する。

一方、ユーザがデータの暗号化を選択しなかった場合には、データを暗号化するステップＳ１０３０を経ないで、ステップＳ１０４０に進む。

ステップＳ１０４０で、データをメモリ３００に格納し、格納されたデータを暗号化したか否か、及び格納されたデータのメモリ上のアドレスをＩＣチップ内のＩＣチップメモリ９２０に格納する。ここで、「データを暗号化したか否か」は、ステップＳ１０３０を経た場合にはデータが暗号化されたという情報をステップＳ１０４０で格納し、ステップＳ１０３０を経なかった場合にはデータが暗号化されなかったという情報をステップＳ１０４０で格納する。

ステップＳ１０５０で、制御プログラムはデータの格納結果を端末の表示部を通してユーザに提供する。

図１１は、本発明の一実施例によるデータセキュリティアルゴリズムを用いてデータを復号化する過程を説明するためのフローチャートである。

図１１を参照すると、ステップＳ１１１０で、ユーザから移動通信端末のグラフィックユーザインターフェースを通して制御プログラムに、メモリ３００に格納されているデータの検索が要求される。

ステップＳ１１２０で照会したデータが暗号化されたデータである場合、制御プログラムはユーザのセキュリティキーを認証する。セキュリティキーの認証はＰＩＮまたは暗証番号を利用することができる。

ステップＳ１１３０で、セキュリティキーの認証が成功したら、ステップＳ１１４０で、制御プログラムはメモリ上のアドレスから検索したデータを、ＩＣチッププロセッサ２００によりセキュリティアルゴリズムを実行して復号化する。若しステップＳ１１２０でデータが暗号化されなかったと照会された場合、ステップＳ１１４０は行われない。一方、ステップＳ１１３０で、セキュリティキーの認証が失敗された場合、そのままプロセスは終了する。

ステップＳ１１５０で、制御プログラムにより、復号化されたデータまたは暗号化されなかったデータが移動通信端末の表示部を通してユーザに提供される。

図１２は、本発明の一実施例によるメモリのセキュリティメモリ領域に格納可能なデータのブロック図である。

図１２に示すデータは、端末の設定情報及び端末ユーザの個人情報を項目別に区分して構造化したものである。

このように構造化されたデータは、図１２に示すように、個人ユーザインターフェース（ＭＹ ＵＩ）項目、個人日程管理システム（ＰＩＭＳ：Personal Information Management System）項目、ブラウザ（Browser）項目、金融（Finance）項目、及びアプリケーション（Application）項目に区分されることができる。

個人ユーザインターフェース項目には、ユーザが移動通信端末を便宜に使う目的や、飾る目的で設定された情報として待受画面、ベル音（着信音など）、時間設定、フォント、自分のアバタ、たまごっちなどの情報が含まれる。

ＰＩＭＳ項目には、電話番号、スケジュール管理、アラーム、ＳＭＳ発信／着信、電子メールなどの情報が含まれる。ブラウザ項目には、お気に入り、履歴情報などが含まれる。

金融項目には、口座番号、暗証番号、使用履歴、送金口座番号などの情報が含まれる。

アプリケーション項目には、移動通信端末上で実行されるメッセンジャ、テレメトリ、ＤＭＢ、オフィス、及びＩＤが含まれることができる。

メッセンジャ項目には、チャットのために用いられるメッセンジャに主に用いられる情報、例えば、私のＩＤ、友人リスト、遮断リスト、履歴情報などが含まれることができる。

テレメトリ項目には、例えば、端末上で道案内サービスを受けるために必要とされる情報で、お気に入り、我が家などの出発ポイント、設定情報、履歴情報などが含まれることができる。

ＤＭＢ項目には、端末上で放送サービスを受けるために必要とされる情報、例えば、チャンネルリスト、プログラムリスト、設定情報などが含まれることができる。

オフィス項目には、端末上でオフィスグループウェアなどに接続するために格納される情報、例えば、ＶＰＮ（Virtual Private Network）、設定情報などが含まれることができる。

