基于非接触式智能卡芯片的信号抓取以及状态分析的方法
基于非接触式智能卡芯片的信号抓取以及状态分析的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及非接触式智能卡领域，特别是涉及一种基于非接触式智能卡芯片的信 号抓取W及状态分析的方法。
【背景技术】
[0002] 随着信息化时代的到来，人们的生活对非接触式智能卡的依赖度越来越高。我国 虽然非接触式智能卡技术与发达国家相比起步较晚，但在探索中正在不断地进步与创新。 非接触式智能卡无论从信息存储量、功能多元化W及信息的安全保护等方面都取得了长远 的发展。同时，非接触式智能卡在技术层面上并不完善，在现场测试W及使用过程中，会出 现很多的问题需要进行一定的调试，对此，技术人员往往没有办法了解非接触式智能卡直 接通信的内容，从而导致调试难度大大增加。为了攻克送些技术上的难关，首先需要对非接 触式智能卡与相应的读卡机设备之间产生的信息交互流程W及非接触式智能卡的自身状 态有一个全面而直观的认识。怎样准确、可靠而又高效率地保存送些可供分析的信息成了 越来越多非接触式智能卡的技术人员和工程师关注的焦点。
[0003] 现有的对信息分析的方式都是采用庞大的外部硬件设备来对非接触式智能卡和 读卡器交互的信号进行监测抓取，在第Η方设备抓取信号的同时也会干扰正常非接触式智 能卡和读卡器的信号交互，同时对非接触式智能卡本身的状态依然缺乏有效的分析手段。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种基于非接触式智能卡芯片的信号抓取W及 状态分析的方法，它成本低，准确度高。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明的基于非接触式智能卡芯片的信号抓取W及状态分 析的方法是采用如下技术方案实现的：
[0006] 在非接触式智能卡发送数据或者进行运算处理之前，将要发送的数据和非接触式 智能卡的状态信息，利用操作存储设备的函数擦写入非接触式智能卡的存储设备中；一旦 在实际使用时出现问题，则对非接触式智能卡进行监测，并在下次非接触式智能卡芯片通 电后从所述存储设备中读出全部信息进行分析。
[0007] 采用本发明的方法，所必须的硬件全都是建立在非接触式智能卡的片上系统内。 也就是说，本发明只需要利用非接触式智能卡自身即可实现。片上系统上集成了微处理器 W及掉电不丢失的存储设备。微处理器具有体积小、低功耗、高性能的特点，指令的执行速 度也非常快；它在整个体系中起到中枢大脑的作用。而非接触式智能卡的存储设备具有掉 电后数据不丢失的特性。它的主要优点是可W在线对存储单元进行数据的擦写，并能在断 电的情况下对数据进行保护而不需要电源的供电。
[0008] 因此，本发明不需要额外的硬件设备和技术，省去了数字信号监听设备硬件采购 和维护成本；只要有足够的存储空间，几乎所有的非接触式智能卡都可W使用。具有成本 低、准确度高、效率高、抗干扰性强、使用方法简单易懂的优点。另外，由于具有极好的便携 性，应用场合几乎可w满足现场技术人员w及工程师各种工作环境需求；并且具备良好的 技术可推广性。
【附图说明】
[0009] 下面结合附图与【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明：
[0010] 附图是所述基于非接触式智能卡芯片的信号抓取W及状态分析的方法实施例示 意图。
【具体实施方式】
[0011] 结合附图所示，所述基于非接触式智能卡芯片的信号抓取W及状态分析的方法是 通过在非接触式智能卡上的软件手段来实现的。整个实现流程为在非接触式智能卡的存储 设备中开辟某片特定的空间，然后在非接触式智能卡软件进行发送数据之前，或者接受数 据后将前一个流程中所产生的数据、非接触式智能卡即将发送的数据、从相应读卡机设备 接受到的数据，或者一些可直接反应非接触式智能卡状态的寄存器值，通过调用编写的某 个特定的函数，W某种设定好的顺序规则在卡片进行至下一步流程之前擦写在送片存储单 元中。其中特定函数的实现是基于对存储设备的操作，主要的功能是将非接触式智能卡发 送、接受的临时数据W及一些可W反映非接触式智能卡状态的寄存器值写入某片存储单元 中。