多核心平行處理非接觸式晶片卡讀寫的制造方法
【專利摘要】本實用新型有關(guān)一種多核心平行處理非接觸式晶片卡讀寫機，該讀寫機包含數(shù)個安全存取模組、與該數(shù)個安全存取模組個別對應(yīng)連接的數(shù)個安全存取模組介面控制器、一天線單元、一卡型辨識單元及一主控制器。該主控制器以多工模式與該數(shù)組安全存取模組介面控制器電性連接；再者，各組安全存取模組介面控制器包含一獨立的處理器用以處理所對應(yīng)的安全存取模組的讀卡程序及安全金鑰，達成較快速地認(rèn)證多個不同的票證營運組織，且能提高認(rèn)證讀取的安全性以及金鑰機制修改的便利性。
【專利說明】多核心平行處理非接觸式晶片卡讀寫機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型關(guān)于一種非接觸式晶片卡讀寫機，特別是關(guān)于一種主控制器對安全存取模組為具快速回應(yīng)的一對多通訊架構(gòu)的非接觸式晶片卡讀寫機。
【背景技術(shù)】
[0002]圖1是一現(xiàn)有非接觸式晶片卡讀卡機10的系統(tǒng)架構(gòu)，該讀卡機10內(nèi)建I?4組安全存取模組(securi ty access module, SAM) 11,安全存取模組11是由不同的票證營運系統(tǒng)提供的安全存取模組卡插入一插槽111內(nèi)所組成，因此存取方式、命令及密碼都可能不同，故讀卡機10對于存取操作安全存取模組11只能一對多，同一時間只能針對其中一組安全存取模組11進行取得卡片16的認(rèn)證碼及交易認(rèn)證碼運算，其運算時間約0.2?0.3秒。
[0003]進一步言之，讀卡機10在非接觸式晶片卡16進入感測范圍時(可能同時有多張非接觸式晶片卡進入感測范圍，但系統(tǒng)會選擇一張進行操作)，應(yīng)用一天線單元13讀取到該非接觸式晶片卡16的卡型辨識資料，并由一卡型辨識單元14來確該卡型后取得卡號，經(jīng)由主控制單元15通過一安全存取模組介面控制器12個別協(xié)同其一安全存取模組11而算出卡片認(rèn)證碼(Key ;金鑰)，再由非接觸式晶片卡16確認(rèn)主控制單元15算得的認(rèn)證碼是否正確，如根據(jù)第I組安全存取模組Ila運算出認(rèn)證碼正確，則可確認(rèn)該非接觸式晶片卡16與第I組安全存取模組Ila的對應(yīng)關(guān)系及取得對非接觸式晶片卡16交易存取權(quán)限；但是不正確時則再以單工模式S依序交由第2組、第3組、第4組安全存取模組(11b、11c、Ild)進行非接觸式晶片卡16與安全存取模組11對應(yīng)確認(rèn)。如果是由第4組安全存取模組Ild運算出的認(rèn)證碼與非接觸式晶片卡16確認(rèn)對應(yīng)關(guān)系，其卡片交易由四組安全存取模組的運算時間再加上交易運算時間則約需1.2?1.6秒。這樣的處理時間已經(jīng)超過交通運輸系統(tǒng)驗卡所容許的時間，遑論再增加不同票證營運組織的安全存取模組之后，其處理的時間更是無法忍受。因此，此種內(nèi)含多組安全存取模組的讀卡機對于要求快速認(rèn)證取得卡片內(nèi)容的應(yīng)用場合中，將會受限。
[0004]針對非接觸式晶片卡讀卡機的上述問題，在本案發(fā)明人研發(fā)之后，提出中國臺灣證書號1408608號「多組安全存取模組同步驗證之非接觸式晶片卡讀寫模組」加以解決。該讀寫模組包含數(shù)個安全存取模組介面控制器，每一安全存取模組介面控制器對應(yīng)于每一安全存取模組而設(shè)置，可提供主控制單元在獲取一非接觸式晶片卡卡號之后，多任務(wù)同步地驗算個別的認(rèn)證碼，再逐一利用該些認(rèn)證碼來與該非接觸式晶片卡相互驗證，以獲得可以存取該非接觸式晶片卡的一組認(rèn)證碼，此種采用批次作業(yè)驗算個別的認(rèn)證碼與非接觸式晶片卡批次作業(yè)認(rèn)證碼的架構(gòu)可將整體作業(yè)時間大幅縮減，而且，每增加一個票證營運系統(tǒng)的安全存取模組并不會增加計算認(rèn)證碼的時間，更不會拖垮整個驗票時程，充分符合快速認(rèn)證取得卡片內(nèi)容的應(yīng)用場合。然而，利用該主控制單元來處理所有票證營運系統(tǒng)的票卡讀卡程序及認(rèn)證碼(安全金鑰)，造成該讀寫模組在軟體修改上的不便，且在認(rèn)證讀取的管理上也可能會有一些不夠安全的問題。