發(fā)送和接收數(shù)字信息的方法及相應(yīng)的收發(fā)器設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的實(shí)施例提供了發(fā)送和接收數(shù)字信息的方法及相應(yīng)的收發(fā)器設(shè)備。信息位和奇偶校驗(yàn)位在微控制器內(nèi)被加密并在總線上被發(fā)送至收發(fā)器頭，該收發(fā)器頭從在總線上接收的加密的奇偶校驗(yàn)位和加密的信息位形成將在信道上發(fā)送的幀。
【專利說明】發(fā)送和接收數(shù)字信息的方法及相應(yīng)的收發(fā)器設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及來自和/或去往收發(fā)器設(shè)備的信息的傳輸，具體涉及例如在近場通信領(lǐng)域——更為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的名稱是“NFC” (近場通信)——中的無線電收發(fā)器設(shè)備或無線電頭，并且尤其但并不唯一地當(dāng)此信息以加密形式發(fā)送吋。
【背景技術(shù)】
[0002]近場通信(NFC)是無線連接技木，其允許電子設(shè)備(例如非接觸智能芯片和閱讀器)之間的短距離通信。NFC技術(shù)可以特別適合連接任何類型的用戶設(shè)備并且允許快速且容易的通信。。
[0003]在NFC技術(shù)可用的協(xié)議中，存在被定義在IS0-14443標(biāo)準(zhǔn)中的A型和B型協(xié)議。在NFC技術(shù)中，信息的傳輸通常以幀的形式進(jìn)行，就像例如IS0-14443標(biāo)準(zhǔn)的A型協(xié)議中的情
況一祥。
[0004]交換的幀包括數(shù)據(jù)位和奇偶校驗(yàn)位。傳統(tǒng)上，在發(fā)送吋，奇偶校驗(yàn)位由收發(fā)器頭從實(shí)際需要在傳輸信道上被發(fā)送的數(shù)據(jù)位、并且使用預(yù)先確定的計(jì)算規(guī)則來計(jì)算，該計(jì)算規(guī)則通常特定于所使用的傳輸標(biāo)準(zhǔn)。在接收時(shí)，由收發(fā)器頭通過使用計(jì)算規(guī)則來執(zhí)行從所接收的數(shù)據(jù)位中計(jì)算這些奇偶校驗(yàn)位，并且繼而執(zhí)行對這些計(jì)算得到的奇偶校驗(yàn)位和提取自所接收的幀中的奇偶校驗(yàn)位的比較，來校驗(yàn)所接收的奇偶校驗(yàn)位。
[0005]此外，還存在也使用傳輸幀的通信協(xié)議，但是其中數(shù)據(jù)被加密。而且，奇偶校驗(yàn)位不是從實(shí)際上將被發(fā)送的加密數(shù)據(jù)位、而是從非加密數(shù)據(jù)位中計(jì)算得到，然后如此計(jì)算得到的奇偶校驗(yàn)位才被加密。
[0006]盡管存在對奇偶校驗(yàn)位的這種特定的計(jì)算和這種加密，這些協(xié)議中的一些還是保留與IS0-14443的兼容性，尤其是在傳輸幀的結(jié)構(gòu)的級(jí)別。例如對于以其注冊商號(hào)MIFARE?所公知的通信協(xié)議就是這樣的情況。關(guān)于該協(xié)議的信息在由NXP半導(dǎo)體公司發(fā)表的題為 “AN10833, MIFARE type identification procedure” rev3.2, 2011 年 8 月29日，018432的文檔中公開。關(guān)于該協(xié)議的其他細(xì)節(jié)例如由Michael Silbermann的題為“Security Analysis of Contactless Payment Systems in Practice，，2009年 11 月 2 日，Ruhr- Universitat Bochum 的文檔中提供。
[0007]使用此類加密的傳輸協(xié)議與使用常規(guī)的收發(fā)器頭不兼容，尤其是因?yàn)槠媾夹ｒ?yàn)位的特定計(jì)算和加密。因此，有必要開發(fā)特定收發(fā)器頭，其合并加密/解密算法，以及特定于此類傳輸協(xié)議的奇偶校驗(yàn)位的計(jì)算和校驗(yàn)。
[0008]此外，將被發(fā)送的數(shù)據(jù)信息通常由主微控制器生成，并且以純文本在總線上發(fā)送至收發(fā)器頭，其表現(xiàn)出關(guān)于安全性的弱點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]根據(jù)實(shí)現(xiàn)方式和實(shí)施例，提供ー種例如根據(jù)MIF ARE?切、議發(fā)送和接收加密信息和加密的奇偶校驗(yàn)位的方法，具有增強(qiáng)的安全性并且可用于具有與非加密的信息的傳輸和接收兼容的常規(guī)結(jié)構(gòu)的收發(fā)器頭。
[0010]根據(jù)一方面，提供ー種由集成收發(fā)器設(shè)備發(fā)送信息的方法，收發(fā)器設(shè)備例如能夠封裝將以幀的形式被發(fā)送的信息的無線電收發(fā)器頭，該幀包含分別跟有奇偶校驗(yàn)位的將被發(fā)送的信息的位塊。集成收發(fā)器設(shè)備包含從實(shí)際發(fā)送的信息位中計(jì)算奇偶校驗(yàn)位的功能。