由于写入存储单元的区域固定，在所述特定函数中只需要调用非接触式智能卡本身提 供的对存储设备写入的方法将数据写入存储设备中固定的区域即可。由于该片存储单元具 有断电数据不会丢失的特性，所W送些数据在智能卡工作时或者与读卡机设备进行交互时 断电的情况下仍旧保存在送片存储单元中。当非接触式智能卡的技术人员或者工程师在现 场需要分析某次交互流程中收发端所产生的数据W及非接触式智能卡在此次流程所处于 某些特殊状态，只需要在非接触式智能卡再次进入稳定工作状态后，通过指令读取存储设 备中存放的数据。而送些指令的实现同样是通过调用非接触式智能卡提供的对存储设备读 取的函数，对前面所规定的固定区域将数据读取出来。通过送些数据，即可了解到非接触式 智能卡在前一次的流程中的收发数据W及处于的某些特殊状态。对于现场调试的工程师来 说，只需要了解送些读取数据的指令即可正确无误地实现抓取。
[0012] 本发明的方法对郝些在现场分析问题W及调试的技术人员W及工程师来说有着 W前传统手段不可比拟的优点。
[0013] 首先，传统的信号抓取分析手段对周围环境的干扰十分的敏感，特别是非接触的 交互方式，在空中传输的信号非常容易被一些不相干的信号所干扰，信号的抓取在某些特 定的环境下十分的困难；而本发明的方法是完全使用非接触式智能卡本身的功能，通过软 件的手段来实现的，对外界不相干信号的干扰有着十分良好的抗干扰性。
[0014] 其次，传统的信号抓取分析手段有着其不可靠性，经常出现漏抓、错误分析等现 象，一个信号的抓取分析通常要经过好几次的核对，降低了工作的效率；而本发明的方法可 靠性，则是完全建立在芯片本身内部操作的可靠性上，大大降低了发生错误的概率，从而提 高了工作的效率与准确性。
[0015] 最后，传统的信号抓取分析信号的设备往往是体积庞大，需要外接电源，外出携带 非常不方便，所能应用的场合十分有限；而本发明的方法则是只需要几条软件指令，不需要 携带任何设备即可完成。
[0016] 综上所述，本发明相对传统的手段来说有着难W比拟的优势。
[0017] 下面是一具体的实施例，可W更好的了解本发明的技术方案、实施过程及所具有 的有益效果。
[0018] -款非接触式智能卡有10k的存储空间，其中8k的存储空间用作存放非接触智能 卡程序，1K作为软件补了的存放区域，还有化作为实现本发明所述方法的空间区域。
[0019] 因为非接触式智能卡与读卡机设备之间是使用指令交互的通讯方式，所W在非 接触式智能卡程序软件的收发指令的基本函数中加入编写特定的函数化nction_spy〇、 function_GetRecord(index) W及function_erase〇。而存入的存储设备的记录是在W下 形式存入：
[0020] 记录标号+0xFF+Le+记录内容（卡片即将发送的内容）
[0021] 其中，记录标号为该条记录的序号，W顺序增加；OxFF为记录标志（无意义）；Le 为后跟记录的长度。
[0022] 所述特定函数的实现方式如下：
[0023] 定义全局变量；卡片需要返回W及接受的数据，命令的结构都存放在结构体 gAp化中；存入存储设备记录的序号index。
[0024] 所述特定函数功能为
[00 巧]
[0026] W下为读出指令，INS为11
[0027]
[0028]
[0029] 如果返回错误码，则表明记录已经将化的存储空间写满，需要将化的存储空间擦 除，W下指令为空间擦除指令，INS为0x12。
[0030]
[0031] 化nction_Spy〇函数实现了将卡片接受到的或者即将发送的数据保存到存储设 备中规定的空间（1K)中。此函数可使用在非接触式智能卡软件系统中与外界交互的收发 部分中，即卡片接收到或者即将发送数据时都会执行此函数，将数据存入存储设备的规定 空间中。
[0032] 化nction_GetRecord(index)函数实现了将已存入存储空间中的记录读出的功 能。记录是W记录标号+〇xFF+Le+记录内容（卡片即将发送的内容）的形式存入存储空间， 因而此函数的传入参数表示想要读取的记录标号。在使用上，此函数专口作为一条读取指 令使用，现在工程师与技术人员在需要读出记录时即可使用。
[0033] 化nction_erase〇函数实现了将化空间的数据清空的功能。当现场工程师与 技术人员发出W上述化nction_GetRecord(index)为主的指令返回错误代码时，表示化 的存储空间并没有指令中记录标号所指示的记录，表示化的空间已经写满，即可发出W 化nction_erase〇函数为主的指令将化空间的记录清空。
