DE102007055654A1

DE102007055654A1 - Method for registering data in non-volatile memory of microprocessor-based portable data medium, particularly chip card, involves assigning data at data medium in blocks, which is written in non-volatile memory

Info

Publication number: DE102007055654A1
Application number: DE200710055654
Authority: DE
Inventors: Alexander Grebe; Michael Baldischweiler
Original assignee: Giesecke and Devrient GmbH
Current assignee: Giesecke and Devrient GmbH
Priority date: 2007-11-21
Filing date: 2007-11-21
Publication date: 2009-05-28

Abstract

The method involves assigning a data at a data medium in blocks, which is written in the non-volatile memory. A sub-domain of non-volatile memory is characterized, where another sub-domain of non-volatile memory is characterized. A cyclic redundancy checksum is determined for contents selected from former characterized sub-domain. An independent claim is included for a computer program product.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einschreiben von Daten in einen nicht-flüchtigen Speicher eines mikroprozessorgestützten tragbaren Datenträgers, insbesondere einer Chipkarte, bei dem die Daten blockweise an den Datenträger übertragen und in den nicht-flüchtigen Speicher geschrieben werden. Die Erfindung betrifft ferner ein Computerprogrammprodukt sowie einen tragbaren Datenträger, insbesondere eine Chipkarte, mit einem nicht-flüchtigen Speicher und einem Mikroprozessor, bei welchem Daten blockweise an den Datenträger übertragbar und mikroprozessorgestützt in den nicht-flüchtigen Speicher schreibbar sind.The The invention relates to a method for writing data in a non-volatile Memory of a microprocessor-based portable data carrier, in particular a chip card, in which the data in blocks to the Transfer data carrier and into the non-volatile Memory to be written. The invention further relates to a computer program product and a portable data carrier, in particular a chip card, with a non-volatile memory and a microprocessor, in which data can be transferred in blocks to the data carrier and microprocessor-based in the non-volatile memory are writable.

Tragbare Datenträger in Form einer Chipkarte sind z. B. Zugangsberechtigungskarten, sog. SIM(Subscriber Indentity Module)-Karten, für Mobilfunknetzwerke. Ein tragbarer Datenträger in Form einer Chipkarte weist üblicherweise in einem Kartenkörper einen integrierten Halbleiterbaustein sowie elektrisch leitende Kontaktflächen als Kopplungselemente zur Kommunikation des Kartenchips mit externen Geräten, wie z. B. Kartenschreib/Lesegeräten, Kommunikationsendgeräten, Bankterminals etc., auf. Als Kopplungselement zur Kommunikation des Kartenchips mit den externen Geräten können alternativ oder zusätzlich auch eine oder mehrere Antennen zur kontaktlosen Datenübertragung vorgesehen sein. In dem Halbleiterbaustein des tragbaren Datenträgers befinden sich der eigentliche Mikroprozessor (CPU) sowie ein programmierbarer nicht-flüchtiger Speicher, z. B. ein EEPROM oder ein Flash-Speicher, in den Daten einschreibbar sind. Daneben kann der Halbleiterbaustein einen Festwertspeicher sowie einen flüchtigen Arbeitsspeicher für den Prozessor umfassen.portable Data carrier in the form of a chip card are z. B. access authorization cards, so-called SIM (Subscriber Indentity Module) cards, for mobile radio networks. A portable data carrier in the form of a chip card usually has in a card body an integrated semiconductor device and electrically conductive contact surfaces as coupling elements for communication of the card chip with external devices, such as B. card writing / reading devices, communication terminals, Bank terminals, etc., on. As a coupling element for communication of the card chip with the external devices alternatively or additionally, one or more antennas for be provided contactless data transmission. In the semiconductor device of the portable data carrier are the actual Microprocessor (CPU) as well as a programmable non-volatile memory, z. As an EEPROM or a flash memory, in the data inscribable are. In addition, the semiconductor device can be a read-only memory and a volatile memory for the Processor include.

Das Einschreiben von Daten in den nicht-flüchtigen Speicher, das auch als Programmieren, Beschreiben oder Laden des Speichers bezeichnet wird, er folgt über Programmiergeräte, die über die Kopplungselemente des Datenträgers mit dem Halbleiterbaustein der Karte kommunizieren. Das Einschreiben von Daten, die sich von Karte zu Karte nicht ändern, wird Initialisierung genannt. Das Einschreiben von Daten, die spezifisch für den jeweils einzelnen Datenträger oder eine bestimmte Person sind, wird Personalisierung genannt. Im Rahmen der Personalisierung werden beispielsweise Identifizierungsnummern oder geheime Schlüssel, die im Zusammenhang mit Verschlüsselungsalgorithmen verwendet werden, in dem Datenträger hinterlegt. Personalisierungsdaten können auch kunden- bzw. kundengruppenspezifischer Programmcode sein.The Writing data into the non-volatile memory, that also as programming, writing or loading the memory it follows via programming devices, via the coupling elements of the data carrier communicate with the semiconductor device of the card. The registered mail data that does not change from card to card becomes Called initialization. The writing of data that is specific for each individual disk or one particular person is called personalization. As part of Personalization becomes, for example, identification numbers or secret keys associated with encryption algorithms be used, stored in the disk. personalization data can also customer- or customer group-specific program code be.