[0011]根據(jù)該方面的一般特征，集成收發(fā)器設(shè)備被連接總線連接至另ー集成設(shè)備，例如，主微控制器。該方法包括:將集成收發(fā)器設(shè)備和另ー集成設(shè)備設(shè)置成第一狀態(tài)，在另ー集成設(shè)備中包括生成將被發(fā)送的信息、對該信息的加密以及從非加密的信息中生成加密的奇偶校驗(yàn)位、例如根據(jù)MIFARE?協(xié)議的加密的信息位和加密的奇偶校驗(yàn)位在總線上的傳輸、對計(jì)算奇偶校驗(yàn)位的功能的解激活。在集成收發(fā)器設(shè)備內(nèi)，該方法包括從在總線上接收的加密的信息位和加密的奇偶校驗(yàn)位生成幀。
[0012]因此，根據(jù)該方面，對信息的加密以及對加密的奇偶校驗(yàn)位的生成在主微控制器內(nèi)實(shí)現(xiàn)(加密/解密算法例如被存儲(chǔ)在微控制器的受保護(hù)的只讀存儲(chǔ)器中)，其允許在連接總線上的加密傳輸。此外，受制于對收發(fā)器頭內(nèi)計(jì)算奇偶校驗(yàn)位功能的解激活，可能會(huì)使用常規(guī)結(jié)構(gòu)的收發(fā)器頭，其在這ー配置(其中計(jì)算奇偶校驗(yàn)位的功能被解激活)中不用于計(jì)算奇偶校驗(yàn)位，而用于根據(jù)預(yù)定格式將在總線上接收的加密信息和加密的奇偶校驗(yàn)位封裝入傳輸幀內(nèi)，該預(yù)定格式例如符合IS0-14443標(biāo)準(zhǔn)。
[0013]根據(jù)另一方面，提供ー種由集成收發(fā)器設(shè)備(例如無線電類型)接收信息的方法，所接收的信息被封裝成幀的形式，幀包含分別跟隨有奇偶校驗(yàn)位的信息位塊。集成收發(fā)器設(shè)備可以包含從實(shí)際接收的信息位計(jì)算奇偶校驗(yàn)位的功能
[0014]根據(jù)該方面的一般特征，集成收發(fā)器設(shè)備被連接總線連接至另ー集成設(shè)備，例如主微控制器。所接收的信息和數(shù)據(jù)位例如根據(jù)MIRARE?協(xié)議被加密，并且該方法包含將集成收發(fā)器設(shè)備和另ー集成設(shè)備設(shè)置成第一狀態(tài)，包括對計(jì)算奇偶校驗(yàn)位功能的解激活、在集成收發(fā)器設(shè)備內(nèi)從幀中提取加密的信息位和加密的奇偶校驗(yàn)位、在總線上對加密的信息位和加密的奇偶校驗(yàn)位的傳輸；以及在另ー集成設(shè)備內(nèi)，對該信息的解密以及從非加密的信息位中校驗(yàn)加密的奇偶校驗(yàn)位。
[0015]因此，根據(jù)該方面，對信息的解密和對加密的奇偶校驗(yàn)位的校驗(yàn)在主微控制器內(nèi)執(zhí)行，其允許在連接總線上的加密傳輸。此外，此處再次說明，受制于對收發(fā)器頭內(nèi)計(jì)算奇偶校驗(yàn)位的功能的解激活，可能會(huì)使用常規(guī)結(jié)構(gòu)的收發(fā)器頭，其在這樣的配置中(其中計(jì)算奇偶校驗(yàn)位的功能被解激活)不用于校驗(yàn)所接收的奇偶校驗(yàn)位，而僅用于從所接收的幀中提取加密的信息位和加密的奇偶校驗(yàn)位，并且將它們在連接總線上發(fā)送至主微控制器。
[0016]盡管可能以任何方式將加密的信息位和加密的奇偶校驗(yàn)位在總線上發(fā)送，但是將加密的信息位以分別被分隔的位組或奇偶校驗(yàn)組隔開的連續(xù)位組的形式在總線上發(fā)送，會(huì)特別有利，尤其是便于硬件實(shí)施和解譯。與每個(gè)組位相關(guān)聯(lián)的加密的奇偶校驗(yàn)位然后被包含在跟隨位組的奇偶校驗(yàn)組內(nèi)。
[0017]位組和分隔的位組優(yōu)選是字節(jié)，這使得在不執(zhí)行數(shù)據(jù)壓縮的情況下使用具有常規(guī)的8位中央處理單元的微控制器成為可能。這在計(jì)算的時(shí)間方面尤其有利，因?yàn)榇祟悢?shù)據(jù)壓縮使用更多數(shù)目的計(jì)算周期。
[0018]此外，被包含在分隔的組中的加密的奇偶校驗(yàn)位有利地是分隔組的符號(hào)位或最高有效位，這使得非常容易地確定其邏輯值成為可能。[0019]當(dāng)從實(shí)際在傳輸信道(例如無線電信道)上發(fā)送的加密或非加密的信息位以常規(guī)方式來計(jì)算奇偶校驗(yàn)位時(shí)，也可能使收發(fā)器頭以完全常規(guī)的方式操作。實(shí)際上，繼而重新激活收發(fā)器設(shè)備內(nèi)的計(jì)算奇偶校驗(yàn)位的功能是適當(dāng)?shù)摹?br> [0020]更確切地，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，發(fā)送方法還包括將集成收發(fā)器設(shè)備和另一集成設(shè)備設(shè)置成第二狀態(tài)(對應(yīng)于收發(fā)器設(shè)備的第二操作模式或第二配置)，包括在例如主微控制器的另一集成設(shè)備內(nèi)對將被發(fā)送的信息的生成、在總線上對生成的信息位的傳輸、對計(jì)算奇偶校驗(yàn)位的功能的激活；以及在集成收發(fā)器設(shè)備內(nèi)，從在總線上接收的信息位中以及從被該功能從這些接收的位中計(jì)算得到的奇偶校驗(yàn)位中生成幀。
