專利名稱：包括具有最小化的面積的安全裝置的智能卡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及一種智能卡，更具體地講，涉及一種智能卡中的安全裝 置，該安全裝置具有使其面積最小化的至少一個(gè)共享元件。
背景技術(shù)：
圖1示出在現(xiàn)有技術(shù)的智能卡中的安全裝置100的框圖。安全裝置100 包括第一檢測器102、第二檢測器104和第三檢測器106。檢測器102、 104 和106中的每一個(gè)包括用于檢測對應(yīng)參數(shù)的電路，所述參數(shù)可指示是否有黑 客(hacker)正在訪問安全卡。例如，檢測器102、 104和106中的每一個(gè)檢測溫度、頻率或光強(qiáng)參數(shù)以 獲得電壓。例如，第一檢測器102從溫度傳感器接收第一輸入信號IN1，第 二檢測器104從頻率傳感器接收第二輸入信號IN2,第三檢測器106從光傳 感器接收第三輸入信號IN3。第一檢測器102包括第一測量單元108,該第一測量單元108具有第一 MOSFET(金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)單元110、第一電阻器單元112、 第一電容器單元114和第一專有塊(unique block) 116。第一測量單元108 從第一輸入信號IN1產(chǎn)生指示溫度的大小的第一電壓信號VII。第一電壓信號VII被輸入到第一比較器118。第一比較器118比較第一 電壓信號VII和第一參考電壓Vrefl,以產(chǎn)生第一檢測信號DET1。當(dāng)?shù)谝浑?壓信號VII大于第 一參考電壓Vrefl時(shí)，第一檢測信號DET1被激活(activate ) 為邏輯高狀態(tài)；反之，第一檢測信號DETl被反激活(deactivate)為邏輯低 狀態(tài)。第二^f企測器104包括第二測量單元120,該第二測量單元120具有第二 MOSFET單元122、第二電阻器單元124、第二電容器單元126和第二專有塊 128。第二測量單元120從第二輸入信號IN2產(chǎn)生指示感測到的頻率的大小的 第二電壓信號VI2。第二電壓信號VI2被輸入到第二比較器130。第二比較器130比較第二 電壓信號VI2與第二參考電壓Vref2,以產(chǎn)生第二檢測信號DET2。當(dāng)?shù)诙?壓信號VI2大于第二參考電壓Vref2時(shí)，第二檢測信號DET2被激活為邏輯 高狀態(tài)；反之，第二檢測信號DET2被反激活為邏輯低狀態(tài)。第三檢測器106包括第三測量單元132，該第三測量單元132具有第三 MOSFET單元134、第三電阻器單元136、第三電容器單元138和第三專有塊 140。第三測量單元132從第三輸入信號IN3產(chǎn)生指示感測到的光的強(qiáng)度的第 三電壓信號VI3。第三電壓信號VI3被輸入到第三比較器142。第三比較器142比較第三 電壓信號VI3和第三參考電壓Vref3,以產(chǎn)生第三檢測信號DET3。當(dāng)?shù)谌?壓信號VI3大于第三參考電壓Vref3時(shí)，第三4全測信號DET3被激活為邏輯 高狀態(tài)；反之，第三檢測信號DET3被反激活為邏輯低狀態(tài)。安全裝置100還包括復(fù)位控制單元144,該復(fù)位控制單元144從檢測信 號DET1、 DET2和DET3產(chǎn)生復(fù)位信號RST。如果4全測信號DET1、 DET2 和DET3中的任一個(gè)被激活，則復(fù)位控制單元144將復(fù)位信號RST激活為邏 輯高狀態(tài)。專有塊116、 128和140中的每一個(gè)包括各自的分別用于產(chǎn)生電壓信號 VII、 VI2和VI3的電路元件。圖2A示出了第一測量單元108的示例，該第 一測量單元108具有PMOSFET (P溝道金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管) MP1和NMOSFET (N溝道金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)MN1作為第一 MOSFET單元IIOA和110B,具有電阻器Rl作為第一電阻器單元112，并具 有電容器Cl作為第一電容器單元114。圖2B示出了第二測量單元120的示例，該第二測量單元120具有 PMOSFET MP2和MP3以及NMOSFET MN2和MN3作為第二 MOSFET單 元122A和122B,具有電阻器R2和R3作為第二電阻器單元124,并具有電 容器C2和C3作為第二電容器單元126。圖2C示出了第三測量單元132的 示例，該第三測量單元132具有PMOSFETMP4、MP5和MP6以及NMOSFET MN4、 MN5和MN6作為第三MOSFET單元134A和134B,具有電阻器R4、 R5和R6作為第三電阻器單元136,并具有電容器C4、 C5和C6作為第三電
