用于至少一个IC集成电路的安全系统、安全集成电路卡和安全无线通讯的方法技术方案

技术编号:20118666 阅读:22 留言:0更新日期:2019-01-16 12:13
本发明专利技术涉及一种安全系统,该系统包括收发器/应答器电路(30)和至少一个集成电路(24a),至少一个集成电路(24a)设置有天线(36)以用于与收发器/应答器电路(30)通信、与至少一个集成电路(24a)关联的抑制元件(24b、44、44a、44b)以用于抑制与收发器/应答器电路的通信并且用于保护至少一个集成电路(24a)中所包含的数据。有利地,抑制元件(24b、44、44a、44b)为电磁抑制元件,安全系统还包括耦合元件(22),该耦合元件与至少一个集成电路(24a)的天线(36)关联以用于使电磁抑制元件(24b、44、44a、44b)暂时失效,从而允许至少一个集成电路(24a)与收发器/应答器电路(30)之间的通信。

Method of secure system, secure integrated circuit card and secure wireless communication for at least one IC integrated circuit

The present invention relates to a security system comprising a transceiver/transponder circuit (30) and at least one integrated circuit (24a). At least one integrated circuit (24a) is provided with an antenna (36) for communication with a transceiver/transponder circuit (30) and suppression elements (24b, 44, 44a, 44b) associated with at least one integrated circuit (24a) for suppressing communication with a transceiver/transponder circuit and for use. To protect data contained in at least one integrated circuit (24a). Advantageously, suppression elements (24b, 44, 44a, 44b) are electromagnetic suppression elements, and the security system also includes coupling elements (22), which are associated with antennas (36) of at least one integrated circuit (24a) to temporarily disable electromagnetic suppression elements (24b, 44, 44b), thereby allowing communication between at least one integrated circuit (24a) and transceiver/transponder circuits (30).