[0021]相似地，在接收時(shí)，根據(jù)一個(gè)實(shí)施，該方法還包括將集成收發(fā)器設(shè)備設(shè)置成第二狀態(tài)(對應(yīng)于收發(fā)器設(shè)備的第二配置)，包括對計(jì)算奇偶校驗(yàn)位的功能的激活、在集成收發(fā)器設(shè)備內(nèi)從幀中對信息位和奇偶校驗(yàn)位的提取、使用計(jì)算奇偶校驗(yàn)位的功能對奇偶校驗(yàn)位的校驗(yàn)以及在總線上對信息位和校驗(yàn)過的奇偶校驗(yàn)位或奇偶錯(cuò)誤指示的傳輸。
[0022]根據(jù)另一方面，提供一種集成收發(fā)器設(shè)備，例如形成無線電收發(fā)器頭，能夠以包含分別跟隨有奇偶校驗(yàn)位的信息位塊的幀的形式封裝將被發(fā)送的信息，并且能夠從所接收的幀提取接收的信息位和接收的奇偶校驗(yàn)位。
[0023]根據(jù)該方面的一般特征，集成收發(fā)器設(shè)備包括:輸入/輸出端口 ；從實(shí)際發(fā)送或接收的信息位計(jì)算奇偶校驗(yàn)位的計(jì)算裝置或計(jì)算電路、其具有第一狀態(tài)(對應(yīng)于收發(fā)器設(shè)備的第一操作模式或第一配置)，在該第一狀態(tài)中它們被解激活；以及處理裝置或處理器，被配置以便于當(dāng)計(jì)算裝置處于它們的第一狀態(tài)時(shí)，在輸入/輸出端口上接收加密的信息位、從在總線上接收的加密的信息位和加密的奇偶校驗(yàn)位生成幀，從所接收的幀中提取加密的信息位和加密的奇偶校驗(yàn)位，并將它們遞送至輸入/輸出端口。
[0024]根據(jù)實(shí)施例，加密的信息位以分別被分隔的位組或奇偶校驗(yàn)組(例如字節(jié))分隔開的連續(xù)位組(例如字節(jié))的形式由輸入/輸出端口接收或被傳送至輸入/輸出端口，并且與每個(gè)位組相關(guān)聯(lián)的加密的奇偶校驗(yàn)位被包含在跟隨位組的奇偶校驗(yàn)組。該奇偶校驗(yàn)位優(yōu)選地位于奇偶校驗(yàn)組的最聞?dòng)行弧?br> [0025]根據(jù)實(shí)施例，奇偶校驗(yàn)位的計(jì)算裝置有第二狀態(tài)(對應(yīng)于收發(fā)器設(shè)備的第二操作模式或第二配置)，其中它們被激活，并且處理裝置被配置以便當(dāng)計(jì)算裝置處于它們的第二狀態(tài)時(shí)，在輸入/輸出端口上接收信息位，從計(jì)算裝置計(jì)算得到的奇偶校驗(yàn)位和信息位生成幀，從所接收的幀中提取信息位和奇偶校驗(yàn)位，使用計(jì)算奇偶校驗(yàn)位的功能來校驗(yàn)奇偶校驗(yàn)位并且將信息位和已校驗(yàn)的奇偶校驗(yàn)位或奇偶錯(cuò)誤指示遞送至輸入/輸出端口。
[0026]根據(jù)另一方面，提供一種系統(tǒng)，包含如以上定義的集成收發(fā)器設(shè)備和例如主微控制器的另一集成設(shè)備，其具有由連接總線連接至集成收發(fā)器設(shè)備的輸入/輸出端口的輸入/輸出端口，另一集成設(shè)備包含處理裝置，該處理裝置被配置成當(dāng)奇偶校驗(yàn)位計(jì)算裝置處于它們的第一狀態(tài)時(shí)，從非加密的信息位生成并加密將被發(fā)送的信息和奇偶校驗(yàn)位、在連接總線上發(fā)送加密信息和加密的奇偶校驗(yàn)位、接收來自連接總線的加密的信息位和加密的奇偶校驗(yàn)位并校驗(yàn)加密的奇偶校驗(yàn)位。
[0027]根據(jù)實(shí)施例，另一集成設(shè)備包含控制裝置或控制器，被配置成發(fā)送控制信號(hào)至集成收發(fā)器設(shè)備，例如特定的控制幀，以將奇偶校驗(yàn)位計(jì)算裝置設(shè)置成它們的第一狀態(tài)或第二狀態(tài)，即將收發(fā)器設(shè)備設(shè)置成它的第一或第二操作狀態(tài)(第一或第二配置)?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0028]本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)和特征將在仔細(xì)閱讀【具體實(shí)施方式】和附圖之后變得明顯，該【具體實(shí)施方式】絕不意味著限制。其中:
[0029]圖1是根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的示意框圖。
[0030]圖2是如圖1所示第一集成設(shè)備的更詳細(xì)的示意方框。
[0031]圖3是根據(jù)本發(fā)明的方法的流程圖。
[0032]圖4是圖3中圖示的方法所使用的幀的示意圖。
[0033]圖5是圖4的幀內(nèi)的字節(jié)的示意圖。
[0034]圖6是根據(jù)本發(fā)明使用的幀結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0035]圖7是根據(jù)本發(fā)明的方法的流程圖。