Das Einschreiben dieser Daten in den nicht-flüchtigen Speicher nimmt verhältnismäßig viel Zeit in Anspruch und begrenzt damit den Durchsatz bei der Produktion der tragbaren Datenträger. Die Zeit für das Einschreiben von Daten in den nicht-flüchtigen Speicher wird bestimmt durch den Schreibzugriff, der nicht beliebig schnell erfolgen kann. So ist bei einem Schreibzugriff auf einen nicht-flüchtigen Speicher eine Schreibspannung (Programmierspannung) erforderlich, welche höher ist als eine Versorgungsspannung des Halbleiterbausteins, und die intern in dem Halbleiterbaustein über eine integrierte Ladungspumpe aus der Versorgungsspannung generiert wird. Die Zeit für einen Schreibzugriff ist spezifisch für den Typ des Halbleiterbausteins. Für ein EEPROM liegt diese Zeit zwischen 3 ms und 10 ms. Mit einem Schreibzugriff kann üblicherweise eine sog. Page (Seite) des nicht-flüchtigen Speichers, welche mehrere Speicherzellen umfasst, auf einmal beschrieben werden. Eine solche Page kann beispielsweise mehrere Byte umfassen.The Write this data into the non-volatile memory takes a relatively long time and thus limits the throughput in the production of portable Disk. The time for the registration of Data in the non-volatile memory is determined by the write access, which can not be done arbitrarily fast. So is in a write access to a non-volatile Memory a write voltage (programming voltage) required which is higher than a supply voltage of the semiconductor device, and the internally in the semiconductor device via an integrated Charge pump is generated from the supply voltage. The time for a write access is specific to the Type of semiconductor device. This is for an EEPROM Time between 3 ms and 10 ms. With a write access can usually a so-called page of the non-volatile memory, which includes multiple memory cells to be described at once. Such a page may for example comprise several bytes.

Um die Geschwindigkeit bei der Initialisierung und/oder Personalisierung des nicht-flüchtigen Speichers des tragbaren Datenträgers zu erhöhen, schlägt die DE 199 28 468 C2 vor, einen Datenblock zu empfangen, in einem I/O-Buffer zwischenzuspeichern und anschließend in einen Programmier-Zwischenspeicher zu kopieren. Sobald ein j-ter Datenblock in den Programmier-Zwischenspeicher kopiert wurde, wird bereits der nächste Datenblock (j + 1) empfangen, während zumindest teilweise gleichzeitig die Programmierung des nicht-flüchtigen Speichers mit den Daten des zuvor empfangenen Datenblocks (j) aus dem Programmier-Zwischenspeicher erfolgt. Somit werden während der Datenübertragung zum I/O-Buffer gleichzeitig zuvor gesendete Daten in den nicht-flüchtigen Speicher eingeschrieben.To increase the speed of initialization and / or personalization of the non-volatile memory of the portable data carrier, the DE 199 28 468 C2 to receive a data block, buffer in an I / O buffer and then copy into a programming buffer. As soon as a jth data block has been copied into the programming buffer, the next data block (j + 1) is already being received, while at least partially simultaneously the programming of the non-volatile memory with the data of the previously received data block (j) from the programmer Temporary storage takes place. Thus, during data transfer to the I / O buffer, previously sent data is simultaneously written to the non-volatile memory.

Zur Lösung der gleichen Problematik schlägt die EP 0 971 361 B1 vor, mehrere Ladungspumpen vorzusehen, um ein teils parallelisiertes Schreiben in den nicht-flüchtigen Speicher bewirken zu können.To solve the same problem proposes the EP 0 971 361 B1 to provide a plurality of charge pumps in order to effect a partially parallelized writing in the non-volatile memory can.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Einschreiben von Daten in einen nicht-flüchtigen Speicher eines mikroprozessorgestützten tragbaren Datenträgers, insbesondere einer Chipkarte, sowie einen tragbaren Datenträger anzugeben, bei welchem die Initialisierung und/oder Personalisierung weiter beschleunigt wird. Es ist ferner Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Computerprogrammprodukt anzugeben.It It is therefore an object of the present invention to provide a method for Writing data into a non-volatile memory a microprocessor-based portable data carrier, in particular a smart card, as well as to specify a portable data carrier, in which the initialization and / or personalization continues is accelerated. It is a further object of the present invention to specify a computer program product.

