专利名称：智能卡及其数据写入方法
智能卡及其数据写入方法拔水领域本发明涉及特别适用于特定功能的数据处理设备及数据处理 方法，尤其涉及一种智能卡以及该智能卡的数据写入方法。
背景技术：
智能卡已经被广泛应用在手机、音乐播放器、数字电视等各 类产品中，智能卡可以实现身份识别、数据的存储、信息处理等多种功能。以广泛应用于手机中的SIM卡(Subscriber Identity Model ，客户识别模块)为例，SIM卡即是一种具有用户识别功 能和数据存储、处理功能的智能卡，其被广泛地应用于移动通讯 领域内。一般而言，智能卡在使用过程中会需要更新存储区内的数 据，即写入新数据代替原有数据。在新数据的写入过程中，如果 出现异常情况，例如突然断电，那么，新的数据将无法完整写 入，而需要被替换的原有数据也遭到破坏(可能已经被全部或部 分擦除)，这会使得智能卡不能正常使用，甚至无法继续使用。 这样，不仅智能卡的工作安全性和使用寿命受到影响，同时，对 于使用者而言，数据的丢失可能带来更加严重的损失。综上所述，提供一种安全性高的智能卡以及智能卡的数据写 入方法实属必要。发萌内容本发明的第一目的是提供一种高安全性的智能卡；本发明的第二目的是提供一种高安全性的智能卡数据写入方法。为实现上述第一发明目的，本发明所提供的智能卡包括具有内部教:据存储区的非易失性存储器； 其中所述的非易失性存储器内还具有事务^f呆护标志位存储区，所述标志位具有特殊状态和正常状 态两种状态；及用于存储事务保护登记表的事务保护区。本发明所提供的智能卡通过设置事务保护标志位存储区和事 务保护区，对原数据进行备份， 一旦新数据的写入发生异常或断 电，则恢复原数据，避免了数据的丢失，保证了数据写入时的安 全性，同时也延长了智能卡的使用寿命。为实现上述笫二发明目的，本发明所提供的智能卡数据写入 方法包括以下步骤步骤一，接到向某目标地址写入新数据的命令之后，将事务 保护标志位存储区内的标志位设置成特殊状态，开启事务保护；步骤二，将包括目标地址原数据的事务保护登记表存储到事 务保护区；步骤三，4夺新凄t据写入到目标地址；步骤四，在写入新数据的过程中，判断是否发生异常情况或 断电，如果没有发生异常情况或断电，正常写完数据，然后提交 事务，最后执行步骤五；如果发生了异常情况或断电，则将事务 保护区所存储的事务保护登记表中的相应内容写入到非易失性存 储器中的原目标地址；步骤五，将事务保护标志位存储区内的标志位复位成正常状态。本发明所提供的智能卡的数据写入方法通过标志位和事务保 护区的配合，在写搡作发生异常情况或断电时，将实现备份的原数据恢复，避免了数据的丟失，保证了数据写入时的安全性，同 时也延长了智能卡的使用寿命。详细的内容将在具体实施例中作更清楚的介绍。附躅说明图l是本发明所述智能卡的内部电路结构示意图；图2是事务保护区的示意图；图3是事务保护登记表的一种实施方式示意图；图4是事务保护登记表的另一种实施方式示意图；图5是本发明智能卡的数据写入方法的流程图；以下结合实施例及其附图
作进 一 步的详细说明。
具体实施方式
在介绍本发明实施例之前，有必要首先引入"事务的原子 性"这一概念。"事务的原子性"是指事务是一个完整的操作， 事务的各元素是不可分的，事务的所有元素必须作为一个整体提 交或回滚，如果事务的任何元素失败，则整个事务将失败。"原 子性，，这一概念属于本领域内的公知术语，是现有技术的范畴， 在此不作赘述。具体到智能卡的写操作原子性，则可以理解为 将智能卡的写操作看作一个事务，其原子性是指整个写操作过程必须全部完成，如果未能全部完成，则整个写#:作失效。本发明 即是在引入写操作过程中的原子性概念的基础上，通过特殊的硬 件结构以及对应的方法实现的。参见图l所示，本发明所述的智能卡1内部包括一个非易失性存储器10 (例如EEPROM),所述非易失性存储器10包括内 部数椐存储区11、事务保护标志位存储区12以及事务保护区 13。当然，智能卡1内部一般还包括其它功能部件，由于这些功能部件并非本发明关名定，为表达清楚起见，图l仅示出了本发明 关键处的示意性结构。内部l大椐存4嫌区11存储智能卡的内部凄丈据，当然，这些数 据包括需要在写操作中被替换的原数据。