[0036]圖8是根據(jù)本發(fā)明的方法的另一流程圖。
[0037]圖9是根據(jù)本發(fā)明使用的另一幀結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0038]圖10是根據(jù)本發(fā)明的方法的又一流程圖。
[0039]圖11是根據(jù)本發(fā)明的方法的再一流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0040]圖1中，引用SYS表示包括第一集成設(shè)備DISl和第二集成設(shè)備DIS2的系統(tǒng)。設(shè)備DISl和DIS2在該情況下是分隔的集成電路或芯片，能夠在連接總線BS上交換信息。
[0041]在此處描述的示例中，設(shè)備DISl是無線電收發(fā)器設(shè)備，配備有天線ANT并能夠發(fā)送和/或接收傳輸信道CH上的信息，該傳輸信道CH在該情況下是無線電傳輸信道。
[0042]在傳輸信道CH上發(fā)送的信息以包含分別跟隨有奇偶校驗(yàn)位的所述信息的位塊的幀的形式發(fā)送。這些幀，在它們的結(jié)構(gòu)上，可以例如符合在IS0-14443A標(biāo)準(zhǔn)中描述的幀。系統(tǒng)SYS因此能夠根據(jù)NFC技術(shù)與另一設(shè)備進(jìn)行會(huì)話。
[0043]另一集成設(shè)備DIS2例如是主微控制器，例如NFC微控制器，生產(chǎn)為芯片形式，獨(dú)立于DISl芯片。在此所述的示例中，微控制器DIS2是具有常規(guī)的8位中央處理單元UC的微控制器，其與各種存儲(chǔ)器相關(guān)聯(lián)，其中之一就是程序存儲(chǔ)器MM。
[0044]此外，在此所述的示例中，微控制器DIS2也包含附加的存儲(chǔ)器MMP，在該情況下是受保護(hù)的存儲(chǔ)器，該存儲(chǔ)器包含用于對將被發(fā)送的信息進(jìn)行加密/解密的算法和用于計(jì)算奇偶校驗(yàn)位和對這些奇偶校驗(yàn)位進(jìn)行加密的算法。
[0045]作為變化，用于對將被發(fā)送的信息加密/解密的算法和用于計(jì)算奇偶校驗(yàn)位和對這些奇偶校驗(yàn)位進(jìn)行加密的算法可以由合并于微控制器中的硬連線邏輯模塊實(shí)施。
[0046]用于加密/解密和用于對奇偶校驗(yàn)位進(jìn)行計(jì)算和加密的該算法例如可以是實(shí)施MIF ARE?傳輸協(xié)議的算法。這樣一來，也可以使用任何其他形式的、提供并非從實(shí)際在信道CH上發(fā)送的位而是從非加密的位來計(jì)算奇偶校驗(yàn)位的加密算法。
[0047]盡管例如根據(jù)IS0-14443標(biāo)準(zhǔn)，每個(gè)發(fā)送的字節(jié)跟有用于檢測傳輸錯(cuò)誤的奇偶校驗(yàn)位，并從被發(fā)送的字節(jié)中計(jì)算得到，但是在MIF ARE?協(xié)議中的奇偶校驗(yàn)位，如上文提到的Michael Silbermann的文件中作為示例描述的一樣，是從非加密的信息位(以英文單詞“純文本”為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知)中計(jì)算得到。然后這些計(jì)算得到的奇偶校驗(yàn)位另外被加密。更確切地，與字節(jié)N相關(guān)聯(lián)的奇偶校驗(yàn)位能夠被利用與加密隨后的字節(jié)N+1的第一位所使用的密匙相同的密匙來加密。
[0048]除剛剛描述的裝置或電路之外，設(shè)備DIS2還包括帶有總線B S的接口 INT2，總線BS例如可以是SP1、12C、UART總線。
[0049]無線電收發(fā)器頭DISl具有常規(guī)的收發(fā)器頭結(jié)構(gòu)，例如，與IS0-14443A或B標(biāo)準(zhǔn)兼容，或與IS0-15693或IS0-18092標(biāo)準(zhǔn)兼容，關(guān)于奇偶校驗(yàn)位的計(jì)算的裝置的激活和解激活，會(huì)有較少的結(jié)構(gòu)例外，其將在下文被詳細(xì)處理。
[0050]現(xiàn)在更特別地參照圖2，能夠看出，收發(fā)器頭DISl包含帶有連接總線BS的輸入/輸出端口或接口 INTl以及與天線ANT相連的無線電級(jí)ETRF。無線電級(jí)ETRF的結(jié)構(gòu)本身是常規(guī)且公知的，并且尤其包含幀調(diào)制/解調(diào)裝置或電路，以及本地振蕩器，使得調(diào)整傳輸信道CH上的載波頻率成為可能。
[0051]設(shè)備DISl還包含幀控制器CLT，其包含奇偶校驗(yàn)位的計(jì)算電路或計(jì)算裝置MCL，被配置成根據(jù)預(yù)定的邏輯函數(shù)(例如IS0-14443標(biāo)準(zhǔn)定義的函數(shù))來計(jì)算奇偶校驗(yàn)位。
[0052]幀控制器CLT還包含處理器或處理裝置，能夠在傳輸期間將信息位和奇偶校驗(yàn)位封裝在具有與由使用的傳輸標(biāo)準(zhǔn)所提供的結(jié)構(gòu)相兼容的結(jié)構(gòu)的幀中；并且能夠在接收期間提取信息位和奇偶校驗(yàn)位并可能對它們進(jìn)行校驗(yàn)。設(shè)備DISl還常規(guī)地包含供電管理模塊PCM。
