DE60105905T2

DE60105905T2 - Datenkommunikationsverfahren mit Chipkarte

Info

Publication number: DE60105905T2
Application number: DE60105905T
Authority: DE
Inventors: Katsuyuki Shinagawa-ku Tanaka
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2000-07-10
Filing date: 2001-07-02
Publication date: 2005-10-06
Anticipated expiration: 2021-07-03
Also published as: US6659343B2; EP1172754A1; DE60105905D1; EP1172754B1; US20020014529A1; JP2002024778A; JP4501241B2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft allgemein ein Datenkommunikationsverfahren mit Chipkarte. Insbesondere ist die Erfindung bei Chipkarten vom kontaktfreien Typ anwendbar.
Bei Chipkarten vom kontaktfreien Typ werden verschiedene Daten unter Verwendung einer speziellen Lese/Schreib-Vorrichtung aufgezeichnet und ausgelesen.
Es wird auf die 6 Bezug genommen, in der ein schematisches Diagramm zum Veranschaulichen einer Beziehung zwischen einer Chipkarte und einer Schreib/Lese-Vorrichtung dargestellt ist. Eine Chipkarte 1 besteht aus einer Leiterbahnplatte, auf der eine Schleifenantenne 2 und ein integrierter Schaltkreis 3 angeordnet sind, und einem Folienmaterial, wie Kunststoff, die zu einer Platte laminiert sind. Bei dieser Chipkarte 1 wird der integrierte Schaltkreis 3 durch hochfrequente Signalleistung betrieben, die an der Schleifenantenne 2 induziert wird, um dadurch verschiedene Daten mittels der Schreib/Lese-Vorrichtung 5 über die Schleifenantenne 2 zu übertragen.
An der Schreib/Lese-Vorrichtung 5 wird eine Schleifenantenne 6 durch eine vorgegebene Treiberschaltung angesteuert, und wenn eine Chipkarte 1 eingeführt wird, wird in deren Schleifenantenne 2 ein hochfrequentes Signal induziert, um dadurch den Betrieb dieser Chipkarte 1 zu starten. Auch ist die Schreib/Lese-Vorrichtung 5 so ausgebildet, dass sie Befehle und Daten zur Chipkarte 1 dadurch überträgt, dass sie die Ansteuerung der Schleifenantenne 6 durch eine Modulations/Demodulations-Schaltung 7 schaltet und das durch die Schleifenantenne 6 erhaltene hochfrequente Signal unter Steuerung durch eine DPU (Digital Processing Unit) 8 verarbeitet.
Genauer gesagt, erzeugt, wozu auf die 7 Bezug genommen wird, eine Signalerzeugungsschaltung 9 in der Schreib/Lese-Vorrichtung 5 ein hochfrequen tes Signal von 13,56 MHz z.B. unter Steuerung durch die DPU 8, und sie betreibt die Schleifenantenne 6 mit diesem Signal. Die DPU 8 weist auf eine Anforderung von einer Hostvorrichtung hin die Signalerzeugungsschaltung 9 dazu an, ihren Betrieb zu starten, sie gibt verschiedene an die Chipkarte 1 zu liefernde Daten an die Modulations/Demodulations-Schaltung 7 aus, und sie erfasst verschiedene von dieser empfangene Daten. Durch Wiederholen dieser Prozesse führt die DPU 8 eine Verarbeitung wie eine wechselseitige Echtheitsbestätigung hinsichtlich der Chipkarte 1 aus, sie zeichnet von der Hostvorrichtung empfangene Daten auf der Chipkarte 1 auf, und sie liest auf dieser aufgezeichnete Daten, um diese an die Hostvorrichtung auszugeben.
Die Modulations/Demodulations-Schaltung 7 moduliert die Ausgangsdaten der DPU 8, sie variiert die Anschlussimpedanz der Antenne 6 auf Grundlage des Modulationsergebnisses, und sie liefert dadurch die modulierten Ausgangsdaten an die Chipkarte 1. Auch verarbeitet die Modulations/Demodulations-Schaltung 7 das hochfrequente Signal an der Schleifenantenne 6, wobei die Anschlussimpedanz derselben auf einem konstanten Wert gehalten wird, um dadurch eine Impedanzänderung der mit der Schleifenantenne 6 gekoppelten Schleifenantenne 2 der Chipkarte 1 zu erfassen. Die 7 empfängt die von der Chipkarte 1 gelieferten Daten, und sie gibt die empfangenen Daten an die DPU 8 aus.
In der Chipkarte 1 wird das in der Schleifenantenne 2 induzierte hochfrequente Signal durch ein Tiefpassfilter erfasst, das aus einer Diode 11, einem Widerstand 12 und einem Kondensator 13 besteht, die in den integrierten Schaltkreis 3 eingeschlossen sind. Eine Spannungsversorgungsschaltung 14 richtet das empfangene, erfasste, hochfrequente Signal gleich und stabilisiert das gleichgerichtete Signal, um eine Betriebsspannung zu erzeugen.
Die Modulations/Demodulations-Schaltung 15 empfängt das Erfassungsergebnis über ein Hochpassfilter, das aus einem Kondensator 16 und einem Widerstand 17 besteht, und sie verarbeitet das empfangene Erfassungsergebnis, um die durch die Schreib/Lese-Vorrichtung 5 gesendeten Daten zu demodulieren. Ferner moduliert die Modulations/Demodulations-Schaltung 15 Ausgangsdaten einer Ablaufsteuerung 19 unter zugehöriger Steuerung, um dadurch den Ein/Aus-Zustand eines Feldeffekttransistors FET auf Grundlage des Modulationsergebnisses zu kontrollieren. Die Ein/Aus-Steuerung sorgt dafür, dass der FET eine Last Z erdet, die mit der Anode der Diode 11 verbunden ist. Demgemäß wird in der 1 die Anschlussimpedanz der Schleifenantenne 2, die mit der Schleifenantenne 6 der Schreib/Lese-Vorrichtung 5 gekoppelt ist, umgeschal tet, wobei verschiedene Daten an die Schreib/Lese-Vorrichtung 5 gesendet werden.
