智能卡断电保护测试装置及系统的制作方法

本实用新型涉及智能卡(smart card)领域，更具体的说，涉及一种智能卡断电保护测试装置及系统。

背景技术：

在智能卡的使用过程中经常会遇到供电突然切断的情况，最典型的案例如手机在断电临界点时突然收到短信，此时手机需要将短信内容写入SIM卡，在写卡过程中如果突然断电可能导致卡系统存储错误，当前卡片则有报废的风险。一旦卡片报废，用户卡中的数据将无法再读取，用户的数据安全收到严重威胁。

目前的卡商或移动运营商往往使用在读卡器读写过程中断电方式来进行抽检，此方法完全不能有效检测出卡片是否支持断电保护，因为设备读写卡的整个过程是微秒甚至纳秒级别，在执行过程中根本无法捕捉当前指令是否为数据擦写还是普通的数据查询，即使碰巧遇到数据擦写也很难检测到卡系统在哪个位置进行擦写。

因此，本领域中需要一种改进的智能卡断电保护测试解决方案。

技术实现要素：

在本实用新型的一个方面，提供了一种智能卡断电保护测试装置，包括：控制模块，以及至少一个读卡器模块，其中，所述控制模块与所述至少一个读卡器模块连接，并被配置为向所述至少一个读卡器模块中的读卡器模块传送智能卡操作指令；每个读卡器模块能够与一个智能卡连接，并被配置为能够向所连接的智能卡传送所述智能卡操作指令，从而对所连接的智能卡进行操作；所述控制模块还被配置为在读卡器模块传送所述智能卡操作指令过程中的特定时点切断对所述读卡器模块的供电，以便确定所述智能卡的断电保护性能。

在本实用新型的另一个方面，提供了一种智能卡断电保护测试系统，包括：根据本实用新型的实施例的智能卡断电保护测试装置；以及上位机，其被配置为向所述智能卡断电保护测试装置发送针对智能卡操作指令以及供电管理指令。

本实用新型的实施例提出了一种指令级的智能卡断电保护测试解决方案，其可支持高精度的断电检查点设置，从而更有效地测试智能卡的断电保护性能。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1示出了示出了根据本实用新型的实施例的一种智能卡断电保护测试装置及系统；以及

图2A－2C分别示出了根据本实用新型的实施例的三种智能卡断电方式。

具体实施方式

下面参照附图详细描述本实用新型的实施例。在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便使所属技术领域的技术人员更全面地了解本实用新型。但是，对于所属技术领域内的技术人员明显的是，本实用新型的实现可不具有这些具体细节中的一些。此外，应当理解的是，本实用新型并不限于所介绍的特定实施例。相反，可以考虑用下面的特征和要素的任意组合来实施本实用新型，而无论它们是否涉及不同的实施例。因此，下面的方面、特征、实施例和优点仅作说明之用而不应被看作是权利要求的要素或限定，除非在权利要求中明确提出。

现参照图1，其示出了根据本实用新型的实施例的一种智能卡断电保护测试装置100及系统。如图1中的所示，该智能卡断电保护测试装置100包括：控制模块101，以及至少一个读卡器模块102。

所述控制模块101与所述至少一个读卡器模块102连接，并被配置为向所述至少一个读卡器模块102中的读卡器模块102传送智能卡操作指令。

每个读卡器模块102能够与一个智能卡连接，并被配置为能够向所连接的智能卡传送所述智能卡操作指令，从而对所连接的智能卡进行操作。

所述控制模块101还被配置为在读卡器模块102传送所述智能卡操作指令过程中的特定时点切断对所述读卡器模块102的供电，以便确定所述智能卡的断电保护性能。

所述控制模块101可以由任何能够执行上述操作的微处理器或微控制器来实现，例如由微控制器单元(Microcontroller Unit,MCU)或其阵列、诸如高级精简指令集机器(Advanced RISC Machines,ARM)处理器的微处理器单元(CPU)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)等来实现。如本领域的技术人员所知的，所述MCU、ARM、FPGA等微处理器或微控制器可具有相关联的存储装置及存储于其中的软件或固件指令，所述指令用于对所述微处理器或微控制器硬件进行编程以使其执行相应操作。