容器單元138?，F(xiàn)有技術(shù)的智能卡中的安全裝置100包括許多元件(包括具有各自的 MOSFET單元、各自的電阻器單元、各自的電容器單元、各自的專有電路塊 以及各自的比較器的多個(gè)檢測器102、 104和106)。這么眾多的元件不利地 增加了現(xiàn)有技術(shù)的智能卡中的安全裝置100的電路面積，并且增加了實(shí)現(xiàn)該 安全裝置100的成本。發(fā)明內(nèi)容因此，在本發(fā)明的一般方面，智能卡的安全裝置中的檢測器共享至少一 個(gè)元件，從而使電^各面積和成本最小化。根據(jù)本發(fā)明一^&方面的智能卡內(nèi)的安全裝置包括多個(gè)安全塊、至少一個(gè) 共享元件和選擇單元。每一安全塊在被激活時(shí)產(chǎn)生指示各自所檢測的參數(shù)在 各自的容許范圍內(nèi)的對應(yīng)的輸出信號。選擇單元將所述至少一個(gè)共享元件連 接到所述安全塊中被激活的 一個(gè)安全塊。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，安全裝置包括多個(gè)元件和切換單元，該切換 單元用于確定將所述多個(gè)元件中的哪些元件連接到所述安全塊中被激活的一 個(gè)安全塊。在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，所述多個(gè)元件包括多個(gè)電阻器、多個(gè)電容 器和多個(gè)晶體管。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，所述安全裝置包括切換單元，該切換單元選 擇來自所述安全塊中被激活的 一個(gè)安全塊的對應(yīng)的輸出信號作為選擇的輸出 信號。此外，共享比較器通過比較選擇的輸出信號與參考信號來產(chǎn)生比較器 信號。此外，復(fù)位控制單元從所述比較器信號產(chǎn)生將被發(fā)送給微型計(jì)算機(jī)的 復(fù)位信號。在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，當(dāng)復(fù)位信號被激活時(shí)，所述智能卡的至少 一個(gè)寄存器被復(fù)位，并且/或者微型計(jì)算機(jī)的操作停止。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，所述安全裝置包括控制器，該控制器具有數(shù) 據(jù)處理器和存儲(chǔ)有指令序列的存儲(chǔ)設(shè)備。通過由該數(shù)據(jù)處理器執(zhí)行所述指令 序列，使該數(shù)據(jù)處理器執(zhí)行以下步驟A指示所述安全塊中被激活的一個(gè)安全塊；B產(chǎn)生至少一個(gè)控制信號，所述控制信號用于將所述至少一個(gè)共享元件 中被選擇的 一組元件連接到所述安全塊中被激活的 一個(gè)安全塊；C產(chǎn)生至少一個(gè)控制信號，所述控制信號用于控制切換單元選"^所述安全塊中被激活的 一個(gè)安全塊的對應(yīng)的輸出信號作為選擇的輸出信號；D重復(fù)步驟A、 B和C，以使每一個(gè)安全塊循環(huán)作為所述安全塊中被激活的一個(gè)安全塊。在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，通過由該數(shù)據(jù)處理器執(zhí)行所述指令序列， 使該數(shù)據(jù)處理器還執(zhí)行步驟D,直到對智能卡的供電終止。以這樣的方式，由于在安全塊之間共享元件，因此，以更少的元件實(shí)現(xiàn) 安全裝置，從而減小了智能卡的電路面積和成本。通過下面參照附圖對本發(fā)明的詳細(xì)描述，將更好地理解本發(fā)明的這些和 其它特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。


圖1示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的智能卡中的安全裝置的框圖；圖2A、圖2B和圖2C示出圖1中根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的安全裝置的檢測器中的場效應(yīng)晶體管、電阻器和電容器單元的電路圖；圖3示出具有根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的安全裝置的智能卡的框圖；圖4示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有檢測器的安全裝置的框圖，所述檢測器具有共享比較器；圖5示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有檢測器的安全裝置的框圖，所述檢測 器具有共享塊中的共享場效應(yīng)晶體管、電阻器和電容器以及共享比較器；圖6示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖5的共享塊中的共享場效應(yīng)晶體管、電 阻器和電容器的電路圖；圖7示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖4、圖5和圖6中的安全裝置的操作期 間的控制信號的時(shí)序圖；圖8示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖4、圖5和圖6中的安全裝置的操作期 間的步驟的流程圖。