【技术实现步骤摘要】
用于至少一个IC集成电路的安全系统、安全集成电路卡和安全无线通讯的方法分案申请说明本申请是国际申请日为2011年8月11日、国际申请号为PCT/EP2011/004030、于2013年3月27日进入中国国家阶段的申请号为201180046713.6、名称为“用于至少一个IC集成电路的安全系统、安全集成电路卡和安全无线通讯的方法”的专利申请的分案申请。
本专利技术涉及至少一个集成电路的安全系统。更明确而言,本专利技术涉及包括至少一个集成电路的安全系统,所述至少一个集成电路设置有用于与收发器/应答器电路通信的天线。本专利技术还涉及安全集成电路卡,该安全集成电路卡设置有第一支撑,其包括与至少一个天线关联的至少一个集成电路和与所述至少一个集成电路关联的偏差耦合元件,用于与收发器/应答器电路通信。本专利技术还涉及用于至少一个集成电路的安全无线通信的方法,所述至少一个集成电路设置有用于与收发器/应答器电路通信的至少一个天线。
技术介绍
在过去几年间已经开发并提出使用集成电路(IC)或IC卡来包含关于用户的数据和/或信息的应用。IC卡的主要应用包括如下:电子身份证件和护照、信用卡、健康和身份卡以及类似应用。这些证件还可以包含用于面部识别或指纹识别或者视网膜扫描的生物特征数据。该数据被包含在集成电路内的存储器中,并且为了安全起见,该数据可以通过安全系统访问,该安全系统包括使用密码/电子密匙或其他类似技术的访问系统。集成电路包括射频识别码或RFID(射频标识)或用于安全卡或智能卡的集成元件,即,当适合地通过电磁波对其供电时,与阅读器电路(阅读器)或收发器/应答器电路交换数据和信息的低功率芯片。通过至少两个天线来获得集成电路与收发器/应答器电路之间的电磁传输图1中示出了IC卡阅读器系统的一个示例。在这种情况下,IC卡1包括与第一天线3关联的第一集成电路或第一IC2,第一天线3在第一集成电路或第一IC2外部,而阅读器4包括与第二天线6关联的第二集成电路或第二IC5。一旦供电,第一IC2和第二IC5依靠使用通过无线通信信道的电磁波,在无需接触的模式(即非接触模式)中交换信息。所采用的天线一般为赫兹偶极类型或者为磁偶极类型或其他等效天线类型。赫兹偶极天线通常尺寸大并且具有适中的阅读距离,并且一般在集成电路外部并且用接触突出(或凸块)或导线(焊线)与其连接。对于安全IC卡应用而言,使用磁偶极天线是优选的,因为它们使得通讯距离缩短,这是由于其间的磁耦合而造成的。此外已知具有嵌入式天线(或OCA(片上天线))系统的IC卡,其中天线3’直接与集成电路IC2’集成,如图2所示。此方案尽管在若干方面有利,但是其缺点在于由于集成天线而基本增大所占据的晶片表面,其不可避免地意味着减少存在于晶片上的集成电路的总数量从而增加总成本。为了减小所占据的表面,已知的技术方案提出将嵌入式天线3’放置于包括集成电路IC的衬底上方,从而获得OCA,如图3所示。还已知,具体而言,具有嵌入式天线的IC卡可以使用在集成电路2’与阅读器电路4之间插入的电磁扩展8,如图4所示。该电磁扩展增加集成电路2’与阅读器电路4之间的操作距离或阅读范围。电磁扩展8包括至少两个通过插入的电子电路11连接的天线9、天线10。电磁扩展8聚集电磁场,因此也聚集具有嵌入式天线2’的集成电路IC上的外部能量。电磁扩展8的每个天线9、天线10可以为磁偶极或赫兹偶极或者其他等同天线类型。根据此技术方案,电磁扩展被插入在IC卡的容器或封装中并且其尺寸可以与传统IC卡尺寸相似。图5示出了具有嵌入式天线2’的集成电路IC,该集成电路具有由谐振电路LC12所形成的电磁扩展8,从而电磁扩展8在限定的且适合的频率或频率范围上谐振。从功能的角度而言,图5的具有嵌入式天线2’并加入电磁扩展8的集成电路IC相当于图1中具有外置天线的IC卡,然而优点在于电磁扩展允许避免在集成电路与外置天线之间通过凸块或焊线的电气连接。使用设置有连接到无线类型的阅读器电路的IC卡的应用尽管在若干方面有利,但是其缺点在于其面对可以非法访问数据的远程攻击时是脆弱的。实际上,在向收发器/应答器电路或朝向IC卡传输数据期间,可能的远程攻击有可能克服保护机制/屏障而取得包含在其中的数据并且使用这样的数据,在用户隐私方面造成潜在的,甚至严重的后果。针对保护IC卡中所包含的数据,已经提出若干技术方案。自然地,通过适合的协议,IC卡和收发器/应答器电路之间的通信可以发生,该协议在一些情况下允许至少部分加密数据或者使用访问密匙或保护系统。所有这些还可以扩展到通过电磁扩展与一般的IC、SoC(片上系统)、SiP(系统级封装)或其他类似类型的系统耦合的一般的芯片或系统。已知的技术方案使用屏蔽,例如套管或金属套和/或磁套,其允许在携带(transport)期间保护IC卡免受可能的攻击。这些屏蔽尽管在若干方面有利,但其使得IC卡更为笨重也因此使得携带IC卡更为不舒适。此外,在已经去除金属屏蔽和/或磁屏蔽之后,例如用于验证一个人自己的身份,数据继而是脆弱的而可以被远程装置截获。在有两个或多个IC卡以无线方式连接到单个收发器/应答器电路的情况下,适合的防冲突协议避免在交换时在信息和消息之间可能的重叠。这些协议经常意味着根据情况和需要使用TDM类型(时分复用)和/或FDM类型(频分复用)通信模式。存在适合的数据保护系统在无线传输期间(即在通过电磁波传输期间)是基础性的。本专利技术的技术问题在于提供用于既在数据传输/接收期间又在通常携带IC卡期间,在可能的远程截获方面以有效方式保护无线通信以及集成电路的内容的安全系统。该IC卡是紧凑而易于制造的并且具有这样的结构和功能特征以便允许克服仍然影响根据现有技术所实现的保护系统的限制。本专利技术的另一个问题在于提供安全集成电路卡和简单而可靠的偏差耦合元件以允许保护集成电路中包含的数据并且允许集成电路与收发器/应答器电路的安全无线通信,该安全集成电路卡和偏差耦合元件具有如下结构和功能特征,其允许仍然影响根据待克服的现有技术的卡的限制。本专利技术的另一个问题在于提供一个集成电路的安全通信的方法,该方法是有效而易于实现的并且具有结构和功能特征以允许仍然影响根据待克服的现有技术的安全无线通信的方法的限制。
技术实现思路
本专利技术基本的技术方案的想法为通过电磁干扰来保护数据通信并且同时在无通信时保护集成电路内包含的数据。在这个技术方案的构思的基础上,该技术问题由安全系统来解决,该安全系统包括至少一个集成电路和收发器/应答器电路,所述至少一个集成电路设置有用于与收发器/应答器电路通信的天线,抑制元件与至少一个集成电路关联用于抑制与所述收发器/应答器电路的通信并且用于使包含在至少一个集成电路中的数据安全。该安全系统的特征在于抑制元件为电磁抑制元件,该安全系统还包括与至少一个集成电路的天线关联的耦合元件以用于使电磁抑制元件暂时失效以允许至少一个集成电路与收发器/应答器电路之间的通信。有利地,耦合元件可以包括至少一个电磁扩展,该电磁扩展的第一天线与第二天线连接,第二天线有可能与至少一个集成电路的天线暂时关联。根据本专利技术的一个方面,电磁抑制元件可以包括干扰元件或屏蔽元件或者同时包括两者。具体而言,电磁抑制元件可以包括由电磁扩展的至少一部分所形成的屏蔽元件。适合地,本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种安全系统,包括:收发器/应答器电路;至少一个集成电路,包括用于与所述收发器/应答器电路通信的至少一个天线;至少一个电磁抑制元件,与所述至少一个集成电路相关联,并被配置为禁止与所述收发器/应答器电路的通信、并且保护所述至少一个集成电路中的数据;以及耦合元件,与所述至少一个天线相关联、并且被配置为暂时停用所述至少一个电磁抑制元件,以允许在所述至少一个集成电路与所述收发器/应答器电路之间的通信。