ＩＤ項目には、家または職場の出入り口キー値、または端末上で電車や航空機を予約する場合に発生する仮予約番号などの情報が含まれることができる。

図１２に示されたデータ以外にも暗号化を必要とする情報が含まれることができることは、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば容易に理解できるだろう。

このように暗号化を必要とする情報を構造化して格納し、これを端末のユーザに提供することにより、端末のユーザは設定情報や個人情報をより簡単に暗号化して格納し、これを利用することができる。また、端末などを交替する場合にも新規端末に本発明のデータが格納されたＩＣチップまたはメモリ３００を装着することにより、既存の情報をそのまま利用でき、ＰＩＮや暗証番号のようなセキュリティキーで個人情報や設定情報を管理するので、移動通信端末を失った場合や盗まれた場合にも個人情報の流出の恐れはない。

上述したように本発明によれば、ＩＣチップが基本動作を実行するために大容量メモリを利用することができるので従来に比べてメモリ容量の物理的限界を克服することができる。これにより、サイズの大きい認証書またはセキュリティアルゴリズムコードのような、従来には搭載が不可能であったデータを格納することができる。

一方、ホスト４００との通信が高速通信プロトコルで行われるので、従来に比べてデータ送受信が速くなる。

また、データを大容量メモリに格納時、ＩＣチップのセキュリティアルゴリズムを用いて格納したり使用したりすることができるので、高速通信プロトコルだけを用いた場合より大容量メモリのセキュリティ性が向上される。

以上、本発明の実施例を参照して説明したが、当該技術分野で通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変更させることができることを理解できよう。

従来のＩＣチップを示すブロック図である。 本発明を概略的に説明するための例示図である。 本発明の一実施例によるＩＣチップを示すブロック図である。 本発明の一実施例によるＡＰＤＵコマンドの動作を説明するための図面である。 本発明の一実施例による接続コマンドの動作を説明するための図面である。 本発明の一実施例によるＡＰＤＵコマンド及び接続コマンドを用いたＩＣチップの動作を説明するための図面である。 本発明の一実施例によるＡＰＤＵコマンド及び接続コマンドを用いたＩＣチップの動作であって、データフィールド値を有するＲ−ＡＰＤＵを転送するＩＣチップの動作を説明するための図面である。 本発明の他の実施例によるＡＰＤＵコマンド及び接続コマンドを用いたＩＣチップの動作であって、データフィールド値を有するＲ−ＡＰＤＵを転送するＩＣチップの動作を説明するための図面である。 本発明の一実施例によるデータセキュリティアルゴリズム実行を説明するための図面である。 本発明の一実施例によるデータセキュリティアルゴリズムを用いてデータを暗号化する過程を説明するためのフローチャートである。 本発明の一実施例によるデータセキュリティアルゴリズムを用いてデータを復号化する過程を説明するためのフローチャートである。 本発明の一実施例によるメモリのセキュリティメモリ領域に格納できるデータのブロック図である。

符号の説明

１００ メモリカードコントローラ
１１０ インターフェースドライバ
１２０ カードインターフェースコントローラ
１３０ スイッチ
１４０ レジスタ
１５０ メモリコアインターフェース
１６０ 電源検知部
２００ ＩＣチッププロセッサ
２１０ バスコントローラ
３００ メモリ
４００ ホスト

Claims (13)