出于說明的清晰的目的繪制這里所參照的附圖，而不必要按比例繪制這 些附圖。圖1至圖8中的具有相同標(biāo)號的部件表示具有相似結(jié)構(gòu)和/或功能的 部件。
具體實(shí)施例方式
圖3示出了具有根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的安全裝置202的智能卡200的框圖， 該安全裝置202具有至少一個(gè)在多個(gè)檢測器(即，多個(gè)安全塊)之間共享的 元件。智能卡200還包括溫度傳感器204、頻率傳感器206、光傳感器208以 及寄存器和微型計(jì)算機(jī)單元210。溫度傳感器204產(chǎn)生指示由溫度傳感器204感測到的溫度的第一輸入信 號IN1。頻率傳感器206產(chǎn)生指示由頻率傳感器206感測到的信號的頻率的 第二輸入信號IN2。光傳感器208產(chǎn)生指示由光傳感器208感測到的光的強(qiáng) 度的第三輸入信號IN3。安全裝置202接收傳感器信號IN1、 IN2和IN3，從這些信號IN1、 IN2 和IN3產(chǎn)生復(fù)位信號RST。如果傳感器信號IN1、 IN2和IN3中的任一個(gè)在 各自期望的范圍之外(這指示對智能卡200的黑客活動(dòng))，則安全裝置202激 活復(fù)位信號RST。智能卡200的微型計(jì)算機(jī)和寄存器接收復(fù)位信號。當(dāng)復(fù)位信號RST被激 活時(shí)，智能卡200的寄存器被復(fù)位，并且/或者微型計(jì)算機(jī)的操作停止，以便 阻止對智能卡200的黑客活動(dòng)。圖4示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的用作圖3中的安全裝置202的安全裝 置202A的框圖。參照圖4，安全裝置202A包括檢測器塊212，檢測器塊212 具有第一檢測器214、第二檢測器216和第三檢測器218。第一檢測器214包括第一MOSFET (金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管) 單元220、第一電阻器單元222、第一電容器單元224和其它電路元件的第一 專有塊226。第一檢測器214使用這些電路元件來從第一輸入信號IN1產(chǎn)生 指示溫度的大小的第一電壓信號VII。第二檢測器216包括第二MOSFET單元228、第二電阻器單元230、第 二電容器單元232和其它電路元件的第二專有塊234。第二檢測器216使用 這些電路元件來從第二輸入信號IN2產(chǎn)生指示感測到的頻率的大小的第二電 壓信號VI2。第三纟全測器218包括第三MOSFET單元236、第三電阻器單元238、第 三電容器單元240和其它電路元件的第三專有塊242。第三檢測器218使用 這些電路元件來從第三輸入信號IN3產(chǎn)生指示感測到的光的強(qiáng)度的第三電壓 信號VI3。
第一電壓信號VII、第二電壓信號VI2和第三電壓信號VI3被輸入到受 來自控制器246的至少一個(gè)控制信號Si (如圖7中所示的控制信號Sl、 S2 和S3 )控制的檢測器電壓復(fù)用器244 (即，切換單元的示例)。控制器246包 括數(shù)據(jù)處理器248和存儲(chǔ)有指令序列(即，軟件)的存儲(chǔ)設(shè)備250。通過由 數(shù)據(jù)處理器248執(zhí)行這些指令序列，使數(shù)據(jù)處理器248執(zhí)行如稍后將參照圖 8的流程圖針對數(shù)據(jù)處理器248進(jìn)行描述的任何步驟/操作。來自控制器246的控制信號Si確定由檢測器電壓復(fù)用器244輸出電壓信 號VIl、 VI2和VI3之一作為選擇的檢測器電壓VI。此外，安全裝置202A還 包括輸入第一參考電壓Vrefl、第二參考電壓VreG和第三參考電壓Vref3的 參考電壓復(fù)用器252。來自控制器246的控制信號Si確定由參考電壓復(fù)用器 252輸出參考電壓信號Vref 1 、 Vref2和Vref3之一作為選擇的參考電壓Vref。同時(shí)選擇第一電壓信號VII和第一參考電壓Vrefl (如當(dāng)圖8中的索引 i=l時(shí)，圖7中的時(shí)間—度T1期間)?？