Diese Aufgaben werden durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1, ein Computerprogrammprodukt mit den Merkmalen des Patentanspruches 11 sowie einen tragbaren Datenträger mit den Merkmalen des Patentanspruches 12 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.These Tasks are achieved by a method having the features of the claim 1, a computer program product with the features of claim 11 as well as a portable data carrier with the features of claim 12 solved. Advantageous embodiments result from the dependent claims.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Einschreiben von Daten in einen nicht-flüchtigen Speicher eines mikroprozessorgestützten tragbaren Datenträgers, insbesondere einer Chipkarte, bei dem die Daten blockweise an den Datenträger übertragen und in den nicht-flüchtigen Speicher geschrieben werden, werden ein erster Teilbereich des nicht-flüchtigen Speichers beschrieben, ein zweiter Teilbereich des nicht-flüchtigen Speichers beschrieben, und eine Prüfsumme für die aus dem beschriebenen ersten Teilbereich ausgewiesenen Inhalte ermittelt, während der Schritt des Schreibens des zweiten Teilbereichs des nicht-flüchtigen Speichers erfolgt.at a method according to the invention for writing data into a non-volatile memory of a microprocessor-based portable data carrier, in particular a smart card, at the data is transferred block by block to the data carrier and be written into the non-volatile memory a first portion of the non-volatile memory is described a second portion of the non-volatile memory described, and a checksum for from the identified content described in the first section, during the step of writing the second subarea of the non-volatile memory.

Diesem Vorgehen liegt die Überlegung zu Grunde, dass die Programmie rung des nicht-flüchtigen Speichers während der Initialisierung und/oder der Personalisierung beschleunigt werden kann, wenn die Ermittlung der Prüfsumme für einen jeweiligen Teilbereich nicht erst im Anschluss an das vollständige Beschreiben des nicht-flüchtigen Speichers vorgenommen wird, sondern parallel zum Beschreiben eines gerade geschriebenen Teilbereichs des nicht-flüchtigen Speichers.this Approach is based on the consideration that the program tion of the non-volatile memory during the Initialization and / or personalization can be accelerated can, if the determination of the checksum for a respective subarea not only following the complete Describe the non-volatile memory made but parallel to describing a just written Part of the non-volatile memory.

Die Bestimmung der Prüfsumme dient dazu, Fehler bei der Übertragung von Daten von einem Programmiergerät an den nicht-flüchtigen Speicher erkennen zu können. Hierzu wird beispielsweise vor Beginn der Übertragung eines Datenblocks die Prüfsumme, auch CRC(Cyclic Redundancy Check)-Wert genannt, berechnet. Nach Abschluss der Datenübertragung wird die Prüfsumme erneut errechnet. Anschließend werden diese beiden Prüfsummen verglichen. Die Prüfsumme ist so ausgelegt, dass Fehler bei der Übertragung der Daten, wie sie beispielsweise durch Rauschen auf der Kommunikationsleitung verursacht werden könnten, fast immer entdeckt werden.The Determining the checksum serves to error in the transmission from data from a programmer to the non-volatile one To recognize memory. This is for example before starting the transmission of a data block, the checksum, also called CRC (Cyclic Redundancy Check) value. To Completing the data transfer is the checksum recalculated. Subsequently, these two checksums compared. The checksum is designed to contain errors the transmission of data, as for example by Noise could be caused on the communication line, almost always be discovered.

Durch die Parallelisierung des Beschreibens eines Teilbereichs des nicht-flüchtigen Speichers und der Ermittlung der Prüfsumme für die aus einem bereits beschriebenen anderen Teilbereich ausgelesenen Inhalte kann die Programmierung des nicht-flüchtigen Speichers beschleunigt werden.By the parallelization of describing a subset of the non-volatile Memory and the determination of the checksum for those read out from another section already described Contents may be the programming of non-volatile memory be accelerated.

Sofern zum Beschreiben des ersten und des zweiten Teilbereichs des nicht-flüchtigen Speichers eine gemeinsame Ladungspumpe verwendet wird, hat das Auslesen der in dem ersten Teilbereich geschriebenen Inhalte vor dem Beschreiben des zweiten Teilbereichs des nicht-flüchtigen Speichers zu erfolgen, da während des Programmiervorganges nicht auf den nicht-flüchtigen Speicher lesend zugegriffen werden kann. In einer alternativen Ausgestaltung erfolgt während des Beschreibens des ersten Teilbereichs des nicht-flüchtigen Speichers ein Auslesen des zweiten Teilbereichs, oder umgekehrt. Dieses Vorgehen erfordert das Vorhandensein einer weiteren Ladungspumpe, so dass während der Programmierung eines der Teilbereiche auf einen anderen Teilbereich des nicht-flüchtigen Speichers zugegriffen werden kann.Provided for describing the first and second subregions of the non-volatile Memory is used a common charge pump, reading out the content written in the first subarea before writing the second portion of the non-volatile memory to be done because not during the programming process the non-volatile memory is read-accessed can. In an alternative embodiment takes place during Describing the first sub-section of the non-volatile Memory a readout of the second portion, or vice versa. This procedure requires the presence of a further charge pump, so while programming one of the subareas to another part of the non-volatile memory can be accessed.