具體而論，各票證營運系統(tǒng)的安全存取模組卡的存取方式、命令及密碼都不同，若是其中一家票證營運系統(tǒng)要做金鑰交換機制的修改或新增，或者每新增一家票證營運系統(tǒng)時，都需要修改該主控制單元的軟體與票卡處理作業(yè)，造成要花費較久的時間，此外，當(dāng)票卡處理發(fā)生錯誤時也較難迅速追蹤克服。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型所要解決的主要技術(shù)問題在于，克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，而提供一種多核心平行處理非接觸式晶片卡讀寫機，該讀寫機的各組安全存取模組介面控制器包含一獨立的處理器用以處理所對應(yīng)的安全存取模組的讀卡程序及安全金鑰，達成較快速地認(rèn)證多個不同的票證營運組織，且能提高認(rèn)證讀取的安全性以及金鑰機制修改的便利性。
[0006]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0007]—種多核心平行處理非接觸式晶片卡讀寫機是用來配合非接觸式晶片卡相互認(rèn)證以取得卡片內(nèi)容及其所屬票證營運系統(tǒng)，該非接觸式晶片卡讀寫機包含數(shù)個安全存取模組、與該數(shù)個安全存取模組個別對應(yīng)連接的數(shù)個安全存取模組介面控制器、一天線單元、一卡型辨識單元及一主控制器。各安全存取模組介面控制器對應(yīng)該數(shù)個安全存取模組中的一個電性連接，各安全存取模組介面控制器包含一個獨立的處理器用以處理所對應(yīng)的安全存取模組的讀卡程序及安全金鑰。該天線單元可和該非接觸式晶片卡進行無線訊號的接收與傳輸以讀取該非接觸式晶片卡的卡片型態(tài)。該卡型辨識單元與該天線單元電性連接，并確認(rèn)符合該天線單元讀取的該非接觸式晶片卡的卡片型態(tài)后取得該卡號。該主控制器與該卡型辨識單元以及該數(shù)安全存取模組介面控制器個別電性連接，使得該卡型辨識單元所取得的卡號資料可通過該主控制器以多工模式傳輸至各安全存取模組介面控制器，且借由各安全存取模組介面控制器的處理器來處理所對應(yīng)的安全存取模組的讀卡程序及運算出一個認(rèn)證碼，再以該些認(rèn)證碼依序測試該非接觸式晶片卡，找到可以存取該非接觸式晶片卡的一組認(rèn)證碼，并讀出該非接觸式晶片卡內(nèi)容及該所屬票證營運系統(tǒng)，而輸出至連接該主控制器的一通訊介面。
[0008]依據(jù)本實用新型構(gòu)成的多核心平行處理非接觸式晶片卡讀寫機所獲得的功效在于:該讀寫機的主控制器對于該數(shù)安全存取模組介面控制器為具快速回應(yīng)的一對多通訊架構(gòu)，因而，當(dāng)本實用新型的讀寫機讀取一非接觸式晶片卡的卡號后，可多工、同步地驗算個別的認(rèn)證碼，再逐一利用該些認(rèn)證碼來與該非接觸式晶片卡相互驗證，約可在約0.5?0.6秒的極短時間內(nèi)快速地獲得可以存取該非接觸式晶片卡的一組認(rèn)證碼，以完成卡片交易；再者，各組安全存取模組介面控制器皆包含一獨立的處理器用以處理所對應(yīng)的安全存取模組(即每一種票證別)的讀卡程序及安全金鑰，達成較快速地認(rèn)證多個不同的票證營運組織之外，并能提高認(rèn)證讀取的安全性以及金鑰機制修改的便利性。此外，每增加一個營運系統(tǒng)的安全存取模組并不會增加計算認(rèn)證碼的時間，更不會拖垮整個驗票時程，可符合快速認(rèn)證取得卡片內(nèi)容的應(yīng)用場合。
[0009]本實用新型的有益效果是，該讀寫機的各組安全存取模組介面控制器包含一獨立的處理器用以處理所對應(yīng)的安全存取模組的讀卡程序及安全金鑰，達成較快速地認(rèn)證多個不同的票證營運組織，且能提高認(rèn)證讀取的安全性以及金鑰機制修改的便利性?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0011]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的非接觸式晶片卡讀卡機的系統(tǒng)架構(gòu)示意圖。
[0012]圖2是本實用新型的非接觸式晶片卡讀寫機的系統(tǒng)架構(gòu)示意圖。
[0013]圖中標(biāo)號說明:
[0014]10讀卡機