[0034] W上通过【具体实施方式】和实施例对本发明进行了详细的说明，但送些并非构成对 本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改 进，送些也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种基于非接触式智能卡芯片的信号抓取以及状态分析的方法，其特征在于：在非 接触式智能卡发送数据或者进行运算处理之前，将要发送的数据和非接触式智能卡的状态 信息，利用操作存储设备的函数擦写入非接触式智能卡的存储设备中；一旦在实际使用时 出现问题，则对非接触式智能卡进行监测，并在下次非接触式智能卡芯片通电后从所述存 储设备中读出全部信息进行分析。2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于：在所述非接触式智能卡的存储设备中开辟 特定的存储空间；在非接触式智能卡发送数据之前或者接受数据后将前一个流程中所产生 的数据、即将发送的数据、从相应读卡机设备接受到的数据和反应非接触式智能卡的状态 的寄存器值，调用一特定的函数以设定好的顺序规则在进行至下一步流程之前擦写在所述 存储空间中。
【专利摘要】本发明公开了一种基于非接触式智能卡芯片的信号抓取以及状态分析的方法，在非接触式智能卡发送数据或者进行运算处理之前，将要发送的数据和非接触式智能卡的状态信息，利用操作存储设备的函数擦写入非接触式智能卡的存储设备中；一旦在实际使用时出现问题，则对非接触式智能卡进行监测，并在下次非接触式智能卡芯片通电后从所述存储设备中读出全部信息进行分析。本发明成本低，准确度高。
【IPC分类】G06K7/00
【公开号】CN105488441
【申请号】CN201410482659
【发明人】张修远, 黄杰人, 戴昭君
【申请人】上海华虹集成电路有限责任公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年9月19日
【技术领域】
[0001] 本发明涉及非接触式智能卡领域，特别是涉及一种基于非接触式智能卡芯片的信 号抓取W及状态分析的方法。
【背景技术】
[0002] 随着信息化时代的到来，人们的生活对非接触式智能卡的依赖度越来越高。我国 虽然非接触式智能卡技术与发达国家相比起步较晚，但在探索中正在不断地进步与创新。 非接触式智能卡无论从信息存储量、功能多元化W及信息的安全保护等方面都取得了长远 的发展。同时，非接触式智能卡在技术层面上并不完善，在现场测试W及使用过程中，会出 现很多的问题需要进行一定的调试，对此，技术人员往往没有办法了解非接触式智能卡直 接通信的内容，从而导致调试难度大大增加。为了攻克送些技术上的难关，首先需要对非接 触式智能卡与相应的读卡机设备之间产生的信息交互流程W及非接触式智能卡的自身状 态有一个全面而直观的认识。怎样准确、可靠而又高效率地保存送些可供分析的信息成了 越来越多非接触式智能卡的技术人员和工程师关注的焦点。
[0003] 现有的对信息分析的方式都是采用庞大的外部硬件设备来对非接触式智能卡和 读卡器交互的信号进行监测抓取，在第Η方设备抓取信号的同时也会干扰正常非接触式智 能卡和读卡器的信号交互，同时对非接触式智能卡本身的状态依然缺乏有效的分析手段。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种基于非接触式智能卡芯片的信号抓取W及 状态分析的方法，它成本低，准确度高。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明的基于非接触式智能卡芯片的信号抓取W及状态分 析的方法是采用如下技术方案实现的：
[0006] 在非接触式智能卡发送数据或者进行运算处理之前，将要发送的数据和非接触式 智能卡的状态信息，利用操作存储设备的函数擦写入非接触式智能卡的存储设备中；一旦 在实际使用时出现问题，则对非接触式智能卡进行监测，并在下次非接触式智能卡芯片通 电后从所述存储设备中读出全部信息进行分析。