Zweckmäßigerweise weist der tragbare Datenträger in einer weiteren Ausgestaltung zum Beschreiben des nicht-flüchtigen Speichers eine erste und eine zweite Ladungspumpe auf, wobei zum Beschreiben des ersten Teilbereichs des nicht-flüchtigen Speichers die erste Ladungspumpe und zum Beschreiben des zweiten Teilbereichs des nicht-flüchtigen Speichers die zweite Ladungspumpe verwendet wird. Das Vorsehen zweier Ladungspumpen ermöglicht eine weitere Beschleunigung des Programmiervorganges während der Initialisierung und/oder Personalisierung des tragbaren Datenträgers.Conveniently, has the portable data carrier in a further embodiment for describing the non-volatile memory, a first and a second charge pump, wherein for describing the first portion of the non-volatile memory, the first charge pump and for describing the second portion of the non-volatile Memory the second charge pump is used. The provision of two Charge pumps allow further acceleration of the Programming process during initialization and / or Personalization of the portable data carrier.

Zur weiteren zeitlichen Optimierung des Programmiervorganges ist dazu vorgesehen, dass der erste Teilbereich des nicht-flüchtigen Speichers Speicherseiten (Pages) mit ersten, insbesondere geradzahligen, Adressen und der zweite Teilbereich des nicht-flüchtigen Speichers Speicherseiten mit zweiten, insbesondere ungeradzahligen, Adressen umfasst. Hierdurch kann das Be schreiben des ersten Teilbereichs und des zweiten Teilbereichs des nicht-flüchtigen Speichers abwechselnd erfolgen.to further temporal optimization of the programming process is to provided that the first part of the non-volatile Memory pages (pages) with first, especially even, Addresses and the second subsection of the non-volatile Memory memory pages with second, in particular odd, Addresses includes. This can be the writing of the first section and the second portion of the non-volatile memory take place alternately.

Parallel zum Schreiben mit der zweiten Ladungspumpe werden die gerade mit der ersten Ladungspumpe geschriebenen Daten ausgelesen. Für diese Daten kann anschließend die Prüfsumme berechnet werden, unabhängig davon, ob die erste und/oder die zweite Ladungspumpe für einen Programmiervorgang verwendet werden.Parallel for writing with the second charge pump are watching with the data written to the first charge pump. For this Data can then be calculated the checksum regardless of whether the first and / or the second Charge pump be used for a programming operation.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung dieser Variante wird während des Beschreibens des ersten Teilbereichs des nicht-flüchtigen Speichers ein nächster Datenblock empfangen, der in den zweiten Teilbereich des nicht-flüchtigen Speichers einzuspeichern ist, oder umgekehrt.According to one Another embodiment of this variant is during the Describing the first sub-section of the non-volatile Memory receive a next block of data in the store the second subarea of the non-volatile memory is, or vice versa.

Um die Verarbeitung der Prüfsumme zu beschleunigen kann weiter vorgesehen sein, dass beim Beschreiben des zweiten Teilbereichs des nicht-flüchtigen Speichers ein Prüfsummenwert für den letzten in den ersten Teilbereich des nicht-flüchtigen Speichers geschriebenen Datenblock empfangen wird, der mit der ermittelten Prüfsumme auf Übereinstimmung verglichen wird, oder umgekehrt. Die Verifizierung der Prüfsumme kann gemäß dieser Ausgestaltung durch den Mikroprozessor des tragbaren Datenträgers vorgenommen werden.Around to speed up the processing of the checksum can continue be provided that when describing the second portion non-volatile memory is a checksum value for the last in the first subarea of the non-volatile Memory written data block is received with the determined Checksum is compared to match, or the other way around. The verification of the checksum can according to this embodiment made by the microprocessor of the portable data carrier become.

Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung sieht vor, dass der erste und der zweite Teilbereich des nicht-flüchtigen Speichers zumindest teilweise parallel beschrieben werden. Diese Ausgestaltung setzt voraus, dass entsprechende Mittel in dem tragbaren Datenträger vorgesehen sind, welche die Parallelisierung des Schreibprozesses erlauben.A further expedient embodiment provides that the first and the second portion of the non-volatile memory at least partially described in parallel. This embodiment requires that appropriate means are provided in the portable data carrier, which allow the parallelization of the writing process.

Ferner kann vorgesehen sein, dass die Prüfsumme für den beschriebenen ersten und zweiten Teilbereich des nicht-flüchtigen Speichers gemeinsam berechnet wird, wenn ein weiterer Teilbereich des nicht-flüchtigen Speichers beschrieben wird. Hierdurch ergibt sich eine weitere Beschleunigung des Programmiervorganges des nicht-flüchtigen Speichers.Further can be provided that the checksum for the described first and second part of the non-volatile Memory is calculated together, if another subsection of the non-volatile memory is described. hereby results in a further acceleration of the programming process non-volatile memory.