事务保护标志位存储区12中存储表示事务保护开启或者关 闭的标志位，即当事务保护标志位12中存储特殊状态下的标志 位时，表示事物保护被开启，而当标志位是正常状态时，事务保 护被关闭，当然，标志位的特殊状态或者是正常状态都是可以事先规定的，本实施例中，可以规定"r为标志位的特殊状态， "o"为标志位的正常状态，具体的操作过程可以参见后文中对 本发明智能卡的数据写入方法的说明。本实施例中，事务保护区13位于非易失性存储器EEPROM 的最后存储区域。结合参见图2中所示，事务保护区13包括多个事务保护登记表Log (Logl、 Log2 ......Logn),每个事务保护登记表Log的结构可以参考图3中所示。结合参见图3,每个事务保护登记表Log包括Header、 Length、 Address、 Old—data四部分，具体含义如下Header,其位于Log的头部，长度为一个字节，当Header为 非零值时，代表该Log有效；Length,用于记录被保护的目标地址的原数据(即，需要被 新数据替代的原数据)长度，当原数据的长度小于或等于255个 字节时，Length的长度为一个字节(因为一个字节即8个bit,其 可以表示出的最大十进制数为255 )。结合参考图4中所示，当 原l史据的长度大于255时，Length的长度为三个字节，其中第一 个标志字节LI为0X00，当出现标志字节LI时，即表示后面两 个字节L2代表了原数据的长度；显然，如果原数据的长度非常大，用两个字节都无法表示其长度，那么也可以再增加Length的 字节数，这是本领域内技术人员能够很容易联想到的等效变换；Address,其长度为两个字节，记录原数据的存储地址；Old—data,原数据(在写数据过程中被新数据代替的数据) 的具体内容，其长度为"Length"个字节，即Length中记载的数 值代表了 Old—data的长度。以上介绍了本发明所述的智能卡的结构，以下结合图5详细 阐述智能卡数据的写入方法。参照图5中所示，本发明所述智能卡的数据写入方法包括以 下步骤步骤20,接到向某目标地址写入新数据的命令之后，将特殊 标志位写入到事务保护标志位存储区12内，开启事务保护；本 实施例中，特殊标志位为"1",因此，先将'T，写入事务保护 标志位存储区12内，然后开启事务保护。步骤21，将包括目标地址原数据的事务保护登记表存储到事 务保护区13;事务保护登记表中包括图2中所揭示的Header、 Length、 Address、 Old—data四部分。此步骤为事务保护中最重要 的步骤之一，其主要目的是将目标地址中需要被新数据代替的原 数据备份到亊务保护区13中。步骤22，将新数据写入到目标地址，此时目标地址中的原数 据已经备份到事务保护区13中。步骤23，在写入新数据的过程中，判断是否发生异常情况或 突然断电。如果没有发生异常情况或断电，则执行步骤25,正常 写完数据，然后提交事务，最后执行步骤26,将事务保护标志位 存储区12内的标志位复位成正常状态。如果在新数据写入的过程中发生了异常情况或突然断电，则执行步骤24,将事务保护区13所存储的事务保护登记表中的相 应肉容写入到非易失植真储翼10中的原日^地iik，即，为了修 复被破坏的数据，将在步骤21中备份好的原数据重新写入到原 地址。需要强调的是，如果只是普通异常情况，那么可以直接执 行步骤24,如果是严重的异常情况(此时智能卡1无法继续进行 任何操作，例如死机)或者突然断电(此时智能卡1来不及执行 步骤24)而且也没有备用电源的情况下，则可能需要在下次上电 的时候才能执行步骤24:由于标志位是"1",再次上电后，智 能卡1通过标志位即可得知上次写数据过程中发生了严重的异常 情况或者突然断电，那么将立即执行步骤24,将原先备份好的数 据还原到智能卡中。执行完步骤24之后，也同样接着执行步骤26,将事务保护 标志位存储区12内的标志位复位成正常状态，因为此时已经完 成了事务保护，原数据得到了恢复，因此标志位可以复位成正常 状态"0"。通过上述步骤不难看出，本发明所述的智能卡的数据写入方 法中利用了 "事务的原子性"这一概念，在写数据之前先进行事 务保护，即，将目标地址的原数据先用事务登记表的形式进行备 份，存储到事务保护区13中。