[0015]11安全存取模組
[0016]Ila第I組安全存取模組
[0017]Ilb第2組安全存取模組
[0018]Ilc第3組安全存取模組
[0019]Ild第4組安全存取模組
[0020]111插 槽
[0021]12安全存取模組介面控制器
[0022]13天線單元
[0023]14卡型辨識單元
[0024]15主控制單元
[0025]16卡片
[0026]S單工模式
[0027]20讀寫機
[0028]21安全存取模組
[0029]21a第I組安全存取模組
[0030]21b第2組安全存取模組
[0031]21c第3組安全存取模組
[0032]2Id第4組安全存取模組
[0033]2Ie第5組安全存取模組
[0034]2If第6組安全存取模組
[0035]2Ig第7組安全存取模組
[0036]2 Ih第8組安全存取模組
[0037]211插槽
[0038]22安全存取模組介面控制器
[0039]22a第I組安全存取模組介面控制器
[0040]22b第2組安全存取模組介面控制器[0041 ]22c第3組安全存取模組介面控制器
[0042]22d第4組安全存取模組介面控制器
[0043]22e第5組安全存取模組介面控制器
[0044]22f第6組安全存取模組介面控制器
[0045]22g第7組安全存取模組介面控制器
[0046]22h第8組安全存取模組介面控制器
[0047]23天線單元24 卡型辨識單元[0048]25主控制器251通訊介面
[0049]26處理器30非接觸式晶片卡
[0050]31晶片32線圈天線
[0051]D內(nèi)容及該所屬營運系統(tǒng)M多工模式
【具體實施方式】
[0052]圖2是本實用新型的多核心平行處理非接觸式晶片卡讀寫機20的系統(tǒng)架構(gòu)，該非接觸式晶片卡讀寫機20是用于配合非接觸式晶片卡30相互認(rèn)證以取得該非接觸式晶片卡30的內(nèi)容及其所屬票證系統(tǒng)D，該非接觸式晶片卡30封裝有一晶片31及一線圈32。在本實施例中，該非接觸式晶片卡讀寫機20包含數(shù)個安全存取模組21 (本實施例以8組安全存取模組21&、2113、21(3、21(1、216、211218、2111為例)、數(shù)個安全存取模組介面控制器22(本實施例以8個安全存取模組介面控制器22&、2213、22(3、22(1、226、221228、2211為例)、一天線單元23、一^^型辨識單元24及一個主控制器(Arbiter MCU) 25。
[0053]各安全存取模組21可將一安全存取模組卡電性連接(可直接焊死或者利用一安全存取模組卡插槽211以供插入不同票證系統(tǒng)的安全存取模組卡)，或直接燒錄一安全存取模組應(yīng)用程序構(gòu)成。
[0054]各安全存取模組介面控制器(Issuer SAM Conterller) 22與該數(shù)安全存取模組21中的一個安全存取模組21對應(yīng)電性連接，以獲取所對應(yīng)安全存取模組21的資訊。再者，各安全存取模組介面控 制器22包含一個獨立的處理器26用以處理所對應(yīng)的安全存取模組21的讀卡程序及安全金鑰。
[0055]該天線單元23可進行無線訊號的接收與傳輸以讀取該非接觸式晶片卡30的卡片型態(tài)。該卡型辨識單元24與該天線單元23電性連接，其可確認(rèn)該天線單元23讀取的非接觸式晶片卡30的卡片型態(tài)是否符合本讀寫機20可處理的卡片型態(tài)，確認(rèn)無誤后取得該卡號。在本實施例中，該卡型辨識單元24采用無線頻率讀卡控制晶片。
[0056]該主控制器25與該卡型辨識單元24以及每一個安全存取模組介面控制器22電性連接，使得該卡型辨識單元24所取得的卡號資料可通過該主控制器25以多工模式M傳輸至每一個安全存取模組介面控制器22來處理，則該數(shù)安全存取模組介面控制器22的處理器26可用該卡號加上所對應(yīng)的安全存取模組21的安全認(rèn)證相關(guān)資料來個別運算出一個認(rèn)證碼(金鑰)。例如第I組安全存取模組介面控制器22a的處理器26根據(jù)該卡號與第I組安全存取模組21a算出一第一認(rèn)證碼；同時間第2組安全存取模組介面控制器22b的處理器26根據(jù)該卡號與第2組安全存取模組21b算出一第二認(rèn)證碼；同時間第3組安全存取模組介面控制器22c的處理器26根據(jù)該卡號與第3組安全存取模組21c算出一第三認(rèn)證碼；同時間第4組安全存取模組介面控制器22d的處理器26根據(jù)該卡號與第4組安全存取模組21d算出一第四認(rèn)證碼；以此類推，及至最后一組，如同時間第8組安全存取模組介面控制器22h的處理器26根據(jù)該卡號與第8組安全存取模組21h算出一第八認(rèn)證碼。