蛇x地，同時(shí)選"f奪第二電壓信號VI2和 第二參考電壓Vref2 (如當(dāng)圖8中的索引i=2時(shí)，圖7中的時(shí)間段T2期間)。 同樣，同時(shí)選擇第三電壓信號VI3和第三參考電壓Vref3 (如當(dāng)圖8中的索引 i=3時(shí)，圖7中的時(shí)間段T3期間)。安全裝置202A還包括共享比較器254,該共享比較器254接收選擇的檢 測器電壓VI和選擇的參考電壓Vref以進(jìn)行比較，從而產(chǎn)生比較器信號DET。 如果選擇的檢測器電壓VI大于選擇的參考電壓Vref,則比較器信號DET被 激活為邏輯高狀態(tài)；反之，則比較器信號DET被反激活為邏輯低狀態(tài)。此外，復(fù)位控制單元256從比較器信號DET產(chǎn)生復(fù)位信號RST。例如， 如果比較器信號DET被激活為邏輯高狀態(tài)，則復(fù)位信號RST被激活為邏輯 高狀態(tài)；反之，則復(fù)位信號RST被反激活。圖5示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的用作圖3中的安全裝置202的安全裝 置202B的框圖。參照圖5，安全裝置202B包括共用檢測器塊260，該共用 檢測器塊260具有共享晶體管、電阻器和電容器元件的共享塊262以及專有 塊單元264。專有塊單元264包括第一專有塊266、第二專有塊268和第三專有塊270 (即，多個(gè)安全塊)。第一專有塊266具有對應(yīng)的非共享電路元件，所述元件 與共享塊262的至少一部分電路元件一起使用以從第一傳感器信號IN1產(chǎn)生 第一電壓信號VII。
類似地，第二專有塊268具有對應(yīng)的非共享電5^元件，所述元件與共享 塊262的至少一部分電路元件一起使用，以從第二傳感器信號IN2產(chǎn)生第二 電壓信號VI2。同樣地，第三專有塊270具有對應(yīng)的非共享電路元件，所述 元件與共享塊262的至少一部分電路元件一起使用，以從第三傳感器信號IN3 產(chǎn)生第三電壓信號VI3。共用檢測器260還包括檢測器電壓復(fù)用器272 (即，切換單元的示例)、 參考電壓復(fù)用器274和共享比較器276。安全裝置202B還包括控制器278和 復(fù)位控制單元280。第一電壓信號VII、第二電壓信號VI2和第三電壓信號VI3被輸入到受 來自控制器278的至少一個(gè)控制信號Si控制的檢測器電壓復(fù)用器272?？刂?器278包括數(shù)據(jù)處理器282和存儲(chǔ)有指令序列(即，軟件)的存儲(chǔ)設(shè)備284。 通過由數(shù)據(jù)處理器282執(zhí)行這些指令序列，使數(shù)據(jù)處理器282執(zhí)行如稍后將 參照圖8的流程圖針對數(shù)據(jù)處理器282進(jìn)行描述的任何步驟/操作。來自控制器278的控制信號Si確定由檢測器電壓復(fù)用器272輸出電壓信 號VII、 VI2和VI3之一作為選擇的檢測器電壓VI。參考電壓復(fù)用器274輸 入第一參考電壓Vrefl、第二參考電壓Vref2和第三參考電壓Vref3。來自控 制器278的控制信號Si確定由參考電壓復(fù)用器274輸出參考電壓信號Vref 1 、 Vref2和Vref3之一作為選擇的參考電壓Vref。同時(shí)選擇第一電壓信號VII和第一參考電壓Vrefl (如當(dāng)圖8中的索引 i=l時(shí)，圖7中的時(shí)間—段Tl期間)?？蛇x地，同時(shí)選才奪第二電壓信號VI2和 第二參考電壓Vref2 (如當(dāng)圖8中的索引i=2B*，圖7中的時(shí)間段T2期間)。 同樣，同時(shí)選擇第三電壓信號VI3和第三參考電壓Vref3 (如當(dāng)圖8中的索引 i=3時(shí)，圖7中的時(shí)間段T3期間)。共享比較器276接收選擇的檢測器電壓VI和選擇的參考電壓Vref以進(jìn) 行比較，從而產(chǎn)生比較器信號DET。如果選擇的檢測器電壓VI大于選擇的 參考電壓Vref,則比較器信號DET被激活為邏輯高狀態(tài)；反之，則比較器信 號DET被反激活為邏輯低狀態(tài)。復(fù)位控制單元280從比較器信號DET產(chǎn)生 復(fù)位信號RST。例如，如果比較器信號DET被激活為邏輯高狀態(tài)，則復(fù)位信 號RST被激活為邏輯高狀態(tài)；反之，則復(fù)位信號RST被反激活。圖6示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的共享塊262的示例。共享塊262包括第一 共享MOSFET (金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)單元302,該第一共享