【技术特征摘要】
2010.08.11 IT 2010A0015361.一种安全系统,包括:收发器/应答器电路;至少一个集成电路,包括用于与所述收发器/应答器电路通信的至少一个天线;至少一个电磁抑制元件,与所述至少一个集成电路相关联,并被配置为禁止与所述收发器/应答器电路的通信、并且保护所述至少一个集成电路中的数据;以及耦合元件,与所述至少一个天线相关联、并且被配置为暂时停用所述至少一个电磁抑制元件,以允许在所述至少一个集成电路与所述收发器/应答器电路之间的通信。2.根据权利要求1所述的安全系统,其中所述耦合元件包括至少一个电磁扩展,所述电磁扩展包括第一天线和耦合至所述第一天线的第二天线,其中所述第二天线与所述至少一个集成电路中的所述至少一个天线暂时性地相关联。3.根据权利要求2所述的安全系统,其中所述至少一个电磁抑制元件包括干扰元件和屏蔽元件中的至少一个。4.根据权利要求3所述的安全系统,其中所述至少一个电磁抑制元件包括第二集成电路,所述第二集成电路包括与所述至少一个集成电路相邻的天线,所述至少一个集成电路和所述第二集成电路不使用防冲突协议以在它们之间限定电磁干扰,其中所述第二天线与所述第二集成电路或所述至少一个集成电路的所述至少一个天线选择性地相关联。5.根据权利要求3所述的安全系统,其中所述屏蔽元件包括至少一个电磁屏蔽,所述电磁屏蔽被插入在所述至少一个集成电路的所述至少一个天线和所述耦合元件之间。6.根据权利要求5所述的安全系统,其中所述电磁扩展的所述第一天线被配置为赫兹偶极天线,并且所述第二天线被配置为磁偶极天线;以及其中所述电磁屏蔽由所述电磁扩展的所述第一天线的偶极子中的至少一个限定。7.根据权利要求5所述的安全系统,其中所述电磁扩展包括板载电容器;并且其中所述至少一个电磁屏蔽由所述板载电容器限定,或者由与所述电磁扩展相邻设置的至少一个金属芯片限定。8.根据权利要求2所述的安全系统,其中所述电磁扩展部分被配置为限定所述屏蔽元件的至少一部分。9.根据权利要求1所述的安全系统,其中每个集成电路被配置为具有嵌入式天线的集成电路。10.根据权利要求9所述的安全系统,其中所述嵌入式天线包括片上天线。11.根据权利要求1所述的安全系统,其中所述耦合元件被配置为与所述至少一个集成电路可滑动地定位,以暂时停用所述至少一个电磁抑制元件,并允许所述至少一个集成电路与所述收发器/应答器电路之间的通信。12.根据权利要求1所述的安全系统,其中所述至少一个电磁抑制元件包括多个电磁抑制元件,并且所述至少一个集成电路包括多个集成电路,其中每个集成电路包括用于与所述收发器/应答器电路通信的天线,其中每个电磁抑制元件单独地耦合至相应集成电路的相应天线,并且其中所述耦合元件与每个集成电路的每个天线可滑动地定位以临时停用每个相应的电磁抑制元件,从而允许在每个集成电路和所述收发器/应答器电路之间的、在彼此不同的频率处的通信。13.根据权利要求1所述的安全系统,其中所述耦合元件被配置为支持所述收发器/应答器电路,并且其中所述收发器/应答...

【专利技术属性】
技术研发人员:A·帕加尼G·格兰多
申请(专利权)人:意法半导体股份有限公司
类型:发明
国别省市:意大利,IT

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