專利名稱：一種在交易時修改存儲卡上數(shù)據(jù)的方法
技術領域：
在本發(fā)明涉及的系統(tǒng)中，部分存儲在卡上的數(shù)據(jù)記錄，在使用讀卡器進行交易時被修改，更具體說，是涉及一種處理過程，用于在使用讀卡器交易時，修改存儲卡的數(shù)據(jù)。
背景技術：
存儲卡，也稱為智能卡的使用，日益增加，作為對與持卡人有關的數(shù)據(jù)的支持。在這些卡中，研發(fā)了無接觸卡，作為接入控制存取區(qū)的裝置、個人標識甚至電子錢包裝置，這種無接觸卡，通過放在卡中的天線與相關讀卡器之間的遠程電磁耦合，交換信息。
智能卡中含有數(shù)據(jù)的存儲器，一般是非易失的、可擦除的、和可重寫的存儲器，最好是EEPROM類型。該類型存儲器被分為多個存儲單元，內含的數(shù)據(jù)記錄有確定長度，例如32字節(jié)。
在交易時，卡的存儲器中包含的若干記錄，一般必須修改，以便適應交易結果產(chǎn)生的新的條件。遺憾的是，存儲器，特別如果它是EEPROM類型的存儲器，要求相對長的擦除/寫入時間(例如5ms)，而在這段時間內，可能出現(xiàn)電源故障，導致包含在記錄中的數(shù)據(jù)的丟失。
此外，在各種交易操作中，若干數(shù)據(jù)記錄按通/斷模式操作被修改。為了交易安全的原因，如果在操作時發(fā)生電源斷電，那么所有交易必須重復，如果不能從頭重復交易，那么要冒永久丟失敏感數(shù)據(jù)(例如，電子錢包的貸方余額)的風險。
為了回答以上所述問題，已經(jīng)嘗試在修改數(shù)據(jù)記錄之前，把該數(shù)據(jù)記錄存儲在緩存中。當完成所有改變時，才從緩存存儲器中擦除舊的記錄。
遺憾的是，這種方法要求對每一記錄進行4種操作，即保存在緩存區(qū)中、擦除要修改的記錄、重寫、最后擦除緩存區(qū)中舊的記錄。當交易包括許多操作時，例如常常需要8種操作，交易需要長的時間，且可能是把卡遞交給讀卡器的持卡人不相容的時間。此外，這種方法的主要缺點是，數(shù)據(jù)區(qū)的記錄常常位于同一存儲單元，而緩存區(qū)位于存儲器固定的地方；這樣將增加對存儲器的“壓力”，并限制可以完成的交易數(shù)，因為操作數(shù)被限制在給定的硅片制造商保證的值內。

發(fā)明內容
另一個使上述問題變得更為困難的問題，涉及用于存放修改記錄的自由扇區(qū)的選定。傳統(tǒng)的方法包括掃描存儲器，以便查找自由扇區(qū)。這一查找操作需要的時間加到已經(jīng)指出的記錄和擦除所必需的操作時間上。但是，當有若干記錄需要修改，從而需要若干次查找自由扇區(qū)時，這一時間變得非常重要和不能與交易時間兼容。
這就是為什么本發(fā)明的目的在于創(chuàng)立一種處理過程，用于在交易時修改存儲卡數(shù)據(jù)，本處理過程能在短的、與交易時限制卡的存取時間兼容的時間周期上，使交易時進行的修改與該通/斷模式同步，同時避免把存儲器的一部分用作保存數(shù)據(jù)的緩存存儲器，因而避免常常把數(shù)據(jù)寫入同一存儲器區(qū)，形成對存儲器的“壓力”。
因此，本發(fā)明涉及一種處理過程，用在以卡為基礎的交易系統(tǒng)中修改數(shù)據(jù)，該種系統(tǒng)的特征是，有存儲卡和讀卡器，當把卡放在相對于讀卡器確定的位置上時，能讀出該卡?？òǖ谝淮鎯ζ?RAM)和第二非易失、可擦除、并可重寫的存儲器(EEPROM)，后者有存儲單元，內含通過該卡進行交易的數(shù)據(jù)記錄，每次交易導致至少一個數(shù)據(jù)存儲單元的修改和添加新的記錄。
按照本發(fā)明的方法，包括如下步驟a)為要修改的數(shù)據(jù)記錄或要添加的記錄，在以前的校驗寄存器中，讀出第二存儲器的一個自由存儲單元的地址，該以前的校驗寄存器位于第二存儲器第一個確定的存儲單元內，
b)把新修改的或添加的記錄，寫入該自由存儲單元，c)對每一要修改或要添加的新記錄，重復步驟a)和b)，d)把新的校驗寄存器，寫入第二存儲器的第二個確定的存儲單元，該新的校驗寄存器包含下一次交易要使用的第二存儲器自由存儲單元的地址。