Von der Erfindung ist ferner ein Computerprogrammprodukt umfasst, das maschinenlesbare Programmbefehle für eine Steuerungseinheit eines Datenträgers aufweist, die diese zur Ausführung eines erfindungsgemäßen Ver fahren veranlassen. Das Computerprogrammprodukt kann z. B. in Form einer Diskette, einer CD-ROM usw. vorliegen. Es kann jedoch auch durch ein Computersignal verkörpert sein, welches in einem Computernetzwerk übertragen wird.From The invention further comprises a computer program product which Machine-readable program instructions for a control unit of a volume that they are for execution cause a Ver drive according to the invention. The Computer program product can, for. B. in the form of a floppy disk, a CD-ROM etc. are available. It can, however, also by a computer signal be embodied in a computer network becomes.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein tragbarer Datenträger, insbesondere eine Chipkarte, mit einem nicht-flüchtigen Speicher und einem Mikroprozessor, bei welchem Daten blockweise an den Datenträger übertragbar und mikroprozessorgestützt in den nicht-flüchtigen Speicher schreibbar sind, dazu ausgebildet, einen ersten Teilbereich des nicht- flüchtigen Speichers zu beschreiben, einen zweiten Teilbereich des nicht-flüchtigen Speichers zu beschreiben, und eine Prüfsumme für die aus dem beschriebenen ersten Teilbereich ausgelesenen Inhalte zu ermitteln, während der Schritt des Schreibens des zweiten Teilbereichs des nicht-flüchtigen Speichers erfolgt. Ein erfindungsgemäßer tragbarer Datenträger weist damit die gleichen Vorteile auf, wie sie in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben wurden. Der erfindungsgemäße tragbare Datenträger erlaubt die Ermittlung der Prüfsumme für aus dem geschriebenen ersten Teilbereich ausgelesenen Inhalte, während der Schritt des Schreibens des zweiten Teilbereichs des nicht-flüchtigen Speichers erfolgt und damit eine schnellere Programmierung des Datenträgers.According to one Another aspect of the invention is a portable data carrier. in particular a chip card, with a non-volatile Memory and a microprocessor, in which data block by block transferable to the data carrier and microprocessor-based in the non-volatile memory are writable, to formed a first portion of the non-volatile Memory to describe a second portion of the non-volatile memory to describe, and a checksum for the out to determine contents read out from the described first subarea; during the step of writing the second subarea of the non-volatile memory. An inventive portable data carrier thus has the same advantages on, as in connection with the invention Procedures have been described. The inventive portable data carrier allows the determination of the checksum for read from the written first section Content while the step of writing the second Part of the non-volatile memory takes place and thus a faster programming of the data carrier.

In einer weiteren konkreten Ausgestaltung weist der Datenträger zum Beschreiben des ersten Teilbereichs des nicht-flüchtigen Speichers eine erste Ladungspumpe und zum Beschreiben des zweiten Teilbereichs des nicht-flüchtigen Speichers eine zweite Ladungspumpe auf. Darüber hinaus kann der erfindungsgemäße Datenträger weitere Mittel umfassen, die die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erlauben.In another specific embodiment, the disk to describe the first part of the non-volatile Memory a first charge pump and to describe the second portion of the non-volatile memory, a second charge pump on. In addition, the inventive Disk further means include the execution allow the process of the invention.

Die Erfindung wird nachfolgend näher anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:The The invention will be explained in more detail below with reference to the figures. Show it:

1 eine schematische Darstellung eines ersten, möglichen Ablaufs bei der Programmierung eines nicht-flüchtigen Speichers eines mikroprozessorgestützten tragbaren Datenträgers, 1 a schematic representation of a first possible procedure in the programming of a non-volatile memory of a microprocessor-based portable data carrier,

2 eine schematische Darstellung eines zweiten, möglichen Ablaufs bei der Programmierung des nicht-flüchtigen Speichers des Datenträgers, und 2 a schematic representation of a second possible sequence in the programming of the non-volatile memory of the data carrier, and

3 eine schematische Darstellung eines dritten möglichen Ablaufs bei der Programmierung des nicht-flüchtigen Speichers des Datenträgers. 3 a schematic representation of a third possible sequence in the programming of the non-volatile memory of the data carrier.