所述读卡器模块102可以是本领域中已知的或新开发的读卡器模块，例如可以是任何符合智能卡通讯协议ISO/IEC 7816的读卡器模块。所述读卡器模块102可以包括用于与智能卡相连接的机械接口和电接口，从而可以接收并保持智能卡，并可以形成用于向智能卡供电以及相互传送指令和数据的电连接。所述读卡器模块102还可以包括用于向所连接的智能卡传送智能卡操作指令，从而对所连接的智能卡进行操作(例如读写操作)的电路或芯片。

所述智能卡断电保护测试装置100可以包括一个或多个读卡器模块102。在一些实施列中，所述智能卡断电保护测试装置100可以包括多个读卡器模块102，例如8个读卡器模块，这样，就可以实现同时对多个智能卡的断电保护测试。

所述智能卡可以是任何内嵌有微芯片的卡片(例如塑料材质的卡片)，例如移动电话的SIM卡、银行卡、购物卡等。如本领域技术人员所知的，智能卡内的集成电路通常可以包括中央处理器(CPU)、可编程只读存储器(EEPROM)、随机存储器(RAM)和固化在只读存储器ROM中的卡内操作系统(Chip Operating System，COS)。所述智能卡可以是接触式智能卡，也可以是非接触式智能卡。所述智能卡可以是任何符合诸如ISO/IEC 7816的智能卡通信协议的智能卡，包括A类、B类和C类智能卡，从而所述读卡器模块102可以根据该智能卡通信协议与智能卡进行通信(即向智能卡传送智能卡操作指令，并从智能卡接收操作结果)，从而完成对智能卡的读写等操作。

在一些实施例中，所述智能卡操作指令为应用协议数据单元(Application Protocol Data Unit,APDU)指令。如本领域的技术人员所知的，APDU指令是由智能卡通信协议所规定的智能卡数据传输命令结构，一条APDU指令由命令头及数据体组成。如本领域的技术人员所知的，所述APDU指令可以包括READ BINARY、WRITE BINARY、UPDATE BINARY、ERASE BINARY、READ RECORD、WRITE RECORD、APPEND RECORD、UPDATE RECORD、GET DATA、PUT DATA、SELECT FILE、VERIFY、INTERNAL AUTHENTICATE、EXTERNAL AUTHENTICATE、GET CHALLENGE、MANAGE CHANNEL、GET RESPONSE、ENVOLOPE等指令。所述控制模块101可以在任何APDU指令的传送过程中的特定时点切断对读卡器模块102的供电，从而针对该APDU指令进行断电测试。

在一些实施例中，所述智能卡操作指令可以划分为文件级操作指令，包括文件更新指令、增量指令、失效指令和激活指令等，以及卡片级操作指令，包括PIN码修改、激活、禁止、验证和解锁指令等。所述控制模块101可以分别针对所述文件级操作指令和卡片级操作指令进行断电测试，即在这些指令的传送过程中的特定时间切断对读卡器模块102的供电。在另一些实施例，所述控制模块101可以仅对涉及对智能卡的数据写入或修改的智能卡操作指令进行断电测试，而对仅涉及数据查询的智能卡操作指令不进行断电测试。

所述智能卡的断电保护性能通常可以指在对智能卡的操作(尤其是写操作)的过程中遇到断电后，智能卡不损坏(数据不丢失)，能正常工作，且当再次接电后，智能卡中的数据能够自动恢复为原有的状态，保证数据正确。

由于根据本实用新型的实施例的智能卡断电保护测试装置100能够在向智能卡传送智能卡操作指令过程中的特定时点切断对读卡器模块102的供电，从而也切断对智能卡的供电，因此能够实现对断电时点的指令级的高精度控制，从而能够有效地测试智能卡的断电保护性能。