根據(jù)以下結合唯一的附圖的說明，本發(fā)明的目的、目標、和優(yōu)點將變得更為明顯，該圖表示按照本發(fā)明的處理過程的流程圖。
具體實施例方式
在下面的說明中，假定用于交易的智能卡以EEPROM存儲器為特征，該EEPROM存儲器例如分為32字節(jié)的全同的扇區(qū)。本發(fā)明的一個基本特征，是使用一校驗寄存器，它占據(jù)存儲器的一個扇區(qū)。該校驗寄存器包括指定用于交易的數(shù)據(jù)，在這些數(shù)據(jù)中，存儲器自由扇區(qū)的標識可以用于記錄新的數(shù)據(jù)。校驗寄存器具體包括如下字段-FlagOpen(標志開始)指示交易是否開始，-OldSect(舊扇區(qū))指示修改前的扇區(qū)數(shù)，-PrevReg(以前的寄存器)指示以前的校驗寄存器所在的扇區(qū)號碼，-NextReg(下一寄存器)指示以前的校驗寄存器所在的扇區(qū)號碼，-FlagClose(標志結束)指示交易是否結束，-NewSect(新扇區(qū))指示用于新的修改的自由扇區(qū)數(shù)，假定正在進行交易，根據(jù)該單一的圖所示的流程圖，發(fā)生按照本發(fā)明的處理過程。最初，有一初始化步驟(步驟10)，它包含把卡的RAM存儲器中4個變量初始化-校驗寄存器地址校驗寄存器存放在其中的扇區(qū)的號碼，-NbUpdates(號碼更新)在每一記錄修改或添加新記錄之后遞增的變量，-TransactionLevel(交易電平)指示交易正在進行的比特，-OldSector(舊扇區(qū))指示在整個交易中，用于記錄數(shù)據(jù)的扇區(qū)數(shù)。
第二步是交易開始步驟(步驟12)，在該步驟中，RAM存儲器的TransactionLevel比特從0變到1，且校驗寄存器的FlagOpen字段，從原來的0置值為十六進制值A5。
在下一步中，確定是否有記錄需要修改或添加到存儲器的存儲單元中(步驟14)。如果有，把舊扇區(qū)號碼寫入RAM存儲器(步驟16)，新記錄必須寫入的扇區(qū)的地址，從校驗寄存器讀出(步驟17)，把新記錄寫入從校驗寄存器讀出的號碼標識的扇區(qū)中(步驟18)，最后執(zhí)行RAM存儲器中校驗數(shù)據(jù)的修改(步驟20)。處理過程回到確定是否有另一個記錄需要修改或添加的步驟(步驟14)。
應當指出，本發(fā)明的優(yōu)點，主要存在于如下事實，即交易幾乎常常需要修改若干記錄，記錄的修改可以利用校驗寄存器而不浪費時間，因為在該校驗寄存器中指出了自由扇區(qū)，不必查找它們。
應當指出，在添加記錄而不是修改記錄的情形，在RAM中的扇區(qū)號碼不需存儲，因為該扇區(qū)不存在，但代之以存儲一虛號碼0。


當沒有更多的記錄需要寫入存儲器中時，把包含新數(shù)據(jù)的新的校驗寄存器寫入自由扇區(qū)，該扇區(qū)的號碼由舊校驗寄存器提供(步驟18)，舊校驗寄存器被擦除(步驟20)，包含要修改的記錄的舊扇區(qū)被擦除(步驟22)，以及RAM的校驗變量復位為0(步驟24)。
為了說明本發(fā)明的處理過程，可以考慮下面的例子，在該例子中，EEPROM存儲器在交易前，取如下形式位于扇區(qū)5的校驗寄存器包括如下數(shù)據(jù)-FlagOpen00-OldSect0，0，0，0，0，0，0，0，0-PrevReg0-NextReg6-FlagCloseA5-NewSect7，8，9，10，11，12，13，14假定交易包括4個相繼的變化-修改記錄2-修改記錄3-添加記錄5-第二次修改記錄2在初始化步驟之后，處理過程的步驟如下-交易開始把在十六進制A5處的FlagOpen字段，寫入當前的寄存器，并對變量初始化