[0007] 采用本发明的方法，所必须的硬件全都是建立在非接触式智能卡的片上系统内。 也就是说，本发明只需要利用非接触式智能卡自身即可实现。片上系统上集成了微处理器 W及掉电不丢失的存储设备。微处理器具有体积小、低功耗、高性能的特点，指令的执行速 度也非常快；它在整个体系中起到中枢大脑的作用。而非接触式智能卡的存储设备具有掉 电后数据不丢失的特性。它的主要优点是可W在线对存储单元进行数据的擦写，并能在断 电的情况下对数据进行保护而不需要电源的供电。
[0008] 因此，本发明不需要额外的硬件设备和技术，省去了数字信号监听设备硬件采购 和维护成本；只要有足够的存储空间，几乎所有的非接触式智能卡都可W使用。具有成本 低、准确度高、效率高、抗干扰性强、使用方法简单易懂的优点。另外，由于具有极好的便携 性，应用场合几乎可w满足现场技术人员w及工程师各种工作环境需求；并且具备良好的 技术可推广性。
【附图说明】
[0009] 下面结合附图与【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明：
[0010] 附图是所述基于非接触式智能卡芯片的信号抓取W及状态分析的方法实施例示 意图。
【具体实施方式】
[0011] 结合附图所示，所述基于非接触式智能卡芯片的信号抓取W及状态分析的方法是 通过在非接触式智能卡上的软件手段来实现的。整个实现流程为在非接触式智能卡的存储 设备中开辟某片特定的空间，然后在非接触式智能卡软件进行发送数据之前，或者接受数 据后将前一个流程中所产生的数据、非接触式智能卡即将发送的数据、从相应读卡机设备 接受到的数据，或者一些可直接反应非接触式智能卡状态的寄存器值，通过调用编写的某 个特定的函数，W某种设定好的顺序规则在卡片进行至下一步流程之前擦写在送片存储单 元中。其中特定函数的实现是基于对存储设备的操作，主要的功能是将非接触式智能卡发 送、接受的临时数据W及一些可W反映非接触式智能卡状态的寄存器值写入某片存储单元 中。由于写入存储单元的区域固定，在所述特定函数中只需要调用非接触式智能卡本身提 供的对存储设备写入的方法将数据写入存储设备中固定的区域即可。由于该片存储单元具 有断电数据不会丢失的特性，所W送些数据在智能卡工作时或者与读卡机设备进行交互时 断电的情况下仍旧保存在送片存储单元中。当非接触式智能卡的技术人员或者工程师在现 场需要分析某次交互流程中收发端所产生的数据W及非接触式智能卡在此次流程所处于 某些特殊状态，只需要在非接触式智能卡再次进入稳定工作状态后，通过指令读取存储设 备中存放的数据。而送些指令的实现同样是通过调用非接触式智能卡提供的对存储设备读 取的函数，对前面所规定的固定区域将数据读取出来。通过送些数据，即可了解到非接触式 智能卡在前一次的流程中的收发数据W及处于的某些特殊状态。对于现场调试的工程师来 说，只需要了解送些读取数据的指令即可正确无误地实现抓取。
[0012] 本发明的方法对郝些在现场分析问题W及调试的技术人员W及工程师来说有着 W前传统手段不可比拟的优点。
[0013] 首先，传统的信号抓取分析手段对周围环境的干扰十分的敏感，特别是非接触的 交互方式，在空中传输的信号非常容易被一些不相干的信号所干扰，信号的抓取在某些特 定的环境下十分的困难；而本发明的方法是完全使用非接触式智能卡本身的功能，通过软 件的手段来实现的，对外界不相干信号的干扰有着十分良好的抗干扰性。
[0014] 其次，传统的信号抓取分析手段有着其不可靠性，经常出现漏抓、错误分析等现 象，一个信号的抓取分析通常要经过好几次的核对，降低了工作的效率；而本发明的方法可 靠性，则是完全建立在芯片本身内部操作的可靠性上，大大降低了发生错误的概率，从而提 高了工作的效率与准确性。
[0015] 最后，传统的信号抓取分析信号的设备往往是体积庞大，需要外接电源，外出携带 非常不方便，所能应用的场合十分有限；而本发明的方法则是只需要几条软件指令，不需要 携带任何设备即可完成。
[0016] 综上所述，本发明相对传统的手段来说有着难W比拟的优势。
[0017] 下面是一具体的实施例，可W更好的了解本发明的技术方案、实施过程及所具有 的有益效果。
[0018] -款非接触式智能卡有10k的存储空间，其中8k的存储空间用作存放非接触智能 卡程序，1K作为软件补了的存放区域，还有化作为实现本发明所述方法的空间区域。