Der Erfindung liegt ein mikroprozessorgestützter, tragbarer Datenträger, insbesondere eine Chipkarte, zu Grunde, welche aus dem Stand der Technik prinzipiell bekannt ist. Ein solcher, in den Figuren nicht dargestellter, Datenträger umfasst neben dem eigentlichen Mikroprozessor (CPU), einen nicht-flüchtigen Speicher, z. B. ein EEPROM (Electrical Erasable Programable Read Only Memory) oder einen Flash-Speicher. Daneben umfasst der Datenträger in der Regel einen nicht programmierbaren Festwertspeicher (ROM), welcher ein Betriebssystem des Datenträgers enthält. Ferner ist ein flüchtiger Arbeitsspeicher (RAM) für den Prozessor vorhanden. Die Kommunikation des Datenträgers mit einem Programmiergerät zur Initialisierung und/oder Personalisierung des nicht-flüchtigen Speichers und damit des Datenträgers erfolgt beispielsweise über elektrische Kontaktflächen und/oder kontaktlos über eine Antennenspule. Für die Programmierung des nicht-flüchtigen Speichers sind ferner – je nach vorzusehendem Ablauf bei der Initialisierung und/oder Personalisierung – ein oder mehrere Ladungspumpen vorgesehen, welche aus einer Versorgungsspannung des Datenträgers eine Schreibspannung (sog. Programmierspannung) erzeugen können, welche höher ist als die Versorgungsspannung des Halbleiterbausteins des Datenträgers. Zur Beschleunigung der Programmierung, z. B. während der Initialisierung und/oder Personalisierung, ist vorgesehen, die hierzu notwendigen Vorgänge zu parallelisieren.Of the Invention is a microprocessor-based, portable Data carrier, in particular a smart card, based, which is known in principle from the prior art. Such a, in the figures, not shown, comprises data carrier in addition to the actual microprocessor (CPU), a non-volatile Memory, z. As an EEPROM (Electrical Erasable Programmable Read Only Memory) or a flash memory. In addition, the volume includes usually a non-programmable read-only memory (ROM), which contains an operating system of the data carrier. Furthermore, a volatile random access memory (RAM) for the processor is available. The communication of the data carrier with a programming device for initialization and / or Personalization of non-volatile memory and thus the data carrier takes place for example via electrical contact surfaces and / or contactless via an antenna coil. For are the programming of the non-volatile memory furthermore, depending on the procedure to be provided during the initialization and / or personalization - one or more charge pumps provided, which from a supply voltage of the data carrier can generate a write voltage (so-called programming voltage), which is higher than the supply voltage of the semiconductor device of the disk. To speed up the programming, z. During initialization and / or personalization, is planned to parallelize the necessary operations.

Gemäß dem in 1 gezeigten schematischen Ablauf einer ersten Variante der Erfindung erfolgt eine Parallelisierung des Einschreibens von Daten und des Berechnen einer Prüfsumme für die vorher geschriebenen Daten. Der nicht-flüchtige Speicher NVM wird teilbereichsweise mit Daten beschrieben. Die Teilbereiche TB0, TB1, TB2, etc. (allg. TBi) des nicht-flüchtigen Speichers können beispielsweise Speicherseiten (Pages) entsprechen. Jeder der Teilbereiche TBi weist eine Adresse auf, welche in den Ausführungsbeispielen durch die Ziffer i nach „TB" gekennzeichnet ist. Die Adressen bzw. Nummern teilen sich hiermit in gerade bzw. ungerade Nummern 0, 2, 4, ... bzw. 1, 3, 5, ... auf. Das Beschreiben der Teilbereiche TB0, TB1, TB2 erfolgt unter Steuerung des Mikroprozessors CPU.According to the in 1 shown schematic flow of a first variant of the invention, there is a parallelization of the writing of data and the calculation of a checksum for the previously written data. The non-volatile memory NVM is partially described with data. For example, the partial areas TB0, TB1, TB2, etc. (general TBi) of the non-volatile memory may correspond to pages. Each of the partial areas TBi has an address, which in the exemplary embodiments is identified by the number i after "TB." The addresses or numbers hereby divide into even or odd numbers Numbers 0, 2, 4, ... or 1, 3, 5, ... on. Describing the subregions TB0, TB1, TB2 is under the control of the microprocessor CPU.

Gemäß 1 wird zunächst der „gerade" Teilbereich TB0 durch den Mikroprozessor CPU beschrieben (WrEP). Nach dem Schreibvorgang werden die in den Teilbereich TB0 geschriebenen Daten ausgelesen: REP. Im nächsten Schritt erfolgt das Beschreiben des ungeraden Teilbereichs TB1: WrOP. Noch während der ungerade Teilbereich TB1 geschrieben wird, erfolgt eine Ermittlung einer Prüfsumme CRC für die aus dem beschriebenen Teilbereich TB0 ausgelesenen Inhalte: Calc CRC TB0. Im Anschluss an das Schreiben des ungeraden Teilbereichs TB1 erfolgt ein Auslesen der Daten: ROP. Im Anschluss wiederholt sich das soeben beschriebene Vorgehen für den nächsten geraden Teilbereich TB2: WrEP.According to 1 First, the "even" portion TB0 is written by the microprocessor CPU (WrEP) After the writing operation, the data written to the portion TB0 is read out: REP In the next step, the odd portion TB1: WrOP is written Even during the odd portion TB1 is written, a check sum CRC for the contents read from the described subarea TB0 is determined: Calc CRC TB0 Following the writing of the odd subarea TB1, the data is read out: ROP the next even section TB2: WrEP.

Das im Zusammenhang mit 1 beschriebene Vorgehen lässt sich dabei bei einem Datenträger vorsehen, welcher lediglich über eine einzige Ladungspumpe verfügt. Da bekanntermaßen ein Auslesen eines Teilbereichs nicht möglich ist, während dieser programmiert wird, muss das Auslesen eines gerade programmierten Teilbereichs im Anschluss an den Schreibvorgang erfolgen.That related to 1 The procedure described can be provided in the case of a data carrier which has only a single charge pump. Since, as is known, it is not possible to read out a subarea while it is being programmed, readout of a subprogram that has just been programmed must take place following the writing process.