Die Ablaufsteuerung 19 startet ihren Betrieb mit der von der Spannungsversorgungsschaltung 14 zugeführten Spannung, um entsprechend den von der Schreib/Lese-Vorrichtung 5 zugeführten und durch die Modulations/Demodulations-Schaltung 15 erfassten Daten verschiedene Daten an diese Modulations/Demodulations-Schaltung 15 auszugeben. Demgemäß wird die Chipkarte 1 der Schreib/Lese-Vorrichtung 5 angenähert, und sie startet ihren Betrieb. Wenn die Chipkarte 1 eine Abfrage von der Schreib/Lese-Vorrichtung 5 erkennt, führt sie verschiedene Verarbeitungsvorgänge wie eine wechselseitige Echtheitsbestätigung aus. Nach einer Reihe dieser Operationen greift die Ablaufsteuerung 19 entsprechend den von der Modulations/Demodulations-Schaltung 15 gelieferten Daten auf einen Speicher 20 zu, um dessen Inhalt zu aktualisieren, und sie gibt die aktualisierten Daten an die Modulations/Demodulations-Schaltung 15 aus.
Demgemäß ist das System auf Grundlage der Chipkarte 1 dadurch als Raumzugangs-Kontrolleinrichtung verfügbar, dass persönliche Information jedes Benutzers in seiner Chipkarte 1 gespeichert wird, und es ist dadurch als Kreditkarte nutzbar, dass Information zum Verlauf von Einkäufen, z.B. zu verschiedenen Handelsgegenständen, in der Chipkarte 1 aufgezeichnet wird.
Es ist möglich, Chipkarten als Eintrittskarten an Orten mit verschiedenen Ereignissen zu verwenden. In diesem Fall wird der Kauf einer Eintrittskarte für einen Ereignisort durch z.B. Onlinezugriff vor dem Zugang zum Ereignis auf der Chipkarte aufgezeichnet. Daher kann die Organisation für das Ereignis die eintretenden Personen leicht und sicher dadurch verwalten, dass sie die Aufzeichnung ihrer Chipkarten am Eingang des Ereignisorts prüft. Dies ermöglicht es den Benutzern auch, gewünschte Eintrittskarten von entfernten Orten aus zu erwerben.
Jedoch erfordert die Verwendung von Chipkarten als Eintrittskarten aus Sicherheitsgründen das Kopieren eines Teils jeder Chipkarte auf eine andere.
D.h., dass auf Papier ausgegebene Karten als größere Menge zur Verteilung erworben werden können. Wenn als Eintrittskarten verwendete Chipkarten in größerer Menge erworben werden, ist es möglich, dass die in größerer Menge erworbenen Eintrittskarten als eine Chipkarte aufgezeichnet werden. Wenn dies geschieht, muss die Aufzeichnung in einer derartigen Chipkarte auf andere Chipkarten verteilt werden, um die Eintrittskarten zu verteilen.
Wenn das Kopieren eines Teils einer Chipkarte auf andere durch eine Schreib/Lese-Vorrichtung ausgeführt wird, können unberechtigte Kopien erfolgen. Daher ist es erforderlich, das Kopieren so sicher wie möglich auszuführen.
Wenn eine Chipkarte als Kreditkarte verwendet wird, kann sie periodisch auf eine neue aktualisiert werden. Wenn die Chipkarte aktualisiert wird, muss die gesamte auf dieser Chipkarte aufgezeichnete Information, wie zum Verlauf von Käufen, insgesamt so sicher wie möglich auf eine neue Chipkarte kopiert werden.
Weitere Information zum Stand der Technik findet sich im US-Patent 5,841,119, das eine Smart Card für direkte Kommunikation zwischen zwei Individuen offenbart, die so ausgebildet ist, dass sie für wechselseitigen Datenaustausch durch bidirektionales Kopieren mit einer ähnlichen Karte gekoppelt wird. Die dort genannte Smart Card kann über induktive Elemente zum Senden und Empfangen von Signalen, die für eine Kopplung zwischen eng benachbarten Karten sorgen, und auch Speicher verfügen. Dieser Stand der Technik ist im Oberbegriff des Anspruchs 1 berücksichtigt.
EP 0 878 891 gibt ein Energieübertragungs-/Kommunikationssystem zum Übertragen von Energie von einer Leseeinrichtung und/oder einer Schreibeinrichtung an eine Chipkarte durch elektromagnetische Wellen sowie das Ausführen von Sendevorgängen oder Sende- und Empfangsvorgängen mittels eines Kommunikationssignals zwischen der Leseeinrichtung und/oder der Schreibeinrichtung und der Chipkarte durch eine elektromagnetische Welle an, wobei die Intensität eines durch die von der Leseeinrichtung und/oder der Schreibeinrichtung ausgegebenen elektromagnetischen Welle induzierten Magnetfelds, d.h. die Höhe der dabei induzierten Energie und die zum Übertragen der Energie erforderliche Zeit kontrolliert werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Daher ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Datenkommunikationsverfahren mit Chipkarte zum sicheren Kopieren des Inhalts einer Chipkarte auf eine andere zu schaffen. Genauer gesagt, sollen mit der Erfindung Daten zwischen Chipkarten unter Verwendung einer Kopplung zwischen den Antennen derselben über die Antenne einer Schreib/Lese-Vorrichtung ausgetauscht werden, um dadurch den Inhalt einer Chipkarte sicher auf eine andere zu kopieren.
Die Aufgabe der Erfindung ist durch das Verfahren gemäß dem Anspruch 1 gelöst.
Bei dieser Konfiguration werden Daten unter Verwendung einer elektromagnetischen Kopplung ihrer Antennen unter Verwendung der Antenne einer Schreib/Lese-Vorrichtung direkt zwischen Chipkarten übertragen. Demgemäß kann der Inhalt einer Chipkarte sicher auf eine andere kopiert werden.
Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, in denen gleiche Teile oder Elemente mit gleichen Bezugssymbolen gekennzeichnet sind, deutlich werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Diese und andere Aufgaben der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen erkennbar werden.