[0053]此外，在圖2中能夠看到，計(jì)算裝置MCL可以被例如由微控制器DIS2發(fā)送的控制信號(hào)SC激活或解激活。該控制信號(hào)SC可以由特定的控制幀形成。
[0054]實(shí)際上，對計(jì)算裝置MCL的激活或解激活對應(yīng)于收發(fā)器頭DISl的第一或第二操作模式，即對應(yīng)于該收發(fā)器頭的第一或第二配置。
[0055]更確切地，當(dāng)計(jì)算裝置MCL被激活時(shí)，對應(yīng)于頭DISl的第二操作狀態(tài)，后者以完全常規(guī)方式行為，并且將尤其例如根據(jù)IS0-14443標(biāo)準(zhǔn)，從實(shí)際發(fā)送或接收的信息位中計(jì)算并校驗(yàn)奇偶校驗(yàn)位，對此下文將有更詳細(xì)的描述。
[0056]另一方面，當(dāng)計(jì)算裝置MCL被解激活時(shí)，對應(yīng)于頭DISl的第一操作模式，在發(fā)送期間，幀控制器的處理裝置MT將僅從在連接總線BS上所接收的加密的奇偶校驗(yàn)位和加密的信息位來生成例如與IS0-14443標(biāo)準(zhǔn)兼容的幀。在接收期間，處理裝置將不校驗(yàn)所接收的加密的奇偶校驗(yàn)位，而將僅從所接收的幀中提取加密信息和加密的奇偶校驗(yàn)位，并經(jīng)由接口 INTl在連接總線BS上將它們發(fā)送至微控制器DIS2，該微控制器DIS2將會(huì)執(zhí)行對信息和奇偶校驗(yàn)位的解密和對它們的校驗(yàn)。
[0057]應(yīng)當(dāng)適當(dāng)注意，該結(jié)構(gòu)改變(對奇偶校驗(yàn)位的計(jì)算裝置的激活或解激活)可以通過對幀控制器的程序存儲(chǔ)器所包含的執(zhí)行程序進(jìn)行修改來非常簡單地實(shí)現(xiàn)。
[0058]現(xiàn)在將參照圖3的流程圖來根據(jù)實(shí)施例圖示方法的第一實(shí)施。
[0059]此處假設(shè)主微控制器DIS2已將收發(fā)器頭設(shè)置成它的第一操作模式，即奇偶校驗(yàn)位的計(jì)算裝置MCL被解激活。
[0060]實(shí)際上，在該實(shí)施中，將被發(fā)送到傳輸信道CH上的信息和它們的奇偶校驗(yàn)位都被例如根據(jù)MIF ARE?協(xié)議而加密。
[0061]在步驟30中，微控制器DIS2首先根據(jù)例如在諸如SM卡的安全元件中或者微控制器的存儲(chǔ)器的安全部分中存儲(chǔ)和選擇的非接觸應(yīng)用，來生成將被發(fā)送的信息。[0062]微控制器DIS2的處理裝置(中央處理單元UC和受保護(hù)的存儲(chǔ)器MMP)然后執(zhí)行對將被發(fā)送(步驟31)的信息INF的加密，并且使用MIFARE?加密算法生成和加密相應(yīng)的奇偶校驗(yàn)位(步驟32)。
[0063]加密的信息位INFC和加密的奇偶校驗(yàn)位PCi然后以TRBSC幀的形式在連接總線BS上被發(fā)送。
[0064]更確切地，處理裝置將首先形成TRBSC幀(步驟33)。
[0065]此類TRBSC幀的示例在圖4中被圖解式示出。
[0066]加密的信息位以字節(jié)OCTCl-n的形式被發(fā)送。此外，每個(gè)字節(jié)OCTCi被分隔字節(jié)或奇偶字節(jié)OCTPi分隔開，如圖5所示，其包含與信息字節(jié)OCTCi相關(guān)聯(lián)的加密的奇偶校驗(yàn)位PCi，該信息字節(jié)OCTCi位于加密的奇偶校驗(yàn)位PCi之前。
[0067]更確切地，在此處描述的示例中，加密的奇偶校驗(yàn)位PCi是最高有效位(MSB)b8。
[0068]其他位bl_b7可以是任意值。
[0069]此類加密的奇偶校驗(yàn)位的傳輸使得在不執(zhí)行數(shù)據(jù)壓縮的情況下充分利用微控制器的8位結(jié)構(gòu)成為可能，這極大簡化了實(shí)施例并且避免了計(jì)算周期數(shù)目的增加。此外，將加密的奇偶校驗(yàn)位放置于最高有效位(通常是符號(hào)位)這一事實(shí)，使得非常容易和輕松地以常規(guī)方式確定該值成為可能。
[0070]如此形成的TRBSC幀在(步驟34)通向收發(fā)器頭DISl的連接總線BS上被發(fā)送。
[0071]后者在輸入/輸出端口 INTl處接收TRBSC幀(步驟35)，并且?guī)刂破鰿LT的處理裝置MT繼而生成用于在傳輸信道CH上傳輸?shù)膫鬏攷琓RCH。
[0072]此處描述的示例中，幀TRCH與IS0-14443A傳輸標(biāo)準(zhǔn)兼容，其結(jié)構(gòu)在圖6中示出。
[0073]更確切地，TRCH幀以頭部S (幀的開頭)開始并且以幀的結(jié)尾指示(indication)E (幀的結(jié)尾)結(jié)束。
[0074]包含將被發(fā)送的信息位的字節(jié)OCTi位于S和E指示之間。此外，每個(gè)字節(jié)都跟隨有奇偶校驗(yàn)位Pi。