Im Gegensatz dazu zeigen die Ausführungsbeispiele der 2 und 3 mögliche Abläufe, welche bei Vorsehen zumindest einer weiteren Ladungspumpe durchgeführt werden können. Hierbei ist eine erste Ladungspumpe den Teilbereichen TB0, TB2, ... mit gerader Adresse bzw. Nummer zugeordnet. Diese Teilbereiche werden auch als EP (Even Page) bezeichnet. Demgemäß sind die Teilbereiche TB1, TB3, ... mit ungerader Adresse bzw. Nummer der zweiten Ladungspumpe zugeordnet. Teilbereiche mit einer ungeraden Adresse bzw. Nummer sind mit OP (Odd Page) gekennzeichnet. Das Vorsehen zweiter Ladungspumpen ermöglicht z. B. das zumindest teilweise parallele Schreiben von Teilbereichen mit gerader bzw. ungerader Nummer bzw. Adresse.In contrast, the embodiments of the show 2 and 3 possible processes which can be carried out when providing at least one further charge pump. In this case, a first charge pump is assigned to the partial areas TB0, TB2,... With even address or number. These subsections are also referred to as EP (Even Page). Accordingly, the partial areas TB1, TB3, ... are associated with odd address or number of the second charge pump. Subareas with an odd address or number are marked with OP (odd page). The provision of second charge pumps allows z. B. the at least partially parallel writing of subareas with even or odd number or address.

Der Ablauf gemäß 2 ist wie folgt: Zunächst wird der gerade Teilbereich TB0 mit Daten beschrieben: WrEP. Zeitverzögert wird der Teilbereich TB1 mit Daten beschrieben: WrOP. Noch während der Teilbereich TB1 mit Daten beschrieben wird, können die Daten des Teilbereichs TB0 für die Ermittlung einer Prüfsumme ausgelesen werden: REP. Im Ausführungsbeispiel wird davon ausgegangen, dass das Auslesen der Daten beendet ist, noch bevor das Beschreiben des Teilbereichs TB1 abgeschlossen ist. Entsprechend kann bereits mit dem Beschreiben des Teilbereichs TB2 begonnen werden: WrEP. Während der Teilbereich TB2 beschrieben wird, ist der Schreibvorgang des Teilbereichs TB1 abgeschlossen, so dass die darin geschriebenen Daten gelesen werden: ROP. Noch während des Schreibvorgangs des Teilbereichs TB2 beginnt das Schreiben des Teilbereichs TB3. Parallel zum Schreiben der Teilbereiche TB2 und TB3 wird dann die Prüfsumme CRC für die Teilbereiche TB0 und TB1 ermittelt (Calc CRC TB0 + TB1). Im Weiteren setzt sich das parallele Schreiben und sukzessive Ermitteln der Prüfsumme wie oben beschrieben fort.The procedure according to 2 is as follows: First, the even portion TB0 is described with data: WrEP. With a time delay, the subarea TB1 is described with data: WrOP. Even while the partial area TB1 is being described with data, the data of the partial area TB0 can be read out for the determination of a checksum: REP. In the embodiment, it is assumed that the readout of the data is completed even before the writing of the partial area TB1 is completed. Accordingly, it is already possible to start writing the subsection TB2: WrEP. While the partition TB2 is being written, the writing operation of the partition TB1 is completed, so that the data written therein is read: ROP. Even during the writing process of the partial area TB2, the writing of the partial area TB3 begins. Parallel to the writing of the subregions TB2 and TB3, the checksum CRC for the subregions TB0 and TB1 is then determined (Calc CRC TB0 + TB1). Furthermore, the parallel writing and successive determination of the checksum continues as described above.