1 ist ein Blockdiagramm zum Veranschaulichen eines Chipkartensystems in Zusammenhang mit einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
2 ist ein zeitbezogenes Diagramm zum Beschreiben von Datenaustauschoperationen zwischen einer Chipkarte und einer Schreib/Lese-Vorrichtung;
3 ist ein zeitbezogenes Diagramm zum Beschreiben einer Antennenkopplung zwischen denen in der 1 dargestellten Chipkarten;
4 ist ein schematisches Diagramm zum Veranschaulichen einer Beziehung zwischen einer Schleifenantenne und Chipkarten, entsprechend der Realisierung durch eine andere Ausführungsform der Erfindung;
5 ist ein schematisches Diagramm zum Veranschaulichen einer Beziehung zwischen einer Schleifenantenne und Chipkarten, entsprechend der Realisierung durch noch eine ander Ausführungsform der Erfindung;
6 ist ein schematisches Diagramm zum Veranschaulichen eines bekannten Chipkartensystems; und
7 ist ein Blockdiagramm zum Veranschaulichen einer Detailkonfiguration des in der 6 dargestellten einschlägigen Chipkartensystems.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beispielhaft detaillierter beschrieben.
(1) Erste Ausführungsform
(1-1) Konfiguration der ersten Ausführungsform
Nun wird auf die 1 Bezug genommen, in der ein Blockdiagramm zum Veranschaulichen eines Chipkartensystems dargestellt ist, das als erste Ausführungsform der Erfindung realisiert ist. In einem Chipkartensystem 21 ist eine Schreib/Lese-Vorrichtung 23 auf dieselbe Weise wie die einschlägige Schreib/Lese-Vorrichtung 5 konfiguriert, die oben unter Bezugnahme auf die 6 und 7 beschrieben wurde. Eine Chipkarte 24A und eine Chipkarte 24B sind im Wesentlichen auf dieselbe Weise konfiguriert wie die Chipkarte 1, die oben unter Bezugnahme auf die 6 und 7 beschrieben wurde, mit Ausnahme von Daten, die einem Speicher 20A und einem Speicher 20B gespeichert sind.
Genauer gesagt, wird die Chipkarte 24A alleine in die unter Bezugnahme auf die 6 beschriebene Schreib/Lese-Vorrichtung 5 geladen, und es wird ein vorbestimmtes Anwendungsprogramm eines PC, der eine Hosteinheit des Chipkartensystems ist, ausgeführt, um die Kaufaufzeichnung zur Eintrittskarte für ein vom Benutzer gewünschtes Ereignis im Speicher 20A aufzuzeichnen. Demgemäß kann der Benutzer die Chipkarte 24A mit sich führen und ein mit einer Schreib/Lese-Vorrichtung ausgerüstetes Eingangstor zum Ereignis passieren, wie einen Kartenzugang in einem Bahnhof.
Als Aufzeichnung zu einem derartigen Erwerb einer Eintrittskarte speichert die Chipkarte 24A Daten zum Kennzeichnen des Ereignisses, Daten zum Kennzeichnen des Sitzes, wenn das Ereignis z.B. ein Konzert ist, und Daten zum Kennzeichnen des Kaufvorgangs, wie eine Kaufnummer, gemeinsam mit Daten, die dadurch für Sicherheit der Daten sorgen, dass sie für diese einzigartig sind. Wenn mehrere Karten auf einmal erworben wurden, werden diese für jede der erworbenen Karten als Kaufaufzeichnung aufgezeichnet, und zusätzlich zu diesen Daten werden Daten zur Anzahl der erworbenen Karten aufgezeichnet. Ferner wird die Chipkarte 24A zusätzlich mit die Verarbeitung einschränkenden Daten versehen, wie einer Aufzeichnung zu den erworbenen Eintrittskarten, die anzeigen, dass alle o.g. Daten nur für direkte Datenübertragung zwischen Chipkarten lesbar sind, d.h., dass die Schreib/Lese-Vorrichtung 5 die Daten kennzeichnendes Ereignisses und des Sitzes sowie zur Anzahl erworbener Karten durchsehen kann, sie jedoch die Sicherheitsdaten nicht lesen kann.
Ferner speichern die Chipkarten 24A und 24B', in ihren Speichern 20A und 20B, Befehle und deren Abfolgen zum Übertragen von Daten mit Verarbeitungseinschränkungsdaten auf geschützte Weise an die Chipkarte 24B. Darüber hinaus ordnen die Chipkarten 24A und 24B Befehlen, die für diese Abfolgen verwendet werden, Codes zu, die verschieden von denen für Befehle sind, die mit der Schreib/Lese-Vorrichtung 23 ausgetauscht werden, um dadurch zu verhindern, dass diese die Abfolge der Prozesse kennt, die zwischen den Karten ausgeführt werden.
Wenn beim Chipkartensystem 21 ein vorbestimmtes Anwendungsprogramm, das dazu dient, dass auf einmal mit der Chipkarte 24A erworbene Karten in der Chipkarte 24B verfügbar sind, in einem PC 22 gestartet wird, wird der Benutzer auf dem Anzeigeschirm desselben dazu aufgefordert, die Chipkarte 24A an einer vorbestimmten Position der Schreib/Lese-Vorrichtung 23 einzuführen, und der PC 22 gibt einen Startbefehl an die Schreib/Lese-Vorrichtung 23 aus.
Wenn die Schreib/Lese-Vorrichtung 23 den Startbefehl empfängt, startet sie die Schleifenantenne 6 durch ein hochfrequentes Signal, das den Betrieb der Chipkarte 24A startet, wenn diese nahe der Schreib/Lese-Vorrichtung 23 platziert wird. Wie es in Schritten SP1 bis SP6 in der 2 dargestellt ist, gibt die Schreib/Lese-Vorrichtung 23 einen Funkaufruf an die Chipkarte 24A aus. Wenn die Chipkarte 24A antwortet, führt die Schreib/Lese-Vorrichtung 23 eine wechselseitige Echtheitsbestätigung mit ihr aus. Wenn die wechselseitige Echtheitsbestätigung abgeschlossen ist, liefert die Schreib/Lese-Vorrichtung 23 einen Lesebefehl zum Lesen der den Karten zugeordneten Daten unter Steuerung durch den PC 22 an die Chipkarte 24A. Auf den Lesebefehl hin liest die Chipkarte 24 aus ihrem Speicher 20A die Daten zum Kennzeichnen des an den Benutzer zu übertragenden Objekts (d.h., die Daten zum Kennzeichnen des Ereignisses und des Sitzes) aus, und sie liefert die Daten mit Ausnahme der Sicherheitsdaten an die Schreib/Lese-Vorrichtung 23 zurück.