[0075]收發(fā)器頭DISl的幀控制器CLT的處理裝置MT將會(huì)通過提取表示TRBSC幀中接收到的加密的信息位的字節(jié)OCTCi以便放置它們來替代位OCTi (圖6)，從而形成幀TRCH。它們將另外從分隔位OCTPi中提取相應(yīng)的加密的奇偶校驗(yàn)位PCi，以便將它們插入TRCH幀的字節(jié)OCTCi之間。
[0076]這些幀然后將會(huì)被傳送至無線電傳輸級(jí)ETRF，以在傳輸信道CH上發(fā)送(步驟37)。
[0077]關(guān)于對加密信息和奇偶校驗(yàn)位的接收的實(shí)施示例在圖7中示出。
[0078]在接收(步驟70)來自傳輸信道CH的TRCH幀之后，幀控制器CLT的處理裝置提取(步驟71)加密的信息位INFC和加密的奇偶校驗(yàn)位PCi，并以與前述方式相似的方式形成TRB SC幀(圖4)。
[0079]TRBSC幀然后在總線BS上被發(fā)送(步驟73)至微控制器DIS2。
[0080]后者接收(步驟74) TRBSC幀并且微控制器的處理裝置繼而執(zhí)行對加密的信息位和加密的奇偶校驗(yàn)位的解密(步驟75)，并且還執(zhí)行對這些奇偶校驗(yàn)位的校驗(yàn)，通常通過重新計(jì)算它們并且將重新計(jì)算得到的奇偶校驗(yàn)位和實(shí)際接收的那些進(jìn)行對比。
[0081]正如之前提到的，無線電收發(fā)器頭DISl也可以用于例如依據(jù)IS0-14443A型標(biāo)準(zhǔn)以常規(guī)方式發(fā)送信息，但是帶有對奇偶校驗(yàn)位的常規(guī)計(jì)算。
[0082]在這方面，收發(fā)器頭DISl將被設(shè)置成它的第二操作模式，即帶有奇偶校驗(yàn)位計(jì)算裝置MCL的激活。
[0083]此類情況下的傳輸方法的實(shí)施的示例在圖8中圖示。
[0084]將被發(fā)送的信息INF由主微控制器DIS2首先生成(步驟80)，并且然后該信息在此又以在步驟81中形成的TRBS幀的形式在連接總線BS上向收發(fā)器頭DISl發(fā)送。
[0085]關(guān)于此處，TRBS幀的示例在圖9中以圖解方式示出。從該圖能夠看到，信息INF的字節(jié)OCTi在沒有任何奇偶校驗(yàn)位插入的情況下被相繼發(fā)送。
[0086]TRBS幀在連接總線BS上傳輸(步驟82)之后，被無線電收發(fā)器頭DISl接收(步驟 83)。
[0087]奇偶校驗(yàn)位Pi然后由計(jì)算裝置MCL根據(jù)所使用的傳輸標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算(步驟84)。因此，在使用14443A型標(biāo)準(zhǔn)的情況下，傳輸利用奇校驗(yàn)來執(zhí)行。
[0088]更確切地，數(shù)據(jù)字節(jié)的位連同奇偶校驗(yàn)位上的邏輯函數(shù)XOR的結(jié)果必須是奇數(shù)。
[0089]一旦奇偶校驗(yàn)位被計(jì)算，TRCH幀就由幀控制器CLT以展示圖6所示出的結(jié)構(gòu)的方式生成(步驟85)。由此形成的TRCH幀然后被傳送至ETRF臺(tái)，以經(jīng)由天線ANT在傳輸信道CH上進(jìn)行傳輸(步驟86)。
[0090]在接收時(shí)(圖10)，在接收TRCH幀之后(步驟100)，設(shè)備DISl的處理裝置MT提取(步驟101)信息位INF和奇偶校驗(yàn)位Pi，并且繼續(xù)進(jìn)行(步驟102)對奇偶校驗(yàn)位的校驗(yàn)。關(guān)于這點(diǎn)，計(jì)算裝置MCL常規(guī)地從信息位INF重新計(jì)算奇偶校驗(yàn)位Pi，并且處理裝置將這些重新計(jì)算得到的奇偶校驗(yàn)位與實(shí)際接收的奇偶校驗(yàn)位進(jìn)行比較，以便檢測可能的傳輸錯(cuò)誤。
[0091]然后，TRBS幀(圖9)由處理裝置MT形成(步驟103)，并且在連接總線BS上進(jìn)行發(fā)送(步驟104)。這些幀包含經(jīng)校驗(yàn)的因而是正確的奇偶校驗(yàn)位或者在校驗(yàn)之后當(dāng)一個(gè)或多個(gè)奇偶校驗(yàn)位已被檢測為錯(cuò)誤時(shí)的錯(cuò)誤指示(代碼)。
[0092]主微控制器DIS2接收(步驟105) TRBS幀并執(zhí)行對信息INF的處理(步驟106)。
[0093]如上所述，將收發(fā)器頭設(shè)置成其第一或第二操作模式可以取決于以例如主微控制器DIS2內(nèi)的軟件方式形成的、由控制裝置遞送的控制信號(hào)SC。對控制信號(hào)SC的傳輸(步驟110、圖11)可以通過特定控制幀在總線BS上的傳輸來實(shí)現(xiàn)。