[发明专利]用于操作装置的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及操作装置的一种装置及方法。

背景技术

智能卡或芯片卡可以是嵌入在信用卡尺寸的卡中或甚至像GSM卡的更小尺寸卡中的微小安全加密处理器。智能卡通常不包含电池，而是由读卡器/写卡器供电，也就是说，由控制读取智能卡数据或写入智能卡数据的智能卡功能性的读和/或写装置供电。

智能卡一般用于金融、安全接入和运输领域。智能卡通常包括高安全处理器，其作为储存诸如持卡者数据(例如，姓名、账号、累积信誉点数)的数据的安全存储装置。只有当把该卡插入到读取/写入终端时，才有可能访问这些数据。

将用户接口功能直接集成进智能卡中是一项挑战性工作。例如，可以将显示器集成进智能卡中以便为用户显示信息。或者，可以在智能卡中包括按键以便用户输入数据。

将智能卡故意设计为不具有为用户提供交互能力的人机接口。用户交互的缺乏既反映在已知智能卡的硬件设计中也反映在已知智能卡的软件设计(操作系统)中。

缺乏薄、柔韧的显示器技术以及对智能卡的强安全要求是驱动这种有意识选择的原因。现今，由于出现了薄、柔韧的显示器技术，严格的安全规则和程序为实现用户交互带来困难。因为安全规则要求每个系统组件都必须处在例如就安全性和可靠性而言的专门程序的管制下，所以从消费电子装置和个人计算机装置引入API(应用编程接口)很困难。这要求在开发或改变任何芯片卡处理器组件或软件组件时，在工业接受的长时间处理后还有长时间的认证过程。

下面将参考图1说明集成有当前技术显示功能的智能卡100。

该智能卡100包括了其上形成集成电路的塑料衬底101，该集成电路提供智能卡功能。

在该智能卡的安全域或处理器102(安全IC处理器)中，提供了高级别的安全，安排有卡管理单元103(其可以是逻辑单元，可以是当接收到应用协议数据单元APDU时运行的软件程序)，其适于与多个应用单元104通信，每个应用单元包含服务不同应用所需的数据和命令。提供了一个操作系统105，其包含用于操作该智能卡100的软件。此外，提供了多个驱动器单元106，每个驱动器单元用于驱动相关的硬件单元107。

将该智能卡100设计用于与作为主控的智能卡读取和写入终端108进行通信。通过根据ISO 7816的应用协议数据单元(APDU)交换来进行终端108和智能卡100之间的通信。卡管理器单元103与特定一个应用单元104交换APDU，以便实现相应的一个应用。

该智能卡100的内部结构与标准(类似个人计算机)结构相似，可以用众所周知的分层模型说明。就硬件单元107来看，这些单元可以包括处理器、存储器、外围设备以及几个直接与低级别驱动器一起工作的加密/解密协处理器。驱动器单元106形成操作系统层(OSL)的一部分。OSL为应用提供了硬件功能的提取并且提供常被应用重用的附加功能。操作系统105也负责上电期间的芯片初始化。

在操作系统的顶端，可以运行供应者专用应用，在图1中将其示意性示为应用单元104。因为类似智能卡100的智能卡通常与类似智能卡读取和写入终端108的终端一起使用，所以采用了类似主控-从属的通信行为。这就意味着终端108通过把应用协议数据单元(APDU)发送给处理器102来发起与智能卡100的通信。使用APDU中地址字段的卡管理器103可以识别应进行到哪个应用单元104。接收到该信息后，被寻址的应用执行所要求的动作并且以状态/数据对终端108作出响应。该通信方案要求，对于复杂应用来说，终端108和智能卡100都必须存储通信的实际状态。

除了上述组件及其功能，智能卡100包括允许智能卡100的用户接口功能的扩展。

出于此目的，在不涉及安全域102的智能卡一部分中，可以提供按键112和显示硬件113。为使用户通过按键112输入命令与智能卡100进行交互，按键112和在硬件单元107的级别上以及安全域102中安排的显示接口单元111之间有连接。此外，在驱动器单元106的级别上提供显示驱动器单元110，以使用户可视化地感知到显示在显示硬件113上的数据。在图1所示的智能卡100中，由显示器113和按键112提供显示功能或用户接口功能。此外，对操作系统105有必要进行扩展和适应修改，其示意性示出为图1中的操作系统扩展109。

在实线示出的标准方框旁边，智能卡100包括了用点化线标记的附加方框110、111、112、113。这些附加方框提供了用户接口功能。可以看到，添加了具有相应显示驱动器110的新硬件组件111，并且对操作系统105进行了功能扩展，以便将显示功能API提供给根据应用单元104执行的应用。