Die Schreib/Lese-Vorrichtung 23 leitet die von der Chipkarte 24A empfangenen Daten an den PC 22 weiter, wodurch der Benutzer tatsächlich die an die Chipkarte 24B zu übertragenden Eintrittskarten auf dem Anzeigeschirm des PC 22 im Chipkartensystem 21 erkennen kann.
Wenn die zu übertragenden Karten erkannt sind (Ereignisort und Sitznummer), führt der PC 22 das o.g. Anwendungsprogramm aus, um den Benutzer dazu aufzufordern, die Chipkarte 24B in die Schreib/Lese-Vorrichtung 23 einzuführen.
Im Chipkartensystem 21 weist der PC 22 den Benutzer dazu an, die Chipkarte 24B so zu laden, dass sie auf der Chipkarte 24A liegt. Demgemäß sind im Chipkartensystem 21 die Schleifenantenne 6 der Schreib/Lese-Vorrichtung 23 sowie die Schleifenantennen 2A und 2B der Chipkarten 24A und 24B miteinander verbunden, woraufhin beide Chipkarten 24A und 24B mit elektrischer Energie betrieben werden, wie sie von der Schreib/Lese-Vorrichtung 23 geliefert wird. Ferner wird, wie es in der 3 dargestellt ist, wenn die Anschlussimpedanz in einer der Schleifenantennen 6, 2A und 2B umgeschaltet wird, das Umschalten durch die anderen Vorrichtungen erkannt.
Die 3 zeigt Übertragungsergebnisse (A1), (B1) und (C1) der Schreib/Lese-Vorrichtung 23 sowie der Chipkarten 24A und 24B, und sie zeigt auch Empfangsergebnisse (A2), (B2) und (C2) der Ausgangssignale der Modulations/Demodulations-Schaltungen 7, 15A und 15B. In einer Periode T1 wird das Schalten der Anschlussimpedanz in der Schreib/Lese-Vorrichtung 23 und der Chipkarte 24B gestoppt, und es wird die Anschlussimpedanz in der Chipkarte 24A umgeschaltet. In diesem Fall können, auf das Schalten der Anschlussimpedanz in der Chipkarte 24A hin, die Schreib/Lese-Vorrichtung 23 und die Chipkarte 24B Daten empfangen. In einer Periode T2 wird das Schalten der Anschlussimpedanz in der Schreib/Lese-Vorrichtung 23 und der Chipkarte 24A gestoppt, und es wird die Anschlussimpedanz in der Chipkarte 24B geschaltet. In diesem Fall können, auf das Schalten der Anschlussimpedanz in der Chipkarte 24B hin, die Schreib/Lese-Vorrichtung 23 und die Chipkarte 24A Daten empfangen. Bei der vorliegenden Ausführungsform werden diese Perioden T1 und T2 dazu verwendet, Eintrittskartendaten von der Chipkarte 24A auf die Chipkarte 24B zu übertragen und Verarbeitungsreaktionen von der Chipkarte 24B an die Chipkarte 24A zurückzuliefern.
Wenn die Chipkarten 24A und 24B auf übereinanderliegende Weise eingeführt werden, weist der PC 22 die Schreib/Lese-Vorrichtung 23 dazu an, die Chipkarte 24B zu erkennen. Die Schreib/Lese-Vorrichtung 23 gibt neu einen Funkabruf aus, und wenn von der Chipkarte 24B eine Antwort herrührt, führt sie eine wechselseitige Echtheitsbestätigung aus, und dann prüft sie den Inhalt des Speichers 20B in der Chipkarte 24B (Schritte SP7 bis SP12 in der 2).
Wenn sich ergibt, dass die Chipkarten 24A und 24B auf übereinanderliegende Weise eingeführt sind, weist die PC 22 die Chipkarte 24A dazu an, in einem Schritt SP13 die durch den Benutzer spezifizierte Eintrittskarte zu übertragen. Daraufhin führt die Chipkarte 24A eine entsprechende, im Speicher 20A abgespeicherte Abfolge aus, um einen Funkabruf an die Chipkarte 24B auszugeben und dazu eine Antwort zu empfangen (Schritte SP14 und SP15), und sie führt eine wechselseitige Echtheitsbestätigung mit der Chipkarte 24B aus (Schritte SP16 und SP17). Ferner weist die Chipkarte 24A die Chipkarte 24B dazu an, alle durch den PC 22 spezifizierten Kaufauizeichnungsdaten, oder einen Teil derselben, in den Speicher 20B der Chipkarte 24B zu schreiben (Schritte SP18 und SP19). Daraufhin aktualisiert die Chipkarte 24A den Inhalt ihres Speichers 20A.
Wenndie Ereignisdaten in einem Umfang, der der Anzahl erworbener Karten entspricht, im Speicher 20A aufgezeichnet sind, werden die Daten einschließlich der Sicherheitsdaten für die Anzahl der vom Benutzer spezifizierten Karten an den Speicher 20B der Chipkarte 24B übertragen. Die übertragenen Daten werden im Speicher 20A der Chipkarte 24A gelöscht. Wenn die Anzahl erworbener Karten dadurch aufgezeichnet wird, dass die Daten in einem Umfang aufgezeichnet werden, der der Anzahl erworbener Karten entspricht, werden dieselben Daten, wie sie im Speicher 20A aufgezeichnet sind, im Speicher 20B entsprechend der Aufzeichnung der durch den Benutzer spezifizierten Anzahl von Karten aufgezeichnet, und der Inhalt des Speichers 20A wird dahingehend aktualisiert, dass die Anzahl erworbener Karten verringert wird. Es sei darauf hingewiesen, dass dann, wenn alle in der Chipkarte 24A gespeicherten erworbenen Karten an die Chipkarte 24B übertragen werden, nur die Aufzeichnung in der Chipkarte 24A aufgezeichnet bleibt.
