[发明专利]用于压缩和解压缩MIFARE应用的方法

说明书

技术领域

本发明涉及压缩MIFARE应用的方法，MIRARE应用组织在至少一个扇区中，该扇区包括以数据块和扇区尾部形式布置的扇区数据。

本发明还涉及对包含MIFARE应用的数据流进行解压缩的方法，该MIFARE应用是已根据本发明压缩方法中定义的压缩规则压缩的。

本发明还涉及可直接加载到配备有MIFARE设备的计算机或移动通信设备的存储器中的计算机程序产品。

本发明还涉及包括经典或仿真MIFARE存储设备的移动通信设备，其中移动通信设备适于处理上段中所述的计算机程序产品。

背景技术

由NXP半导体公司开发的经典族是工作于13.56MHz频率范围并具有读/写功能的非接触式智能卡IC中的先锋和引领者。是NXP半导体公司的商标。MIFARE符合ISO14443A，用于当今所有非接触式智能卡中超过80％的智能卡中。该技术具体实现在卡和读卡器设备两者中。MIFARE卡当前用于日益增长的广泛范围的应用中(包括交通售票，访问控制，电子支付，道路收费和特许应用)。MIFARE标准(或经典)卡采用具有针对认证和密码的专有安全协议的专有高层协议。技术已成为具有密钥保护的存储扇区的存储设备的标准。技术的出版产品说明书的一个示例是数据表单“Standard Card IC MR1 IC S50-Functionality Specification”(1998)，其合并在此作为参考。技术也在Klaus Finkenzeller，“RFID Handbuch”，HANSER，第3版(2002)中有所论述。

MIFARE经典卡基本上只是存储记忆设备，其中存储器划分为扇区和块，具有针对访问控制的简单安全机制。每个设备具有唯一的序列号。提供了防冲突机制，以便可以选择现场的若干卡并顺序地进行操作。

MIFARE标准1k提供大约768字节的数据存储，划分成16个扇区，每个扇区具有4个16字节的块(一个块包括16字节)；每个扇区由两个不同的密钥A和B保护。可以对扇区编程，以进行例如读、写、增加值块等操作。每个扇区的最末块称为“尾部”，尾部包含两个秘密密钥(A和B)以及针对该扇区中每个块的可编程访问条件。为了支持具有密钥分级结构的多应用，提供每个扇区(每个应用)两个密钥(A和B)的单独集合。

图1示出了MIFARE标准1k卡的存储组织。1024×8比特的EEPROM存储器被组织成16个扇区，每个扇区具有4个16字节的块。第一扇区(扇区0)的第一数据块(块0)是制造商块，图2具体示出了该块。制造商块包含MIFARE卡的长度为4个字节(字节0到3)的序列号、校验字节(字节4)以及11个字节的IC制造商数据(字节5到15)。序列号有时称为MIFARE用户标识(MUID)，并且是唯一号码。由于安全和系统需求，在已由IC制造商在生产时进行了编程之后，制造商块是受到写保护的。但是，MIFARE规范允许在MIFARE卡工作期间修改序列号，这对于例如SmartMX卡等MIFARE仿真卡尤其有用。

SmartMX(存储扩展，Memory eXtension)是由NXP半导体公司设计的智能卡族，针对要求高可依赖性解决方案的高安全性智能卡应用，具有或不具有多个接口选项。关键应用是电子政府管辖、银行/金融、移动通信和先进公共交通。

能够与用户操作系统实现的其他非接触式传输并发地运行MIFARE协议，这使得能够将新服务与基于MIFARE的现有应用(例如，售票)组合在单个基于双接口控制器的智能卡上。SmartMX卡能够仿真MIFARE经典设备，从而使该接口与任何安装的MIFARE经典基础设施兼容。非接触式接口可以用于通过任何协议，特别是通过MIFARE协议和自定义的非接触式传输协议，来进行通信。

SmartMX使得能够容易地实施现有技术的操作系统和开放平台技术方案(包括JCOP(Java卡操作系统))，并提供优化的特征集合连同最高安全等级。SmartMX结合了一系列的安全性特征，以对抗例如DPA、SPA等辅助信道攻击。真实的抗冲突方法(acc.ISO/IEC14443-3)使多个卡能够被同时处理。

应该注意，MIFARE经典卡的仿真不仅仅局限于SmartMX卡，还可能存在其他的现有或未来的智能卡能够仿真MIFARE经典卡。

最近，已经开发了包含MIFARE设备的移动通信设备，MIFARE设备被配置为MIFARE经典卡、或者例如SmartMX卡等的MIFARE仿真设备。这些移动通信设备包括例如具有近场通信(NEC)能力的移动电话，但是不限于移动电话。