在接收到該特定控制信號(hào)時(shí)，收發(fā)器頭的幀控制器CTL的奇偶校驗(yàn)位計(jì)算裝置MCL繼而能夠被激活或解激活(步驟111)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于由集成收發(fā)器設(shè)備發(fā)送信息的方法，所述集成收發(fā)器設(shè)備能夠以幀的形式封裝將被發(fā)送的信息，所述幀包括跟隨有奇偶校驗(yàn)位的所述將被發(fā)送的信息的位塊，所述集成收發(fā)器設(shè)備包括從所述實(shí)際發(fā)送的信息位計(jì)算所述奇偶校驗(yàn)位的功能，所述集成收發(fā)器設(shè)備被總線耦合至另ー集成設(shè)備，所述方法包括: 將所述集成收發(fā)器設(shè)備和所述另ー集成設(shè)備設(shè)置成第一狀態(tài)，包括: 在所述另ー集成設(shè)備內(nèi)，生成所述將被發(fā)送的信息，加密所述將被發(fā)送的信息并從非加密的信息位生成加密的奇偶校驗(yàn)位，并在所述總線上發(fā)送加密的信息位和所述加密的奇偶校驗(yàn)位，并且解激活計(jì)算所述奇偶校驗(yàn)位的功能，以及 在所述集成收發(fā)器設(shè)備內(nèi)，從在所述總線上接收的所述加密的奇偶校驗(yàn)位和所述加密的信息位來生成所述幀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述加密的信息位以分別被分隔的位組分隔開的連續(xù)位組形式在所述總線上被發(fā)送，并且與每個(gè)位組相關(guān)聯(lián)的所述加密的奇偶校驗(yàn)位被包含在跟隨所述位組的分隔的組內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述位組和所述分隔的位組包括字節(jié)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中被包含在分隔的組中的所述加密的奇偶校驗(yàn)位是所述分隔的組的符號(hào)位。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括將所述集成收發(fā)器設(shè)備和所述另ー集成設(shè)備設(shè)置成第二狀態(tài)，其包括: 在所述另ー集成設(shè)備內(nèi)，生成所述將被發(fā)送的信息，在所述總線上發(fā)送生成的所述信息位，并且激活計(jì)算奇偶校驗(yàn)位的所述功能；以及 在所述集成收發(fā)器設(shè)備內(nèi)，從 在所述總線上接收的所述信息位以及從由所述功能從這些接收的位所計(jì)算的所述奇偶校驗(yàn)位而生成所述幀。
6.一種用于由集成收發(fā)器設(shè)備接收信息的方法，接收的所述信息以幀的形式被封裝，所述幀包括分別跟隨有奇偶校驗(yàn)位的所述信息的位塊，所述集成收發(fā)器設(shè)備包括從實(shí)際接收的信息位計(jì)算所述奇偶校驗(yàn)位的功能，所述集成收發(fā)器設(shè)備由總線耦合至另ー集成設(shè)備并且接收的所述信息和奇偶校驗(yàn)位被加密，所述方法包括: 將所述集成收發(fā)器設(shè)備和所述另ー集成設(shè)備設(shè)置成第一狀態(tài)包括解激活計(jì)算所述奇偶校驗(yàn)位的所述功能； 在所述集成收發(fā)器設(shè)備內(nèi)從所述幀提取加密的信息位和加密的奇偶校驗(yàn)位； 在所述總線上發(fā)送所述加密的信息位和所述加密的奇偶校驗(yàn)位；以及 在所述另ー集成設(shè)備中，解密所述加密的信息和所述加密的奇偶校驗(yàn)位，并且從非加密的信息位校驗(yàn)所述加密的奇偶校驗(yàn)位。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述加密的信息位以分別被分隔的位組分隔開的連續(xù)位組的形式在總線上被發(fā)送，并且與每個(gè)位組相關(guān)聯(lián)的所述加密的奇偶校驗(yàn)位在跟隨所述位組的分隔的組內(nèi)被發(fā)送。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述位組和所述分隔的位組包括字節(jié)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中被包含在分隔的組中的所述加密的奇偶校驗(yàn)位是所述分隔的組的符號(hào)位。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，還包括將所述集成收發(fā)器設(shè)備設(shè)置成第二狀態(tài)，并且包括激活所述計(jì)算所述奇偶校驗(yàn)位的所述功能，在所述集成收發(fā)器設(shè)備內(nèi)從所述幀中提取所述信息位和所述奇偶校驗(yàn)位，使用計(jì)算所述奇偶校驗(yàn)位的所述功能來校驗(yàn)所述奇偶校驗(yàn)位，以及在所述總線上發(fā)送所述信息位和已校驗(yàn)的奇偶校驗(yàn)位或奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤指示。