然后，經(jīng)由該數(shù)處理器26運算所產(chǎn)生的該多數(shù)個認(rèn)證碼會逐一通過該主控制器25傳輸至該卡型辨識單元24做測試，亦即，將該數(shù)認(rèn)證碼調(diào)制成符合該卡片型態(tài)所能收授的資料型態(tài)封包，且通過該天線單元23傳送到該非接觸式晶片卡30的線圈天線32，并由該非接觸式晶片卡30的晶片31確認(rèn)其正確性且回報給該讀寫機20。若其中有一認(rèn)證碼能夠被接受，就表示該非接觸式晶片卡30為一合法的卡，則該卡型辨識單元24會讀取該非接觸式晶片卡30的資料，即可知道該非接觸式晶片卡30的屬于哪一個票證營運系統(tǒng)，然后，該非接觸式晶片卡30的內(nèi)容及該所屬票證營運系統(tǒng)D的資料可經(jīng)由該主控制器25的一通訊介面251傳輸至所連結(jié)的應(yīng)用系統(tǒng)(圖中未示)，以執(zhí)行進一步的應(yīng)用。
[0057]在本實施例中，該非接觸式晶片卡30可為一^^片型式或一代幣(IC-TOKEN)型式。此外，該主控制器25與該數(shù)安全存取模組介面控制器22的通訊介面為序列周邊介面。
[0058]經(jīng)由上述實施例的說明，可知本實用新型的特點在于，該主控制器25對于該數(shù)安全存取模組介面控制器22為具快速回應(yīng)的一對多通訊架構(gòu)，因而，當(dāng)本實用新型的讀寫機20讀取一非接觸式晶片卡30的卡號后，可多工、同步地驗算個別的認(rèn)證碼，再逐一利用該些認(rèn)證碼來與該非接觸式晶片卡30相互驗證，約可在約0.5~0.6秒的極短時間內(nèi)快速地獲得可以存取該非接觸式晶片卡的一組認(rèn)證碼，以完成卡片交易；再者，各組安全存取模組介面控制器22皆包含一獨立的 處理器用以處理所對應(yīng)的安全存取模組21 (即每一種票證別)的讀卡程序及安全金鑰，達成提高認(rèn)證讀取的安全性以及金鑰機制修改的便利性。具體言之，當(dāng)其中一家票證營運系統(tǒng)要做金鑰交換機制的修改或新增時，并不需要修改該主控制單元的軟體，亦無需變更其它票證營運系統(tǒng)安全存取模組介面控制器22，只需要修改其中欲變更的安全存取模組介面控制器22的處理器的軟體即可，因而，對于未修改的票證營運系統(tǒng)不需重新執(zhí)行安全認(rèn)證，花費修改時間縮減；此外，當(dāng)票卡處理發(fā)生錯誤時也能夠迅速追蹤克服。
[0059]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種多核心平行處理非接觸式晶片卡讀寫機，其用來配合非接觸式晶片卡相互認(rèn)證以取得卡片內(nèi)容及其所屬票證營運系統(tǒng)，該非接觸式晶片卡讀寫機包括:數(shù)個安全存取模組、數(shù)個安全存取模組接口控制器、一天線單元、一卡型辨識單元及一主控制器，各安全存取模組接口控制器對應(yīng)該數(shù)個安全存取模組中的一個安全存取模組電性連接，該天線單元可和該非接觸式芯片卡進行無線訊號的接收與傳輸以讀取該非接觸式芯片卡的卡片型態(tài)，該卡型辨識單元與該天線單元電性連接，該主控制器與該卡型辨識單元及該數(shù)個安全存取模組接口控制器個別電性連接，其特征在于:各安全存取模組接口控制器包含一個獨立的處理器用以處理所對應(yīng)的安全存取模組的讀卡程序及安全金鑰。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多核心平行處理非接觸式晶片卡讀寫機，其特征在于，所述各個安全存取模組以一對應(yīng)的安全存取模組卡插槽型態(tài)，并插入不同票證營運系統(tǒng)的安全存取模組卡。
【文檔編號】G06K17/00GK203799394SQ201320794391
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2013年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月4日
【發(fā)明者】鐘寶郎 申請人:寶録電子股份有限公司