在写数据过程中，如果发生异常 或断电，则从事务保护区13中取出原数据，写入到相应的原地 址，将所有的写数据操作取消，复原到写数据之前的状态，完成 事务保护，有效地避免了写数据过程中由于发生异常或断电而导 致的数据破坏。需要强调的是，如果，某次异常或者断电导致多 个事务需要恢复(即，有多个不成功的写操作需要取消)，则可以按照"后登记先取消"的顺序进行依次取消，也就是说，如果某次异常或者断电导致事务保护区所存储的多个事务保护登记表 中的相应内容需要被写入到非易失性存储器中的原目标地址，则可以按照后登记先写入的顺序进行依次写入。当然"先登记先取 消"的规则也是可以实施的。上述实施例但J又是本发明的较佳实施例，本发明就其更为广 阔的形态来说并不限于上述实施方案。例如，事务保护登记表中所包含内容的表现形式不限于Header 、 Length 、 Address 、 Old—data四部分，其顺序也并非限于实施例中所述，只要后续能 够根据事务登记表中的内容恢复原数据即可；此外，非易失性存 储器10除了 EEPROM之外还可以是FLASH (闪存)或者铁电 存储器等等，而且虽然上述的实施例中的非易失性存储器为单个 存储器，但也并不排除其物理上是由多个存储器合并而成，例 如，可以用一个EEPROM加上一个铁电存卡者器共同组成一个非 易失性的存储空间，EEPROM作为内部数据存储区11,而铁电 存储器作为事务保护区13，事务保护标志位存储区12可以位于 上述任一个存储器内，虽然起物理上是两个存储器，但是与上述 实施例中的技术实现方式并无区别，因此非易失性存储器10可 以上升为"非易失性存储区"这一概念；另外，标志位的表现形 式也可以有多种多样，这些都是本领域内的技术人员通过上述实 施例可以很容易联想到的，在此不作赘述。总之，类似于上述的 等效变换都应该包含在权利要求限定的范围内。
权利要求
1. 智能卡，包括具有内部数据存储区的非易失性存储器；其特征在于非易失性存储器内还具有事务保护标志位存储区，所述标志位具有特殊状态和正常状态两种状态；及用于存储事务保护登记表的事务保护区。
2、 根据权利要求l所述智能卡，其特征在于所述标志位的特殊状态表示事务保护的开启，所述标志位的 正常状态表示事务保护的关闭。
3、 根据权利要求1所述智能卡，其特征在于 所述标志位用"1"表示特殊状态，用"0"表示正常状态。
4、 根据权利要求l所述的智能卡，其特征在于所述事务保护登记表包括Header 、 Length 、 Address 、 Old—data四部分。
5、 根据权利要求1至4中任一项所述的智能卡，其特征在于所述非易失性存储器为一个独立的EEPROM。
6、 根据权利要求1所述的智能卡的数据写入方法，其包括 以下步骤步骤一，接到向某目标地址写入新数据的命令之后，将事务 保护标志位存储区内的标志位设置成特殊状态，开启事务保护；步骤二，将包括目标地址原数据的事务保护登记表存储到事 务保护区；步骤三，将新数据写入到目标地址；步骤四，在写入新数据的过程中，判断是否发生异常情况或 断电，如果没有发生异常情况或断电，正常写完数据，然后提交 事务，最后执行步骤五；如杲发生了异常情况或断电，则将事务 保护区所存储的事务保护登记表中的相应内容写入到非易失性存 储器中的原目标地址；步骤五，将事务保护标志位存储区内的标志位复位成正常状态。
7、根据权利要求6所述的智能卡的数据写入方法，其特征 在于在步骤四中，如果某次异常或者断电导致事务保护区所存储的多个事务保护登记表中的相应内容需要被写入到非易失性存储 器中的原目标地址，则可以按照后登记先写入的顺序进行依次写入。
全文摘要
本发明涉及智能卡及其数据写入方法，所述智能卡中设置事务保护标志位存储区和事务保护区，事务保护区中存储对原数据的备份，本发明所述智能卡的数据写入方法是在新数据的写入过程中发生异常或断电时，通过原数据的备份对原数据进行恢复，避免了数据的丢失，保证了数据写入时的高安全性，同时也延长了智能卡的使用寿命。
文档编号G06K19/073GK101226604SQ20071002648
公开日2008年7月23日 申请日期2007年1月19日 优先权日2007年1月19日
发明者施伟周, 杨林楷 申请人:东信和平智能卡股份有限公司