MOSFET單元302具有第一 PMOSFET (P溝道金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶 體管)MP1、第二 PMOSFET MP2和第三PMOSFET MP3。共享塊262還包 括第二共享MOSFET單元304,該第二共享MOSFET單元304具有第一 NMOSFET (N溝道金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)MN1、第二NMOSFET MN2和第三NMOSFET MN3。PMOSFET MP1 、 MP2和MP3的柵極上施加了第 一偏置電壓P—bias。第 一開關(guān)SWl連接在第一 PMOSFET MP 1和大功率電壓源VDD之間，第二開 關(guān)SW2連接在第二 PMOSFET MP2和大功率電壓源VDD之間，第三開關(guān) SW3連接在第三PMOSFET MP3和大功率電壓源VDD之間。NMOSFET MN1 、 MN2和MN3的柵極上施加了第二偏置電壓N_bias 。 第四開關(guān)SW4連接在第一 NMOSFET MN1和地節(jié)點(diǎn)之間，第五開關(guān)SW5連 接在第二 NMOSFET MN2和地節(jié)點(diǎn)之間，第六開關(guān)SW6連接在第三 NMOSFET MN3和地節(jié)點(diǎn)之間。共享塊262還包括電容器單元306,該電容器單元306具有第一電容器 Cl、第二電容器C2和第三電容器C3。第一電容器C1連接在第七開關(guān)SW7 和地節(jié)點(diǎn)之間，第二電容器C2連接在第八開關(guān)SW8和地節(jié)點(diǎn)之間，第三電 容器C3連接在第九開關(guān)SW9和地節(jié)點(diǎn)之間。共享塊262還包括電阻器單元308,該電阻器單元308具有第一電阻器 Rl、第二電阻器R2和第三電阻器R3。第十開關(guān)SW10連接在第一電阻器R1 兩端，第十一開關(guān)SW11連接在第二電阻器R2兩端，第十二開關(guān)SW12連接 在第三電阻器R3兩端。這些開關(guān)SW1、 SW2、 SW3、 SW4、 SW5、 SW6、 SW7、 SW8、 SW9、 SW10、 SW11和SW12形成開關(guān)單元，該開關(guān)單元被控 制以確定共享塊262中的哪些元件^皮選4奪連4妻到專有塊266、 268和270中的 被激活的一個(gè)。圖7示出由控制器278產(chǎn)生的用于控制圖6中的開關(guān)的控制信號S1、 S2 和S3。當(dāng)?shù)谝豢刂菩盘朣l被激活為邏輯高狀態(tài)時(shí)，第一開關(guān)SW1、第四開 關(guān)SW4和第七開關(guān)SW7受控制而閉合；反之，則第一開關(guān)SW1、第四開關(guān) SW4和第七開關(guān)SW7受控制而斷開。當(dāng)?shù)谝豢刂菩盘朣l被反激活為邏輯低 狀態(tài)時(shí)，第十開關(guān)SW10受控制而閉合；反之，則第十開關(guān)SW10受控制而 斷開。類似地，當(dāng)?shù)诙刂菩盘朣2被激活為邏輯高狀態(tài)時(shí)，第二開關(guān)SW2、
第五開關(guān)SW5和第八開關(guān)SW8受控制而閉合；反之，則第二開關(guān)SW2、第 五開關(guān)SW5和第八開關(guān)SW8受控制而斷開。當(dāng)?shù)诙刂菩盘朣2被反激活為 邏輯低狀態(tài)時(shí)，第十一開關(guān)SW11受控制而閉合；反之，則第十一開關(guān)SWll受控制而斷開。同樣，當(dāng)?shù)谌刂菩盘朣3被激活為邏輯高狀態(tài)時(shí)，第三開關(guān)SW3、第 六開關(guān)SW6和第九開關(guān)SW9受控制而閉合；反之，則第三開關(guān)SW3、第六 開關(guān)SW6和第九開關(guān)SW9受控制而斷開。當(dāng)?shù)谌刂菩盘朣3被反激活為邏 輯低狀態(tài)時(shí)，第十二開關(guān)SW12受控制而閉合；反之，則第十二開關(guān)SW12 受控制而斷開。共享塊262還包括選擇單元310,該選擇單元310將第一 MOSFET單元 302和第二MOSFET單元304、共享電容器單元306以及共享電阻器單元308 連接到專有塊266、268和270中的根據(jù)控制信號S1、S2和S3而激活的一個(gè)。 根據(jù)控制信號S1、 S2和S3來激活專有塊266、 268和270之一。例如，當(dāng)僅第一控制信號S1被激活為邏輯高狀態(tài)時(shí)(如當(dāng)圖8中的索引 i=l時(shí)，圖7中的時(shí)間段Tl期間)，第一專有塊266被激活(而其它專有塊 268和270被反激活)。此外，在該時(shí)間段Tl期間，選擇單元310將第一 PM0SFETMP1、第一NMOSFETMNl、第一電阻器Rl和第一電容器Cl連 接到激活的第一專有塊266,以便從第一傳感器信號IN1產(chǎn)生第一電壓信號 VII。