Bei den o.g. Prozessen werden die Daten von der Chipkarte 24A an die Chipkarte 24B mit demselben Datenformat, einschließlich der die Verarbeitung beschränkenden Daten, übertragen. Dies ermöglicht es dem Chipkartensystem 21, weiter übertragene Eintrittskarten zwischen der Chipkarte 24B und einer andern Chipkarte zu übertragen, und es wird verhindert, dass die Schreib/Lese-Vorrichtung 23 den Inhalt der Chipkarte 24B aktualisiert.
Um die o.g. Prozesse auszuführen, speichern der Speicher 20A und der Speicher 20B Befehle und deren Abfolgen zum Kopieren, Verschieben, Teilen, Verbinden und Vergleichen der Daten zwischen den Chipkarten.
Wenn die durch den PC 22 spezifizierte Verarbeitung abgeschlossen ist, teilt die Chipkarte 24A das Ergebnis der Schreib/Lese-Vorrichtung 23 mit, wodurch der Benutzer das Verarbeitungsergebnis prüfen kann.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Kommunikation der o.g. verschiedenen Daten zwischen den Chipkarten 24A und 24B sowie der Schreib/Lese-Vorrichtung 23 durch wechselseitige Echtheitsbestätigung verschlüsselt wird. Demgemäß kann der zwischen den Chipkarten 24A und 24B übertragene Dateninhalt z.B. nicht von der Schreib/Lese-Vorrichtung 23 verstanden werden.
(1-2) Funktion der ersten Ausführungsform
Bei der oben angegebenen Konfiguration greift das Chipkartensystem 21 z.B. über den PC 22 auf eine Eintrittskarten-Verkaufszentrale zu, wobei die Chipkarte 24A in die Schreib/Lese-Vorrichtung 23 geladen ist, und es führt eine Abfolge von Prozessen aus, um eine Eintrittskarte für ein gewünschtes Ereignis zu erwerben, um die Kaufaufzeichnung im Speicher 20A der Chipkarte 24A abzuspeichern.
Das Chipkartensystem 21 prüft die Chipkarte 24A durch die am Eingang des Ereignisorts angebrachte Schreib/Lese-Vorrichtung, um zu erkennen, ob der Besitzer der Chipkarte 24A ein berechtigter Benutzer ist, der über das Recht zum Eintreten in den Ereignisort verfügt, um dadurch den Zutritt zum Ereignisort zu erlauben oder zu verbieten.
Demgemäß zeichnet das Chipkartensystem 21 beim Aufzeichnen einer Eintrittskarte in der Chipkarte 24A, neben z.B. den den Ereignisort kennzeichnenden Daten auch die Sicherheitsdaten auf, und sie stellt die die Verarbeitung einschränkenden Daten ein, damit die Schreib/Lese-Vorrichtung 23 nur z.B. die Daten zum Kennzeichnen des Ereignisorts, außer den Sicherheitsdaten, lesen kann. Demgemäß kann, wenn die Schreib/Lese-Vorrichtung 23 am Eingang des Ereignisorts versucht, den Datensatz zum Kauf einer Eintrittskarte zu lesen und diesen auf einer anderen Chipkarte aufzuzeichnen, unberechtigte Aktionen durch die Sicherheitsdaten verhindern.
Umgekehrt darf die Schreib/Lese-Vorrichtung 23 nur die Daten z.B. zum Kennzeichnen des Ereignisorts lesen, was es dem Benutzer ermöglicht, die unter Verwendung der Schreib/Lese-Vorrichtung 23 erworbene Karte zu prüfen, um dadurch eine Kartenübertragung an irgendeine dritte Partei auf berechtigte Weise auszuführen.
D.h., dass im Chipkartensystem 21 die Daten z.B. zum Ereignisort und zum Sitz durch die Schreib/Lese-Vorrichtung 23 dadurch von der Chipkarte 24A gelesen und angezeigt werden, dass das Anwendungsprogramm des PC 22 ausgeführt wird, wodurch der Benutzer den Inhalt der Eintrittskarte erfassen kann, die an die Chipkarte 24B zu übertragen ist. Ferner wird der Benutzer, wenn er den Inhalt der Karte akzeptiert, dazu angewiesen, die Chipkarten 24A und 24B auf übereinanderliegende Weise zu laden. In diesem Zustand werden demgemäß die Chipkarten 24A und 24B geladen, und sie werden durch das hochfrequente Signal betrieben, das von der Schleifenantenne 6 der Schreib/Lese-Vorrichtung 23 geliefert wird, wobei die Daten nicht nur zwischen den Chipkarten und der Schreib/Lese-Vorrichtung 23 sondern auch zwischen den Chipkarten selbst übertragen werden.
In diesem Zustand weist die Schreib/Lese-Vorrichtung 23 die Chipkarte 24A, die die Aufzeichnungsseite für die Eintrittskarte bildet, dazu an, die durch den Benutzer spezifizierte Karte zu übertragen. Nach wechselseitiger Echtheitsbestätigung zwischen den Chipkarten 24A und 24B wird der gesamte Datensatz zum Eintrittskartenkauf, oder ein Teil desselben, entsprechend der in der Chipkarte 24A aufgezeichneten Abfolge von dieser an die Chipkarte 25B übertragen. Demgemäß ermöglicht es das Chipkartensystem 21 dem Benutzer mit der Chipkarte 24B, den Ereignisort zu betreten.