11.ー種集成收發(fā)器設(shè)備，能夠以包括分別跟有奇偶校驗(yàn)位的信息位塊的幀的形式封裝將被發(fā)送的信息，并且能夠從接收的幀中提取接收的所述信息位和接收的所述奇偶校驗(yàn)位，所述集成收發(fā)器設(shè)備包括: 輸入/輸入端ロ； 計(jì)算電路，被配置成從實(shí)際發(fā)送或接收的信息位計(jì)算所述奇偶校驗(yàn)位并且具有第一狀態(tài)，在所述第一狀態(tài)中所述計(jì)算電路被解激活；以及 處理器，被配置成當(dāng)所述計(jì)算電路處于所述第一狀態(tài)時(shí)，在所述輸入/輸出端口上接收加密的信息位和加密的奇偶校驗(yàn)位，從在總線上接收的所述加密的信息位和所述加密的奇偶校驗(yàn)位生成所述幀，并且從接收的所述幀中提取所述加密的信息位和加密的奇偶校驗(yàn)位并將它們遞送至所述輸入/輸出端ロ。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的集成設(shè)備，其中所述加密的信息位以分別被分隔的位組分隔開的連續(xù)位組的形式被所述輸入/輸出端ロ接收以及被傳送至所述輸入/輸出端ロ，并且與每個(gè)位組相關(guān)聯(lián)的所述加密的奇偶校驗(yàn)位被包含在跟隨所述位組的分隔的組中。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的集成設(shè)備，其中所述位組和所述分隔位組包括字節(jié)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的集成設(shè)備，其中被包含在分隔的組的所述加密的奇偶校驗(yàn)位是所述分隔的組的符號(hào)位。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的集成設(shè)備，其中所述計(jì)算電路具有第二狀態(tài)，在所述第二狀態(tài)中所述計(jì)算電路被激活，并且所述處理器被配置成當(dāng)所述計(jì)算電路處于所述第二狀態(tài)時(shí)，在所述輸入/輸出端 口上接收信息位，從由所述計(jì)算電路計(jì)算的所述奇偶校驗(yàn)位和所述信息位生成所述幀，從接收的所述幀中提取所述信息位和所述奇偶校驗(yàn)位，使用計(jì)算所述奇偶校驗(yàn)位的功能來校驗(yàn)所述奇偶校驗(yàn)位，以及將所述信息位和已校驗(yàn)的奇偶校驗(yàn)位或奇偶錯(cuò)誤指示遞送至所述輸入/輸出端ロ。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的集成設(shè)備，其中所述集成設(shè)備包括無線電收發(fā)器頭。
17.—種系統(tǒng),包括: 集成收發(fā)器設(shè)備，能夠以包括分別跟有奇偶校驗(yàn)位的信息位塊的幀的形式封裝將被發(fā)送的信息，并且能夠從所接收的幀中提取接收的信息位和接收的奇偶校驗(yàn)位，所述集成收發(fā)器設(shè)備包括: 輸入/輸出端ロ； 計(jì)算電路，被配置成從實(shí)際發(fā)送或接收的信息位計(jì)算所述奇偶校驗(yàn)位并且具有第一狀態(tài)，在所述第一狀態(tài)中所述計(jì)算電路被解激活，以及 處理器，被配置成當(dāng)所述計(jì)算電路處于所述第一狀態(tài)時(shí)，在所述輸入/輸出端口上接收加密的信息位和加密的奇偶校驗(yàn)位，從在總線上接收的所述加密的信息位和所述加密的奇偶校驗(yàn)位中生成所述幀，并且從接收的所述幀中提取所述加密的信息位和加密的奇偶校驗(yàn)位并將它們遞送至所述輸入/輸出端ロ； 連接總線；以及 另ー集成設(shè)備，包括輸入/輸出端ロ，其被所述連接總線耦合至所述集成收發(fā)器設(shè)備的所述輸入/輸出端ロ； 所述另ー集成設(shè)備包括處理器，被配置成當(dāng)所述計(jì)算電路處于所述第一狀態(tài)時(shí)，從非加密的信息位生成并加密所述將被發(fā)送的信息和所述奇偶校驗(yàn)位，在所述連接總線上發(fā)送所述加密的信息和所述加密的奇偶校驗(yàn)位，接收來自所述連接總線的加密的信息位和加密的奇偶校驗(yàn)位，以及校驗(yàn)所述加密的奇偶校驗(yàn)位。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述加密的信息位以分別被分隔的位組分隔開的連續(xù)位組的形式在所述連接總線上被發(fā)送，并且與每個(gè)位組相關(guān)聯(lián)的所述加密的奇偶校驗(yàn)位被包含在跟隨所述位組的分隔的組內(nèi)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中所述位組和所述分隔位組是字節(jié)。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中包含于分隔組的所述加密的奇偶校驗(yàn)位是所述分隔的組的符號(hào)位。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述另ー集成設(shè)備包括控制器，所述控制器被配置成向所述集成收發(fā)器設(shè)備發(fā)送控制信號(hào)，以設(shè)置所述奇偶校驗(yàn)位的所述計(jì)算電路。
22.根據(jù)權(quán)利要 求17所述的系統(tǒng)，其中所述另ー集成設(shè)備包括微控制器。
【文檔編號(hào)】H04L1/00GK103427949SQ201310183369
【公開日】2013年12月4日 申請日期:2013年5月9日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月23日
【發(fā)明者】T·梅齊亞什 申請人:意法半導(dǎo)體(魯塞)公司