此外，在圖5中，在時(shí)間段T1期間，選擇將第一電壓信號VII和第一 參考信號Vrefl輸入共享比較器276?？蛇x地，當(dāng)僅第一控制信號Sl和第二控制信號S2被激活為邏輯高狀態(tài) 時(shí)(如當(dāng)圖8中的索引i二2時(shí)，圖7中的時(shí)間段T2期間)，第二專有塊268 被激活(而其它專有塊266和270被反激活)。此外，在該時(shí)間段T2期間， 選擇單元310將第一 PMOSFET MP1和第二 PMOSFET MP2、第一 NMOSFET MN1和第二NMOSFET MN2、第一電阻器Rl和第二電阻器R2以及第一電 容器Cl和第二電容器C2連接到激活的第二專有塊268,以便從第二傳感器 信號IN2產(chǎn)生第二電壓信號VI2。此外，在圖5中，在時(shí)間段T2期間，選擇 將第二電壓信號VI2和第二參考信號Vref2輸入共享比較器276。此外，當(dāng)?shù)谝豢刂菩盘朣1、第二控制信號S2和第三控制信號S3都被激 活為邏輯高狀態(tài)時(shí)(如當(dāng)圖8中的索引i=3時(shí)，圖7中的時(shí)間段T3期間)， 第三專有塊27(H皮激活(而其它專有塊266和268纟皮反激活)。此外，在該時(shí)
間段T3期間，選擇單元310將第一 PMOSFET MP1、第二 PMOSFET MP2 和第三PM0SFETMP3、第一 NMOSFET MN1 、第二 NMOSFETMN2和第三 NMOSFET MN3、第一電阻器R1、第二電阻器R2和第三電阻器R3以及第 一電容器Cl、第二電容器C2和第三電容器C3連接到激活的第三專有塊270, 以便從第三傳感器信號IN3產(chǎn)生第三電壓信號VI3。此外，在圖5中，在時(shí) 間段T3期間，選擇將第三電壓信號VI3和第三參考信號Vref3輸入共享比較 器276。圖8示出圖4中的安全裝置202A或圖5中的安全裝置202B的操作期間 的步驟的流程圖。參照圖4、圖5和圖8，當(dāng)接通電源，智能卡200的寄存器 復(fù)位時(shí)，安全裝置202A或202B首先執(zhí)行上電復(fù)位(圖8的步驟S402 )。之 后，數(shù)據(jù)處理器248或282將索引i初始化為1 (圖8的步驟S404)。如已經(jīng)參照圖4所描述的，索引i表示將選擇電壓信號VII 、 VI2和VI3 之一以及參考電壓Vrefl、 Vref2和Vref3中的相應(yīng)一個(gè)連接到圖4中的共享 比較器254 (圖8的步驟S406)。數(shù)據(jù)處理器248基于索引i來產(chǎn)生控制信號 Sl、 S2和S3，以控制選擇電壓信號VII、 VI2和Vi3之一以及參考電壓Vrefl、 Vref2和Vref中的相應(yīng)一個(gè)連接到共享比較器254?？蛇x地，如已經(jīng)參照圖5、圖6和圖7所描述的，索引i表示共享PMOSFET MP1、 MP2和MP3、共享NMOSFET MN1、 MN2和MN3、共享電阻器R1、 R2和R3以及共享電容器Cl、 C2和C3中的哪些被連接到專有塊266、 268 和270中激活的一個(gè)(圖8的步驟S406)。數(shù)據(jù)處理器282基于索引i來產(chǎn)生 控制信號Sl、 S2和S3，以控制共享PMOSFET MP1、 MP2和MP3、共享 NM0SFETMN1、 MN2和MN3、共享電阻器R1、 R2和R3以及共享電容器 Cl、 C2和C3中的哪些被連接到專有塊266、 268和270中激活的一個(gè)。數(shù)據(jù)處理器248或282等待預(yù)定時(shí)間段(圖8的步驟S408 ),以使得通 過這樣的元件選才奪所選的電壓信號VIi穩(wěn)定。然后，由共享比較器254或276 以及復(fù)位控制單元256或280來執(zhí)行對黑客活動(dòng)的檢測(圖8的步驟S410 )。如果比較器信號DET被激活為邏輯高狀態(tài)(圖8的步驟S412),則復(fù)位 控制單元256或280將復(fù)位信號RST激活為邏輯高狀態(tài)(圖8的步驟S414 )。 之后，如果供電終止(圖8的步驟S415 ),則安全裝置202A或202B的操作 終止。反之，圖8的流程返回到步驟S404,同時(shí)索引被重新初始化(i=l )以 便繼續(xù)監(jiān)控黑客活動(dòng)。