Dabei überträgt das Chipkartensystem 21 die Aufzeichnung durch die in der Chipkarte 24A aufgezeichnete Abfolge von dieser an die Chipkarte 24B, wie dies durch die Schreib/Lese-Vorrichtung 23 angewiesen wird, oder es führt eine Abfolge von Prozessen durch die Befehle aus, die für die Datenkommunikation zwischen den Chipkarten 24A und 24B eindeutig und durch die Schreib/Lese-Vorrichtung 23 nicht erkennbar sind, um dadurch zu verhindern, dass die Schreib/Lese-Vorrichtung 23 in diese Abfolge von Prozessen eingreift. Demgemäß können die Daten dieses Typs sicher übertragen werden und in den Chipkarten 24A und 24B abgespeichert werden. So kann die vorliegende Ausführungsform eine einfache und sichere Datenübertragung zwischen den Chipkarten ausführen.
(1-3) Wirkungen der ersten Ausführungsform
Bei der oben angegebenen Konfiguration werden die Antenne der Schreib/Lese-Vorrichtung und die Antennen der Chipkarten 24A und 24B, die durch die durch die Schreib/Lese-Vorrichtung 23 gelieferte elektrische Energie betrieben werden, miteinander gekoppelt, um Daten direkt zwischen den Chipkarten 24A und 24B zu übertragen, wodurch zwischen diesen eine sichere Datenübertragung realisiert wird.
Außerdem erlaubt das Ausführen dieser Datenübertragung durch Schalten der Anschlussimpedanz in der Antenne und durch die Signalverarbeitung des hochfrequenten Signals, das durch dieses Schalten variiert, eine Datenübertragung zwischen den Chipkarten auf dieselbe Weise wie eine Datenübertragung mit der Schreib/Lese-Vorrichtung.
Mit den Sicherheitsdaten, innerhalb der im Speicher gespeicherten Daten, die über die Verarbeitung einschränkende Daten verfügen, wobei es sich um einen vorbestimmten Kennungscode handelt, ist es möglich, ein unberechtigtes Kopieren von Eintrittskarten dadurch zu verhindern, dass der Zugangsbefehl von der Schreib/Lese-Vorrichtung ignoriert wird.
Die Datenübertragung mit der Chipkarte 24B entsprechend der im Speicher gespeicherten Abfolge minimiert ein Eingreifen durch die Schreib/Lese-Vorrichtung, um dadurch für sichere Datenübertragung zwischen den Chipkarten zu sorgen.
Die Datenübertragung zwischen den Chipkarten wird auf Grundlage der wechselseitigen Echtheitsbestätigung verschlüsselt, und die Datenübertragung zwischen den Chipkarten erfolgt unter Verwendung von Befehlen, die von denen verschieden sind, die für die Datenübertragung mit der Schreib/Lese-Vorrichtung verwendet werden, wodurch eine sicherere Datenübertragung zwischen den Chipkarten realisiert wird.
(2) Zweite Ausführungsform
Bei einer zweiten Ausführungsform der Erfindung wird das Chipkartensystem dazu verwendet, Kreditkarten zu aktualisieren. Bei der zweiten Ausführungsform ist das Chipkartensystem im Wesentlichen auf dieselbe Weise wie das Chipkartensystem 21 der ersten Ausführungsform konfiguriert, jedoch mit Ausnahme des Inhalts der in Chipkarten gespeicherten Daten. Daher wird die zweite Ausführungsform unter Verwendung der in der 1 dargestellten Konfiguration beschrieben.
Bei der zweiten Ausführungsform ist die Chipkarte 24A eine Kreditkarte, wie sie herkömmlicherweise von einem Benutzer benutzt wird, auf der eine Aufzeichnung zum Erwerb eines kommerziellen Erzeugnisses aufgezeichnet ist. Die Chipkarte 24A ist so ausgebildet, dass sie zusätzlich zu dieser Aufzeichnung des Inhalt des Speichers 24A aufzeichnen kann, um die Chipkarte 24A als elektronisches Geld und Mitgliedskarte, z.B. bei einem Vertrag mit einer Kreditkartenfirma zu verwenden. Der Inhalt des Speichers 20A in Zusammenhang mit diesen verschiedenen Arten von Diensten wird jeweils durch einen eindeutigen Schlüssel für jeden Dienstbereitsteller verschlüsselt.
Die Chipkarte 24B ist eine Karte, die neu an den Benutzer der Chipkarte 24A ausgegeben wird, um das Ablaufdatum der Chipkarte 24A zu verlängern. Die das Ablaufdatum anzeigenden Daten sind im Speicher 20A und im Speicher 20B der Chipkarten 24A und 24B gespeichert. In der Chipkarte 24B sind im Speicher 20B Daten zum Kennzeichnen der zu aktualisierenden Chipkarte 24A gespeichert. Ferner ist im Speicher 20B der Chipkarte 24B eine vorbestimmte Verarbeitungsprozedur zum automatischen Starten einer vorbestimmten Abfolge nach ihrem Start aufgezeichnet.
Bei der zweiten Ausführungsform zeigt der PC 22, nach dem Ausführen des Anwendungsprogramms zum Anweisen der Aktualisierung der Chipkarten 24A und 24B, eine Bedienungsprozedur auf dem Anzeigeschirm an, und er steuert die Schreib/Lese-Vorrichtung 23 zum Starten des Sendevorgangs für das hochfrequente Signal von ihrer Antenne 6. Demgemäß beginnen, wenn die Chipkarten 24A und 24B eng benachbart in die Schreib/Lese-Vorrichtung 23 gegeben werden, diese Chipkarten den Betrieb, wobei die Chipkarte 24B die in ihrem Speicher abgespeicherte Abfolge startet.
Bei dieser Abfolge werden Daten, die zur Verwendung der Chipkarte 24B anstelle der Chipkarte 24A erforderlich sind, wie die in der Chipkarte 24A abgespeicherte Aufzeichnung zum Erwerb kommerzieller Produkte von der Chipkarte 24A an den Speicher 20B übertragen. Diese Abfolge wird durch Befehle ausgeführt, wie sie für die Datenübertragung zwischen den Chipkarten einzigartig sind, die verschieden von den Befehlen für Datenübertragung mit der Schreib/Lese-Vorrichtung 23 sind.