在一些实施例中，用于所述控制模块101切断对所述读卡器模块102的供电的传送所述智能卡操作指令过程中的所述特定时点为以下时点中的任何一个或多个：传送完所述指令后的指定时间；传送完所述指令中的命令头后的指定时间；以及开始传送所述指令后的指定时间。

也就是说，在一些实施例，该智能卡断电保护测试装置100支持三种智能卡断电方式。图2A－2C分别示出了这三种智能卡断电方式。

在如图2A中所示的第一种智能卡断电方式中，当读卡器模块102将完整的APDU指令(即命令头和数据体)发送完毕后，控制模块101立即开始断电倒计时(该倒计时时间可以是装置内置的，或者可以由用户预先设置，或者如下所述来自上位机的断电指令)，倒计时结束时断电。

在如图2B中所示的第二种智能卡断电方式中，当读卡器模块102将APDU指令中的命令头发送完毕后，控制模块101立即开始断电倒计时，倒计时结束时断电。

在如图2C中所示的第三种智能卡断电方式中，当读卡器模块102开始发送APDU指令时，控制模块101立即开始断电倒计时，倒计时结束时断电。

所述控制模块101可以根据装置内置的设置、根据用户的预先设置或者如下所述根据来自上位机的断电指令来选择上述三种断电方式中的任何一种或多种。

根据本实用新型的上述实施例的智能卡断电保护测试装置100，由于其支持三种智能卡断电方式，因此可以实现高达1us的断电精度。

在一些实施例中，所述智能卡断电保护测试装置100还包括供电管理模块103，其中，所述控制模块101通过控制所述供电管理模块103来切断对所述读卡器模块的供电。所述供电管理模块103可以被配置为向控制模块101和读卡器模块102供电，并被配置为接收来自控制模块101的断电指令，然后根据该断电指令切断对读卡器模块102的供电，从而也切断对读卡器模块102所连接的智能卡的供电，以便能够检测所述智能卡的断电保护性能。所这供电管理模块103可以由任何能够向其他模块供电、并能够接收和执行所述断电指令的电路或芯片来实现。

在一些实施例中，所述控制模块101可以被配置为通过以下方式确定智能卡的断电保护性能：向智能卡传送完所述智能卡操作指令后，读取所述智能卡中的相应数据内容；将所述相应数据内容与正确的数据内容进行比较；根据所述比较结果确定所述智能卡的断电保护性能。

在通过所述读卡器模块102向所述智能卡传送完所述智能卡操作指令并在所述特定时点切断对所述读卡器模块后，所述控制模块101可以通过所述读卡器模块102向所述智能卡传送相应的查询指令来读取所述智能卡的相应数据内容。例如，当所述智能卡操作指令涉及对智能卡中的某个文件的数据写入或修改时，所述控制模块101可以通过读卡器模块102向智能卡传送针对该文件的数据查询指令，来读取该文件的数据内容，并将所读取的数据内容与正确的数据内容进行比较。

所述正确的数据内容是指在执行完所述智能卡操作指令后在智能卡中应当存在的数据内容。例如，当所述智能卡操作指令为数据写入或修改指令时，所述正确的数据内容可以由该数据写入或修改指令本身得到；当所述智能卡操作指令为数据删除指令时，所述正确的数据内容可以由智能卡中原先存在的数据内容减去被删除的数据内容得到；当所述智能卡操作指令为数据查询指令时，所述正确的数据内容可以由智能卡中原先存在的数据内容得到。

如果所述读取的相应数据内容与所述正确的数据内容一致，则所述控制模块101可以确定所述智能卡具有断电保护功能；如果所述读取的相应数据内容与所述正确的数据内容不一致，则所述控制模块101可以判断所述智能卡不具有断电保护功能。