如果比較器信號DET沒有被激活(圖8的步驟S412 ),則在數(shù)據(jù)處理器 248或282等待預(yù)定時(shí)間段之后，數(shù)據(jù)處理器248或282確定是否來自所有 專有塊(圖4中的226、 234和242，或者圖5中的266、 268和270)的所有 電壓信號VIl、 VI2和VI3都被循環(huán)并進(jìn)行了處理(圖8的步驟S416)。如果 不是所有電壓信號VII、 VI2和VI3都被共享比較器254或276進(jìn)行了處理， 則數(shù)據(jù)處理器248或282將索引i力。1 (圖8的步驟S418 ),相應(yīng)地產(chǎn)生控制 信號Sl、 S2和S3,以返回圖8的步驟S406。如果所有電壓信號VII、 VI2和VI3都被共享比較器254或276進(jìn)行了 處理，并且供電終止(圖8的步驟S415 ),則安全裝置202A或202B的操作 終止。反之，則圖8的流程返回到步驟S404,同時(shí)索引被重新初始化(i=l ), 以繼續(xù)監(jiān)控黑客活動(dòng)。以這樣的方式，所有電壓信號VIl、 VI2和VI3都纟皮循環(huán)，從所有專有 塊(圖4中的226、 234和242,或者圖5中的266、 268和270 )適當(dāng)?shù)禺a(chǎn)生， 并被共享比較器254或276進(jìn)行處理。因此，安全裝置202A或202B通過共 享元件來有效地監(jiān)控對智能卡200的黑客活動(dòng)，從而可以以較小的電路面積 和較低的成本來實(shí)現(xiàn)安全裝置202A或202B。上面的描述僅是示例性的，而非出于限制的目的。例如，這里所描述和 示出的元件的數(shù)量僅是示例。本發(fā)明僅由權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求
1、一種智能卡，包括微型計(jì)算機(jī)；多個(gè)塊，每一塊在被激活時(shí)產(chǎn)生對應(yīng)的輸出信號；至少一個(gè)共享元件；選擇單元，用于將所述至少一個(gè)共享元件連接到所述塊中被激活的一個(gè)塊；復(fù)位控制單元，從所述對應(yīng)的輸出信號產(chǎn)生將發(fā)送給微型計(jì)算機(jī)的復(fù)位信號。
2、 如權(quán)利要求1所述的智能卡，其中，所述塊中被激活的一個(gè)塊是安全 塊，該安全塊用各自的輸出信號來指示所檢測的參數(shù)是否在容許范圍內(nèi)。
3、 如權(quán)利要求2所述的智能卡，其中，當(dāng)所述對應(yīng)的輸出信號指示所檢 測的參數(shù)不在容許范圍之內(nèi)時(shí)，所述復(fù)位控制單元激活復(fù)位信號。
4、 如權(quán)利要求3所述的智能卡，還包括至少一個(gè)寄存器，當(dāng)復(fù)位信號被激活時(shí)，所述寄存器接收該復(fù)位信號從 而被復(fù)位。
5、 如權(quán)利要求3所述的智能卡，其中，當(dāng)復(fù)位信號被激活時(shí)，微型計(jì)算 機(jī)的操作停止。
6、 如權(quán)利要求1所述的智能卡，還包括 多個(gè)元件；切換單元，用于確定所述多個(gè)元件中的哪些元件將被連接到安全塊中被 激活的一個(gè)塊。
7、 如權(quán)利要求6所述的智能卡，還包括控制器，控制切換單元，并選擇所述塊中被激活的一個(gè)塊。
8、 如權(quán)利要求6所述的智能卡，其中，所述至少一個(gè)共享元件包括多個(gè) 電阻器、多個(gè)電容器和多個(gè)晶體管。
9、 如權(quán)利要求1所述的智能卡，還包括切換單元，選擇來自所述塊中被激活的一個(gè)塊的對應(yīng)的輸出信號作為選 擇的輸出信號；共享比較器，通過比較選擇的輸出信號與參考信號來產(chǎn)生比較器信號，其中，所述復(fù)位控制單元從所述比較器信號產(chǎn)生復(fù)位信號。
10、 如權(quán)利要求9所述的智能卡，還包括 ，控制器，包括數(shù)據(jù)處理器和存儲(chǔ)有指令序列的存儲(chǔ)設(shè)備，其中，通過由該數(shù)據(jù)處理器執(zhí)行所述指令序列，使該數(shù)據(jù)處理器執(zhí)行以下步驟 A指示所述塊中被激活的一個(gè)塊；B產(chǎn)生至少一個(gè)控制信號，所述控制信號用于將所述至少一個(gè)共享元件 中被選擇的 一組元件連接到所述塊中被激活的 一個(gè)塊；C產(chǎn)生至少一個(gè)控制信號，所述控制信號用于控制切換單元選擇所述塊 中被激活的 一個(gè)塊的對應(yīng)的輸出信號作為選擇的輸出信號；D重復(fù)步驟A、 B和C,以使每一個(gè)塊循環(huán)作為所述塊中被激活的一個(gè)塊。
11、 如權(quán)利要求IO所述的智能卡，其中，通過由該數(shù)據(jù)處理器執(zhí)行所述 指令序列，使該數(shù)據(jù)處理器還執(zhí)行以下步驟執(zhí)行步驟D,直到對智能卡的供電終止。
12、 如權(quán)利要求1所述的智能卡，其中，所述至少一個(gè)共享元件是比較 器，所述比較器通過比較所述塊中被激活的一個(gè)塊的對應(yīng)的輸出信號與參考 信號來產(chǎn)生比較器信號，其中，所述復(fù)位控制單元從所述比較器信號產(chǎn)生復(fù)位信號。