[0019] 因为非接触式智能卡与读卡机设备之间是使用指令交互的通讯方式，所W在非 接触式智能卡程序软件的收发指令的基本函数中加入编写特定的函数化nction_spy〇、 function_GetRecord(index) W及function_erase〇。而存入的存储设备的记录是在W下 形式存入：
[0020] 记录标号+0xFF+Le+记录内容（卡片即将发送的内容）
[0021] 其中，记录标号为该条记录的序号，W顺序增加；OxFF为记录标志（无意义）；Le 为后跟记录的长度。
[0022] 所述特定函数的实现方式如下：
[0023] 定义全局变量；卡片需要返回W及接受的数据，命令的结构都存放在结构体 gAp化中；存入存储设备记录的序号index。
[0024] 所述特定函数功能为
[00 巧]
[0026] W下为读出指令，INS为11
[0027]
[0028]
[0029] 如果返回错误码，则表明记录已经将化的存储空间写满，需要将化的存储空间擦 除，W下指令为空间擦除指令，INS为0x12。
[0030]
[0031] 化nction_Spy〇函数实现了将卡片接受到的或者即将发送的数据保存到存储设 备中规定的空间（1K)中。此函数可使用在非接触式智能卡软件系统中与外界交互的收发 部分中，即卡片接收到或者即将发送数据时都会执行此函数，将数据存入存储设备的规定 空间中。
[0032] 化nction_GetRecord(index)函数实现了将已存入存储空间中的记录读出的功 能。记录是W记录标号+〇xFF+Le+记录内容（卡片即将发送的内容）的形式存入存储空间， 因而此函数的传入参数表示想要读取的记录标号。在使用上，此函数专口作为一条读取指 令使用，现在工程师与技术人员在需要读出记录时即可使用。
[0033] 化nction_erase〇函数实现了将化空间的数据清空的功能。当现场工程师与 技术人员发出W上述化nction_GetRecord(index)为主的指令返回错误代码时，表示化 的存储空间并没有指令中记录标号所指示的记录，表示化的空间已经写满，即可发出W 化nction_erase〇函数为主的指令将化空间的记录清空。
[0034] W上通过【具体实施方式】和实施例对本发明进行了详细的说明，但送些并非构成对 本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改 进，送些也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种基于非接触式智能卡芯片的信号抓取以及状态分析的方法，其特征在于：在非 接触式智能卡发送数据或者进行运算处理之前，将要发送的数据和非接触式智能卡的状态 信息，利用操作存储设备的函数擦写入非接触式智能卡的存储设备中；一旦在实际使用时 出现问题，则对非接触式智能卡进行监测，并在下次非接触式智能卡芯片通电后从所述存 储设备中读出全部信息进行分析。2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于：在所述非接触式智能卡的存储设备中开辟 特定的存储空间；在非接触式智能卡发送数据之前或者接受数据后将前一个流程中所产生 的数据、即将发送的数据、从相应读卡机设备接受到的数据和反应非接触式智能卡的状态 的寄存器值，调用一特定的函数以设定好的顺序规则在进行至下一步流程之前擦写在所述 存储空间中。
【专利摘要】本发明公开了一种基于非接触式智能卡芯片的信号抓取以及状态分析的方法，在非接触式智能卡发送数据或者进行运算处理之前，将要发送的数据和非接触式智能卡的状态信息，利用操作存储设备的函数擦写入非接触式智能卡的存储设备中；一旦在实际使用时出现问题，则对非接触式智能卡进行监测，并在下次非接触式智能卡芯片通电后从所述存储设备中读出全部信息进行分析。本发明成本低，准确度高。
【IPC分类】G06K7/00
【公开号】CN105488441
【申请号】CN201410482659
【发明人】张修远, 黄杰人, 戴昭君
【申请人】上海华虹集成电路有限责任公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年9月19日
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