在一些实施例中，所述控制模块101可以例如根据来自上位机的设置针对多个智能卡操作指令重复进行测试，即重复执行通过所述读卡器模块102向智能卡传送智能卡操作指令、在所述特定时间切断对读卡器模块的供电、读取智能卡中的相应数据内容并与正确的数据内容进行比较的过程，且如果在针对任何一个智能卡操作指令的测试中，所述读取的数据内容与正确的数据内容不一致，则控制模块101可以判断所述智能卡不具有断电保护功能或断电保护性能不良；如果在针对所有智能卡操作指令的测试中，所述读取的数据内容均与正确的数据内容一致，则控制模块101可以判断所述智能卡具有良好的断电保护性能。

在一些实施例中，所述智能卡断电保护测试装置100还包括一无线通信模块104，其中，所述控制模块101还被配置为通过所述无线通信模块104向其他设备发送测试过程数据和/或测试结果。所述测试过程数据例如可以包括所测试的智能卡操作指令、所测试的读卡器模块以及智能卡、切断供电的时点设置等信息，所述测试结果例如可以是智能卡中的数据内容的比较结果以及关于所述智能卡是否具有断电保护功能的判断。所述其他设备例如可以是指定的用户移动电话等移动设备。在一些实施例中，所述无线通信模块104可以是GSM模块，且该GSM模块可以短信的形式向指定的用户移动电话发送所述测试过程数据和/或测试结果，以方便用户随时查看和监督。

在其他一些实施例中，所述控制模块101也可以将所述测试结果发送到下文中所述的上位机，以便由所述上位机存储、呈现给用户或发送给其他设备。

在一些实施例中，所述控制模块101可以与上位机200连接，且所述控制模块101还可以被配置为：从所述上位机200接收所述智能卡操作指令和供电管理指令，将所述智能卡操作指令传送给读卡器模块102，并根据所述供电管理指令在读卡器模块102传送所述智能卡操作指令过程中的特定时点切断对所述读卡器模块102的供电。

所述上位机200例如可以是个人计算机等计算设备。所述控制模块101例如可以通过USB、串口或其他通信接口与所述上位机200连接。所述上位机200例如可以包含用于与所述智能卡断电保护测试装置100连接和通信的驱动程序。所述上位机200例如还可以包含用于通过所述智能卡断电保护测试装置100进行智能卡断电保护测试的应用。该应用例如可以具有一用户界面，用户可以通过该用户界面建立测试任务，在其中指定要测试的各智能卡操作指令，以及供电管理指令。所述供电管理指令例如可以包含针对每一个智能卡操作指令的断电方式(例如，上文中所述的三种断电方式中的一个或多个)，以及断电时间设置。所述断电时间设置例如可包括断电开始时间，即上文中所述的断电倒计时时间，以及断电持续时间。这样，所述上位机200就可以将用户所建立的测试任务中的各智能卡操作指令以及供电管理指令传送给所述控制模块101，以便由所述控制模块101进行所述断电测试。

以上参照附图描述了根据本实用新型的实施例的智能卡断电保护测试装置100，应指出的是，以上描述和图示仅为示例，而不是对本实用新型的限制。在本实用新型的其他实施例中，该装置可具有更多、更少或不同的模块，且各模块之间的连接、包含和功能关系可以与所描述和图示的不同。例如，一般来说，两个不同模块可以合并为一个更大的模块，且单个模块也可以拆分为两个不同的模块。

在本实用新型的另一个方面，还提供了一种智能卡断电保护测试系统。该智能卡断电保护系统包括：根据上述任何实施例的智能卡断电保护测试装置100；以及所述上位机200，其被配置为向所述智能卡断电保护测试装置发送针对智能卡操作指令以及供电管理指令。

虽然本实用新型已经通过实施例披露如上，但本实用新型并非限定于此。本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内所作的各种更动与修改，均应纳入本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围仅以权利要求的语言及其等价语言所限定的范围为准。