Wenn die Chipkarte 24A durch diese Abfolge zu arbeiten beginnt, gibt die Schreib/Lese-Vorrichtung 23 einen Funkabruf zur wechselseitigen Echtheitsbestätigung an die Chipkarte 24A aus. Dann ermittelt die Schreib/Lese-Vorrichtung 23, ob die Chipkarte 24A zu aktualisieren ist oder nicht. Wenn die Chipkarte 24A zu aktualisieren ist, liest die Schreib/Lese-Vorrichtung 23 den Inhalt sequenziell aus dem Speicher 20A, und sie schreibt ihn an entsprechenden Speicherstellen in den Speicher 20B. Wenn die Aufzeichnung abgeschlossen ist, wird die Chipkarte 24A wegen der Aktualisierung nicht mehr benutzbar. Die durch die o.g. Prozesse ausgeführte Abfolge startet nicht erneut.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Chipkarte 24A, nach der erforderlichen wechselseitigen Echtheitsbestätigung mit der Schreib/Lese-Vorrichtung 23, den Abschluss der Verarbeitung an die Schreib/Lese-Vorrichtung 23 mitteilt.
Die Ausführung der auf der Zielseite der Datenübertragung aufgezeichneten Abfolge kann auch für eine sichere Datenübertragung zwischen Chipkarten, wie bei der zweiten Ausführungsform, sorgen.
(3) Dritte Ausführungsform
Bei einer dritten Ausführungsform der Erfindung wird das Chipkartensystem dazu verwendet, eine Eintrittskartenaufzeichnung, wie bei der ersten Ausführungsform, von der Chipkarte 24A an die Chipkarte 24B zu übertragen. Bei der dritten Ausführungsform ist die Chipkarte im Wesentlichen auf dieselbe Weise wie das Chipkartensystem 21 der ersten Ausführungsform konfiguriert, jedoch mit Ausnahme der Verarbeitung durch den PC 22 und des in den Chipkarten aufgezeichneten Inhalts. Daher wird die dritte Ausführungsform unter Verwendung der in der 1 dargestellten Konfiguration beschrieben.
Bei der dritten Ausführungsform überträgt die Chipkarte 24A oder 24B, auf einen von der Schreib/Lese-Vorrichtung 23 ausgegebenen Befehlt hin, Befehle, die für die Datenübertragung zwischen Chipkarten einzigartig sind, um dadurch die Daten entsprechend der Abfolge des im PC 22 ausgeführten Anwendungsprogramms direkt zwischen den Chipkarten 24A und 24B zu übertragen, wobei Daten zwischen dem Speicher 20A und dem Speicher 20B übertragen werden.
So kann die direkte Datenübertragung zwischen den Chipkarten 24A und 24B zum Austauschen des Inhalts der Speicher durch die Verarbeitung, wie sie durch die Abfolge in der Hosteinheit ausgeführt wird, auch für dieselben Effekte wie bei der ersten Ausführungsform sorgen.
Bei der dritten Ausführungsform können die durch das Anwendungsprogramm in der Chipkarte 24A aufgezeichneten Daten nach Verarbeitung durch die Chipkarte 24A auf komplexe Weise an die Chipkarte 24B übertragen werden. Dies ermöglicht es, die dritte Ausführungsform in weitem Umfang z.B. bei der Erzeugung von Abkömmlingskarten unter teilweiser Einschränkung der Möglichkeiten der Elternkarte anzuwenden.
(4) Andere Ausführungsformen
Bei den o.g. Ausführungsformen werden die Chipkarten auf übereinanderliegende Weise in die Schreib/Lese-Vorrichtung eingeführt. Die Erfindung ist auch bei der in der 4 dargestellten Anordnung anwendbar, bei der die Chipkarten 24A und 24B nebeneinander in Bezug auf eine große Schleifenantenne der Schreib/Lese-Vorrichtung angeordnet werden, um dadurch die Antennen der Chipkarten 24A und 24B elektromagnetisch zu koppeln; auch ist sie bei der in der 5 dargestellten Anordnung anwendbar, bei der die Chipkarten 24A und 24B nebeneinander in Bezug auf eine große Schleifenantenne der Schreib/Lese-Vorrichtung angeordnet werden, die die Form zweier gleich geformter, miteinander verbundener Antennen aufweist, um dabei z.B. die Antennen der Chipkarten 24A und 24B elektromagnetisch zu koppeln. D.h., dass die Erfindung in weitem Umfang bei beliebigen Anordnungen anwendbar ist, bei denen die Antennen der Chipkarten, zwischen denen Daten übertragen werden, elektromagnetisch über eine Energielieferantenne gekoppelt werden.
Bei den o.g. Ausführungsformen wird der Inhalt einer Chipkarte an eine andere übertragen, und der übertragene Inhalt wird in der Ausgangskarte gelöscht oder in ihr unbrauchbar gemacht. Die Erfindung ist auch bei einer Anordnung anwendbar, bei der der Inhalt einer Karte nur auf eine andere kopiert werden kann, wobei der übertragene Inhalt in der Ausgangskarte erhalten bleibt.
Bei den oben angegebenen Ausführungsformen ist die Erfindung bei einer Anordnung angewandt, bei der eine Eintrittskartenaufzeichnung oder eine Kreditkartenaufzeichnung übertragen wird. Die Erfindung ist auch bei beliebigen Anordnungen anwendbar, bei denen der Inhalt einer Chipkarte auf eine andere kopiert wird.
Auch werden bei den oben angegebenen Ausführungsformen Daten, die auf mehreren Chipkarten aufgezeichnet sind, über die Schreib/Lese-Vorrichtung übertragen. Wenn nur die Datenübertragung ausgeführt wird, kann anstelle der oben angegebenen Schreib/Lese-Vorrichtung für Chipkarten jede beliebige Vorrichtung verwendet werden, die über eine Antenne verfügt, die elektromagnetisch mit jeder Chipkarte koppelt.
Während die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung unter Verwendung spezieller Begriffe beschrieben wurden, dient eine derartige Beschreibung nur zu veranschaulichenden Zwecken, und es ist zu beachten, dass Änderungen und Variationen vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang der beigefügten Ansprüche abzuweichen.