3 zeigt eine abgewandelte Variante des in 2 beschriebenen Ablaufs, bei welchem ein abwechselndes Beschreiben gerader (TB0, TB2) und ungerader (TB1, TB3) Teilbereiche erfolgt. Im Ausführungsbeispiel wird zunächst der gerade Teilbereich TB0 durch den Mikroprozessor CPU beschrieben: WrEP. Nach Beendigung des Schreibvorganges TB0 wird mit dem Schreiben des Teilbereichs TB1 begonnen. Parallel hierzu erfolgt ein Auslesen der Daten des Teilbereichs TB0 (REP) und ein anschließendes Ermitteln der Prüfsumme CRC für den Teilbereich TB0 (Calc CRC TB0). Nach Beendigung des Schreibvorganges des Teilbereichs TB1 erfolgt das Schreiben des geraden Teilbereichs TB2 (WrEP), wobei parallel hierzu ein Auslesen der Daten des Teilbereichs TB1 (REP) erfolgt. Parallel zum Schreiben des Teilbe reichs TB2 erfolgt das Ermitteln der Prüfsumme für den Teilbereich TB1 (Calc CRC TB1). In entsprechender Weise setzt sich das Beschreiben des ungeraden Teilbereichs TB3 fort, usw. 3 shows a modified variant of the in 2 described procedure in which alternately describing even (TB0, TB2) and odd (TB1, TB3) sub-areas is done. In the exemplary embodiment, the straight portion TB0 is first described by the microprocessor CPU: WrEP. After completion of the writing process TB0, writing of the partial area TB1 is started. Parallel to this, a readout of the data of the subarea TB0 (REP) and a subsequent determination of the checksum CRC for the subarea TB0 (Calc CRC TB0). After completion of the writing process of the partial area TB1, the writing of the even partial area TB2 (WrEP) takes place, wherein parallel to this a readout of the data of the partial area TB1 (REP) takes place. Parallel to the writing of the sub-area TB2, the checksum for the sub-area TB1 (Calc CRC TB1) is determined. Similarly, the description of the odd portion TB3 continues, etc.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 19928468 C2 [0005]
EP 0971361 B1 [0006]

Claims

Method for writing data into a non-volatile memory (NVM) of a microprocessor-based portable data carrier, in particular a chip card, in which the data is transmitted to the data carrier in blocks and written to the non-volatile memory (NVM), characterized in that a first portion (TB0, TB2, ...) of the non-volatile memory (NVM) is described, - a second portion (TB1, TB3, ...) of the non-volatile memory (NVM) is described, and - a Check sum (CRC) for the contents read from the described first sub-area (TB0, TB2, ...), while the step of writing the second sub-area (TB1, TB3, ...) of the non-volatile memory (NVM) he follows.

Method according to claim 1, characterized in that that the reading out in the first subarea (TB0, TB2, ...) written content before describing the second subsection (TB1, TB3, ...) of non-volatile memory (NVM).

Method according to claim 1, characterized in that that while describing the first subregion (TB0, TB2, ...) of the non-volatile memory (NVM) read out of the second subarea (TB1, TB3, ...), or vice versa.

Method according to claim 3, characterized that the portable data carrier for describing the non-volatile Memory (NVM) has a first and a second charge pump, wherein for describing the first portion (TB0, TB2, ...) of the non-volatile memory (NVM) the first charge pump and for describing the second portion (TB1, TB3, ...) of the non-volatile memory (NVM) the second charge pump is used.

Method according to claim 3 or 4, characterized that the first subregion (TB0, TB2, ...) of the non-volatile Memory (NVM) Memory pages with first, especially even, addresses and the second portion (TB1, TB3, ...) of the non-volatile Memory (NVM) memory pages with second, in particular odd, Addresses includes.

Method according to one of claims 3 to 5, characterized in that the writing of the first portion (TB0, TB2, ...) and the second portion (TB1, TB3, ...) of the non-volatile memory (NVM) takes place alternately.

Method according to one of claims 3 to 6, characterized in that during the writing of the first subarea (TB0, TB2, ...) of the non-volatile Memory (NVM) a next block of data is received, in the second subsection (TB1, TB3, ...) of the non-volatile Memory (NVM) is to be stored, or vice versa.

Method according to one of claims 3 to 7, characterized in that in describing the second portion (TB1, TB3, ...) of non-volatile memory (NVM) Checksum value for the last in the first subarea (TB0, TB2, ...) of non-volatile memory (NVM) Data block is received with the determined checksum (CRC) is compared to match, or vice versa.

Method according to one of claims 3 to 5, characterized in that the first and the second portion (TB0, TB2, ...; TB1, TB3, ...) of the non-volatile memory (NVM) are at least partially described in parallel.

Method according to claim 9, characterized that the checksum (CRC) for the described first and second subdomains (TB0, TB2, ...; TB1, TB3, ...) of the non-volatile memory (NVM), if another subset of non-volatile memory (NVM) is described.

Computer program product containing machine-readable program instructions for a control unit of a data carrier (1), the latter for carrying out a method according to any one of claims 1 to 10 cause.

Portable data carrier, in particular chip card, with a non-volatile memory (NVM) and a microprocessor, in which data transferable in blocks to the disk and microprocessor-based in the non-volatile Memory (NVM) are writable, characterized in that of the Disk is designed to - one first subarea (TB0, TB2, ...) of the non-volatile Memory (NVM) to describe - a second subarea (TB1, TB3, ...) of non-volatile memory (NVM) describe, and - a checksum (CRC) for those read from the described first subsection (TB0, TB2, ...) Identify content during the writing step of the second subarea (TB1, TB3, ...) of the non-volatile Memory (NVM).

A data carrier according to claim 12, characterized in that it is for describing the first portion (TB0, TB2, ...) of the non-volatile memory (NVM) a first charge pump and for describing the second portion (TB1, TB3, ...) of the non-volatile memory (NVM) has a second charge pump.

A data carrier according to claim 12 or 13, characterized characterized in that this further means of carrying out a method according to any one of claims 2 to 10.