NbUpdates＝0

TransactionLevel＝1

OldSect[8]＝{0，0，0，0，0，0，0，0，0}-修改記錄#2把舊扇區(qū)#2存儲進RAM中，在扇區(qū)#7寫入新記錄，RAM的變量為 NbUpdates＝1 TransactionLevel＝1 OldSect[8]＝{2，0，0，0，0，0，0，0，0}-修改記錄#3把舊扇區(qū)#3存儲進RAM中，在扇區(qū)#8寫入新記錄。RAM的變量為 NbUpdates＝2 TransactionLevel＝1 OldSect[8]＝{2，3，0，0，0，0，0，0，0}-添加記錄#5把舊扇區(qū)#0存儲進RAM中(0意味舊的不存在的扇區(qū))，在扇區(qū)#9寫入新記錄。RAM的變量為 NbUpdates＝3 TransactionLevel＝1 OldSect[8]＝{2，3，0，0，0，0，0，0，0}-修改記錄#2把舊扇區(qū)#7存儲進RAM中，在扇區(qū)#10寫入新記錄。RAM的變量為 NbUpdates＝4 TransactionLevel＝1 OldSect[8]＝{2，3，0，7，0，0，0，0，0}-交易結束 遞減TransactionLevel 以FlagClose＝0把新的寄存器寫入扇區(qū)#6 擦除舊的校驗寄存器 擦除舊扇區(qū)#2、#3、#7 在$A5寫入FlagClose 初始化NbUpdates＝0TransactionLevel＝0OldSect[8]＝{x，x，x，x，x，x，x，x，x}
交易后，EEPROM存儲器取如下形式新的校驗寄存器包含如下數(shù)據(jù)-FlagOpen00-OldSect2，3，0，7，0，0，0，0-PrevReg5-NextReg11

-FlagCloseA5-NewSect12，13，14，15，16，17我們看到，新的校驗寄存器包含其值由RAM提供的舊扇區(qū)的標識、舊校驗寄存器所在的扇區(qū)標識、將要放置的下一個校驗寄存器的扇區(qū)標識、下一次修改可以寫入的自由扇區(qū)數(shù)、和交易結束的指示(FlagClose)。
如果正在對EEPROM存儲器進行修改的同時，發(fā)生電源故障，那么，RAM的內容丟失，然而數(shù)據(jù)的條件能使任何交易從零再次重復，不必害怕失去敏感的數(shù)據(jù)?？赡芤呀?jīng)寫入的所有扇區(qū)，簡單地用新數(shù)據(jù)擦除，擦除的方式如下或者擦除校驗寄存器中標有“自由”的所有扇區(qū)，或者只擦除在已經(jīng)掃描它們的內容、以校驗它們是否已寫入(否則，它們包含若干個0)之后寫入的那些數(shù)據(jù)。
應當指出，如果電源故障發(fā)生在交易結束的時候，那么，已經(jīng)把一個0存放進新的校驗寄存器的FlagClose字段，表明交易沒有結束，且表明必須考慮在倒數(shù)第二步的操作中被擦除的舊扇區(qū)內容，最后一步的操作是寫入指示交易結束的FlagClose。
按照本發(fā)明的處理過程，比把數(shù)據(jù)保存在緩存存儲器中，使用較少的循環(huán)。在傳統(tǒng)的處理過程中，每一數(shù)據(jù)修改，需要4次EEPROM存儲器操作寫入緩存存儲器區(qū)、擦除將來的存儲單元、在該存儲單元中寫入新的數(shù)據(jù)、和擦除緩存存儲器區(qū)中的存儲單元。在這些步驟的頂部，還必須加上緩存存儲器的管理和與要存儲數(shù)據(jù)有關的信息的管理。
相反，按照本發(fā)明的過程，每一數(shù)據(jù)修改，只需要2次EEPROM操作，即把新的數(shù)據(jù)寫入新的扇區(qū)和擦除舊的扇區(qū)，以及4次一般的操作，即在起始時，把FlagOpen寫入校驗寄存器、擦除舊的校驗寄存器、寫入新的校驗寄存器、和把FlagOpen寫入該校驗寄存器。
按此方式，對N次修改，可以建立如下的比較表，表明傳統(tǒng)處理過程與按照本發(fā)明處理過程中EEPROM存儲器的操作數(shù)，以及節(jié)省的操作數(shù)。