Claims

Datenkommunikationsverfahren zum Übertragen von Daten zwischen einer ersten Karte (24A) mit integriertem Schaltkreis mit einer ersten Antenne (2A) sowie einem ersten Speicher (20A) und einer zweiten Karte (24B) mit integriertem Schaltkreis mit einer zweiten Antenne (2B) sowie einem Speicher (20B), wobei die erste Antenne magnetisch mit der zweiten Antenne gekoppelt ist, um Daten vom ersten Speicher an den zweiten Speicher zu übertragen, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Antenne über eine Vorrichtung (23) mit einer Antenne (6) mit einer zweiten Antenne gekoppelt ist und die Übertragung dadurch ausgeführt wird, dass sequenziell Befehle zum Steuern von Kommunikationsvorgängen von der Vorrichtung zur ersten Karte mit integriertem Schaltkreis und zur zweiten Karte mit integriertem Schaltkreis gesendet werden, und wobei die Übertragung von Daten vom ersten Speicher der ersten Karte mit integriertem Schaltkreis zum zweiten Speicher der zweiten Karte mit integriertem Schaltkreis dadurch erfolgt, dass die Daten von der ersten Antenne direkt an die zweite Antenne übertragen werden, ohne dass die genannte Vorrichtung die Daten liest.
Datenkommunikationsverfahren nach Anspruch 1, bei dem die Vorrichtung eine Lese/Schreib-Vorrichtung ist, die ein Lesen/Schreiben von Daten auf der ersten Karte mit integriertem Schaltkreis und der zweiten Karte mit integriertem Schaltkreis ausführen kann.
Datenkommunikationsverfahren nach Anspruch 2, bei dem die Lese/Schreib-Vorrichtung so ausgebildet ist, dass sie in ihr gespeicherte Daten an einen Computer (22) überträgt.
Datenkommunikationsverfahren nach Anspruch 1, bei dem die Übertragung ausgeführt wird, während die erste Karte mit integriertem Schaltkreis, die zweite Karte mit integriertem Schaltkreis und die Vorrichtung mit den Antennen magnetisch miteinander gekoppelt sind.
Datenkommunikationsverfahren nach Anspruch 1, bei dem an die Daten ein vorbestimmter Kennungscode angefügt ist, der einen von der Vorrichtung ausgegebenen Zugriffsbefehl ignoriert.
Datenkommunikationsverfahren nach Anspruch 1, bei dem die Übertragung durch einen Befehl ausgeführt wird, der zur Übertragung von im ersten Speicher gespeicherten Daten erforderlich ist.
Datenkommunikationsverfahren nach Anspruch 1, bei dem die Übertragung dann gestartet wird, wenn elektrische Energie von der Vorrichtung an die erste Karte mit integriertem Schaltkreis und die zweite Karte mit integriertem Schaltkreis geliefert wird.
Datenkommunikationsverfahren nach Anspruch 1, bei dem die Übertragung dann gestartet wird, wenn ein Kommunikationsstartbefehl (SP13) von der Vorrichtung an die erste Karte mit integriertem Schaltkreis ausgegeben wird.
Datenkommunikationsverfahren nach Anspruch 1, bei dem die Übertragung dann ausgeführt wird, wenn ein moduliertes Signal von der ersten Karte mit integriertem Schaltkreis an die zweite Karte mit integriertem Schaltkreis geliefert wird, wobei ein Trägersignal moduliert wird, was durch Schalten eines Widerstands erfolgt, der mit einem Abstimmschaltkreis der ersten Karte mit integriertem Schaltkreis verbunden ist.
Datenkommunikationsverfahren nach Anspruch 9, bei dem der Abstimmschaltkreis aus einem Kondensator (13A) besteht, der parallel zur ersten Antenne geschaltet ist, um diese erste Antenne auf die Frequenz einer von der Vorrichtung abgestrahlten elektromagnetischen Welle abzustimmen.
Datenkommunikationsverfahren nach Anspruch 1, bei dem die Übertragung dadurch ausgeführt wird, dass eine Anschlussimpedanz der Antenne der Vorrichtung geschaltet wird.
Datenkommunikationsverfahren nach Anspruch 2, bei dem die Übertragung dadurch ausgeführt wird, dass an die erste Karte mit integriertem Schaltkreis und die zweite Karte mit integriertem Schaltkreis elektrische Energie geliefert wird, die durch eine elektromagnetische Welle erzeugt wird, wie sie von der internen Antenne der Lese/Schreib-Vorrichtung abgestrahlt wird.
Datenkommunikationsverfahren nach Anspruch 2, bei dem die Übertragung die folgenden Schritte beinhaltet: Ausführen (SP3) einer wechselseitigen Echtheitsbestätigung zwischen der ersten Karte mit integriertem Schaltkreis und der Lese/Schreib-Vorrichtung; Ausführen (SP9) einer wechselseitigen Echtheitsbestätigung zwischen der zweiten Karte mit integriertem Schaltkreis und der Lese/Schreib-Vorrichtung; Senden (SP13) eines Datenübertragungsbefehls von der Lese/Schreib-Vorrichtung an die erste Karte mit integriertem Schaltkreis; und Übertragen (SP18), durch Ausführen (SP16) einer wechselseitigen Echtheitsbestätigung zwischen der ersten Karte mit integriertem Schaltkreis und der zweiten Karte mit integriertem Schaltkreis, der Daten vom ersten Speicher an den zweiten Speicher.
Datenkommunikationsverfahren nach Anspruch 1, bei dem die erste Karte mit integriertem Schaltkreis einen elektrischen Spannungsgenerator (14A), eine Modulations/Demodulations-Schaltung (15A) und eine Ablaufsteuerung (19A) aufweist, die jeweils mit der ersten Antenne verbunden sind; und die zweite Karte mit integriertem Schaltkreis einen elektrischen Spannungsgenerator (14B), eine Modulations/Demodulations-Schaltung (15B) und eine Ablaufsteuerung (19B) aufweist, die jeweils mit der zweiten Antenne verbunden sind.