1. コマンドを伝達するコマンドラインと、
   データトークンを伝達するデータラインと、
   データを格納するメモリと、
   接続状態に応じて前記メモリと前記データをやり取りするプロセッサと、
   前記プロセッサの制御により、前記メモリとの接続状態設定を要求するコマンドを前記コマンドライン上に出力するバスコントローラと、
   前記コマンドラインで受信されたコマンドに応じて、前記データライン、前記メモリ、及び前記プロセッサとの間の接続を変更するメモリカードコントローラと、
   を含み、
   前記コマンドは、前記メモリカードコントローラと前記プロセッサとの間の接続を設定するＡＰＤＵ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）コマンド、及び、前記プロセッサと前記メモリとの間の接続を設定する接続コマンドを含み、
   前記メモリカードコントローラは、ＡＰＤＵコマンドの応答データの転送が完了したことに応じて、予め設定されたポリシーにより前記接続の状態を変更することを特徴とするＩＣチップ。
2. 前記メモリカードコントローラは、
   前記コマンドライン及び前記データラインを通してホストと通信するインターフェースドライバと、
   前記コマンドラインで受信されたコマンドの種類を判断し、それに対応する接続状態の変更信号を出力するカードインターフェースコントローラと、
   前記カードインターフェースコントローラの状態情報を格納するレジスタと、
   前記接続状態の変更信号に応じて、前記カードインターフェースコントローラ、前記プロセッサ、及び前記メモリとの間の接続を変更するスイッチと、
   前記スイッチに接続され、前記メモリにアクセスしてデータの読み取りや書き込みを行うメモリコアインターフェースと、
   電源供給の際、前記カードインターフェースコントローラ及び前記メモリコアインターフェースにリセット信号を適用する電源検知部と、
   を含むことを特徴とする請求項１に記載のＩＣチップ。
3. 前記コマンドは、前記プロセッサと前記メモリとの間の接続を解除する解除コマンドをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のＩＣチップ。
4. 前記メモリカードコントローラは、前記ＡＰＤＵコマンドに対応するＡＰＤＵトークンをＣ−ＡＰＤＵ（Ｃｏｍｍａｎｄ ＡＰＤＵ）に変換（カプセル開放）して前記プロセッサに出力することを特徴とする請求項１に記載のＩＣチップ。
5. 前記メモリカードコントローラは、前記ＡＰＤＵコマンドに含まれたＣ−ＡＰＤＵ（Ｃｏｍｍａｎｄ ＡＰＤＵ）を前記プロセッサに出力することを特徴とする請求項１に記載のＩＣチップ。
6. 前記メモリカードコントローラは、前記プロセッサから出力されたＲ−ＡＰＤＵ（Ｒｅｓｐｏｎｓｅ ＡＰＤＵ）に応答データが含まれていない場合、前記Ｒ−ＡＰＤＵをＡＰＤＵ応答に挿入して前記データラインを通して出力することを特徴とする請求項１に記載のＩＣチップ。
7. 前記メモリカードコントローラは、前記プロセッサから出力されたＲ−ＡＰＤＵに応答データが含まれている場合、応答データの存在を示す応答データ識別子をＡＰＤＵ応答に挿入して前記データラインを通して出力することを特徴とする請求項１に記載のＩＣチップ。
8. 前記メモリは、フラッシュメモリであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＩＣチップ。
9. 前記メモリは、ＩＣチップ領域とメモリカード領域を含むことを特徴とする請求項８に記載のＩＣチップ。
10. 前記プロセッサは、セキュリティアルゴリズムを用いて前記メモリに格納されたデータの一部に対してデータセキュリティ処理を行うことを特徴とする請求項１に記載のＩＣチップ。
11. 前記プロセッサに接続され、前記プロセッサの演算結果を一時的に格納するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）をさらに含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＩＣチップ。
12. 前記メモリカードコントローラは、前記プロセッサと前記メモリとを所定時間の間接続させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＩＣチップ。
13. コマンドライン及びデータラインを通してホストと通信し、メモリ及びプロセッサに接続されているメモリカードコントローラが、前記メモリ及び前記プロセッサとの接続状態を変更する方法であって、
    前記コマンドラインでコマンドを受信するステップと、
    前記コマンドがＡＰＤＵコマンドである場合には、前記プロセッサが前記データラインを通したＡＰＤＵの送受信を許可するステップと、
    前記コマンドが接続コマンドである場合には、前記プロセッサと前記メモリを接続させるステップと、
    前記メモリカードコントローラが、ＡＰＤＵコマンドの応答データの転送が完了したことに応じて、予め設定されたポリシーにより前記接続の状態を変更するステップとを含み、
    前記コマンドは、前記メモリカードコントローラと前記プロセッサとの間の接続を設定するＡＰＤＵ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）コマンド、及び、前記プロセッサと前記メモリとの間の接続を設定する接続コマンドを含むことを特徴とする接続状態の変更方法。

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