如果在EEPROM中一次寫入或擦除操作持續(xù)5ms，那么4次(修改)操作最小節(jié)省30ms。
除了以上的時間收益外，由于校驗寄存器中指出了自由扇區(qū)，無需為查找自由扇區(qū)而掃描EEPROM存儲器，所以還可以加上由此得到的時間收益。
權利要求
1.一種以卡為基礎的交易系統(tǒng)中用于修改數(shù)據(jù)的處理過程，該系統(tǒng)的特征是有一存儲卡和一讀卡器，當把卡放在相對于讀卡器確定的位置上時，讀卡器能讀出所述卡，所述卡的特征是，有第一RAM存儲器和第二非易失、可擦除、又可重寫的存儲器，該第二存儲器包括存儲單元，內含有關所述卡完成的交易的數(shù)據(jù)記錄，每一次交易導致至少一個所述數(shù)據(jù)存儲單元的修改，或添加新的記錄，所述處理過程由以下步驟為特征a.為要修改的數(shù)據(jù)記錄或要添加的記錄，從以前的校驗寄存器中讀出(17)所述第二存儲器的一個自由存儲單元的地址，該以前的校驗寄存器位于所述第二存儲器第一確定的存儲單元內，b.把新修改的或添加的記錄，寫入(18)所述自由存儲單元，c.對每一要修改或添加的新記錄，重復步驟a)和b)，d.把新的校驗寄存器，寫入(22)所述第二存儲器第二確定的存儲單元，該新的校驗寄存器包含下一次交易要使用的所述第二存儲器的自由存儲單元的地址。
2.按照權利要求1的處理過程，還包括在步驟a)前，要執(zhí)行如下步驟i)寫入(16)存儲單元的號碼，該存儲單元是把要修改或添加的記錄存放在所述第一RAM中的存儲單元。
3.按照權利要求2的處理過程，其中，當要執(zhí)行的操作涉及要添加記錄時，寫入的所述第一RAM中的所述存儲單元號碼，是一個虛號碼。
4.按照權利要求1、2、或3的處理過程，其中，在交易被初始化時，要把兩個變量記錄在存儲器中，第一變量(NbUpdates)置值0，使它能在每一記錄修改操作或記錄添加操作時遞增，第二變量(TransactionLevel)置值0，使它能在交易進行時，從0變?yōu)?。
5.按照權利要求1到4任一項的處理過程，其中，當交易結束時，擦除(26)內含已修改的或已添加的記錄的存儲單元。
6.按照權利要求5的處理過程，其中，當交易結束時，擦除內含以前的校驗寄存器的所述第一個確定的存儲單元(24)。
7.按照權利要求6的處理過程，其中，當交易結束時，內含修改的或添加的記錄的所述存儲單元數(shù)，從所述第一RAM寫入所述新的校驗寄存器。
8.按照權利要求7的處理過程，其中，當交易結束時，所述第一RAM的所述變量，都復位為0(28)。
9.按照權利要求8的處理過程，其中，在擦除所述以前的校驗寄存器和所述修改或添加的記錄之前，所述新的校驗寄存器的字段(FlagClose)被復位為0，而在這些操作已經(jīng)執(zhí)行之后，置為另一個值(A5)。
10.一種包括適合實施按照權利要求1到9任一項的裝置的系統(tǒng)。
全文摘要
一種以卡為基礎的交易系統(tǒng)中用于修改數(shù)據(jù)的處理過程，該系統(tǒng)的特征是有一存儲卡和能讀出該卡的讀卡器。該卡包括第一存儲器(RAM)和第二存儲器(EEPROM)，該第二存儲器(EEPROM)內含數(shù)據(jù)記錄的存儲單元，每一交易導致至少一個數(shù)據(jù)存儲單元的修改或新數(shù)據(jù)的添加。處理過程包括的步驟是a)在以前的校驗寄存器中，讀出(17)一個自由存儲單元的地址，該以前的校驗寄存器位于EEPROM存儲器第一個確定的存儲單元內，b)把修改的或添加的記錄，寫入(18)該自由存儲單元，并且，對要修改或要添加的每一新的記錄，重復步驟a)和b)，還把新的校驗寄存器，寫入(22)EEPROM存儲器的第二個確定的存儲單元，該新的校驗寄存器包含下一次交易要使用的自由EEPROM存儲器存儲單元的地址。
文檔編號G11C16/10GK1533575SQ03800657
公開日2004年9月29日 申請日期2003年4月15日 優(yōu)先權日2002年4月16日
發(fā)明者埃里克·格爾伯特, 埃里克 格爾伯特 申請人:Ask股份有限公司