13、 如權(quán)利要求12所述的智能卡，其中，所述參考信號是用于所述塊中 被激活的 一個(gè)塊的對應(yīng)的參考信號。
14、 如權(quán)利要求1所述的智能卡，還包括數(shù)據(jù)處理器和存儲(chǔ)有指令序列 的存儲(chǔ)設(shè)備，其中，通過由該數(shù)據(jù)處理器執(zhí)行所述指令序列，使該數(shù)據(jù)處理 器執(zhí)行以下步驟A產(chǎn)生指示所述塊中被激活的一個(gè)塊的至少一個(gè)控制信號；B重復(fù)步驟A,以使每一個(gè)塊循環(huán)作為所述塊中被激活的一個(gè)塊。
15、 一種智能卡中的安全裝置，包括多個(gè)安全塊，每一安全塊在被激活時(shí)產(chǎn)生指示各自所檢測的參數(shù)是否在 各自的容許范圍內(nèi)的對應(yīng)的輸出信號； 至少一個(gè)共享元件；選擇單元，用于將所述至少一個(gè)共享元件連接到所述安全塊中被激活的 一個(gè)安全塊。
16、 如權(quán)利要求15所述的安全裝置，還包括 多個(gè)元件；切換單元，用于確定所述多個(gè)元件中的哪些元件將被連接到所述安全塊 中被激活的一個(gè)安全塊。
17、 如權(quán)利要求16所述的安全裝置，其中，所述多個(gè)元件包括多個(gè)電阻 器、多個(gè)電容器和多個(gè)晶體管。
18、 如權(quán)利要求15所述的安全裝置，還包括切換單元，選擇來自所述安全塊中被激活的一個(gè)安全塊的對應(yīng)的輸出信 號作為選擇的輸出信號；共享比較器，通過比較選擇的輸出信號與參考信號來產(chǎn)生比較器信號， 復(fù)位控制單元，從所述比較器信號產(chǎn)生將發(fā)送給;微型計(jì)算機(jī)的復(fù)位信號。
19、 如權(quán)利要求18所述的安全裝置，其中，當(dāng)復(fù)位信號被激活時(shí)，所述 智能卡的至少 一個(gè)寄存器被復(fù)位。
20、 如權(quán)利要求18所述的安全裝置，其中，當(dāng)復(fù)位信號被激活時(shí)，微型 計(jì)算機(jī)的操作停止。
21、 如權(quán)利要求18所述的安全裝置，還包括控制器，該控制器包括數(shù)據(jù) 處理器和存儲(chǔ)有指令序列的存儲(chǔ)設(shè)備，其中，通過由該數(shù)據(jù)處理器執(zhí)行所述 指令序列，使該數(shù)據(jù)處理器執(zhí)行以下步驟A指示所述安全塊中被激活的一個(gè)安全塊；B產(chǎn)生至少一個(gè)控制信號，所述控制信號用于將所述至少一個(gè)共享元件 中被選擇的 一組元件連接到所述安全塊中被激活的 一個(gè)安全塊；C產(chǎn)生至少一個(gè)控制信號，所述控制信號用于控制切換單元選擇所述安 全塊中被激活的 一個(gè)安全塊的對應(yīng)的輸出信號作為選擇的輸出信號；D重復(fù)步驟A、 B和C，以使每一個(gè)安全塊循環(huán)作為所述安全塊中被激 活的一個(gè)安全塊。
22、 如權(quán)利要求21所述的安全裝置，其中，通過由該數(shù)據(jù)處理器執(zhí)行所 述指令序列，使該數(shù)據(jù)處理器還執(zhí)行以下步驟執(zhí)行步驟D，直到對智能卡的供電終止。
23、 如權(quán)利要求15所述的安全裝置，其中，所述至少一個(gè)共享元件是比 較器，所述比較器通過比較對應(yīng)的輸出信號與參考信號來產(chǎn)生比較器信號。
24、 如權(quán)利要求23所述的安全裝置，其中，所述參考信號是用于所述安 全塊中被激活的 一個(gè)安全塊的對應(yīng)的參考信號。
25、如權(quán)利要求15所述的安全裝置，還包括控制器，該控制器包括數(shù)據(jù) 處理器和存儲(chǔ)有指令序列的存儲(chǔ)設(shè)備，其中，通過由該數(shù)據(jù)處理器執(zhí)行所述 指令序列，使該數(shù)據(jù)處理器執(zhí)行以下步驟A產(chǎn)生指示所述安全塊中被激活的 一個(gè)安全塊的至少 一個(gè)控制信號； B重復(fù)步驟A,以使每一個(gè)安全塊循環(huán)作為所述安全塊中被激活的一個(gè) 安全塊。
全文摘要
一種智能卡中的安全裝置，包括具有至少一個(gè)共享元件的多個(gè)安全塊。每一安全塊在被激活時(shí)產(chǎn)生指示各自所檢測的參數(shù)在各自的容許范圍內(nèi)的對應(yīng)的輸出信號。選擇單元將共享元件連接到所述安全塊中被激活的一個(gè)塊，從而使安全裝置的面積和成本最小。
文檔編號G06F21/77GK101159033SQ200710140310
公開日2008年4月9日 申請日期2007年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月11日
發(fā)明者金義勝 申請人:三星電子株式會(huì)社