專利名稱：一種在近場通信中提供安全的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在近場通信中提供安全的方法和裝置。
背景技術(shù)：
近場通信(NFC)技術(shù)是一種射頻標(biāo)識(RFID)技術(shù)，通常應(yīng)用于 非接觸式短距離無線通信，以便在很短距離內(nèi)實現(xiàn)移動設(shè)備、消費類 電子產(chǎn)品、個人計算機和智能控件工具之間進行通信。NFC技術(shù)具 有相對高的通信速率和通信建立速度，并且提供了一種簡單、觸控式 的解決方案，以便用戶簡單直觀地交換信息、訪問內(nèi)容與服務(wù)。
基于NFC技術(shù)的應(yīng)用通常是與個人信息有關(guān)的應(yīng)用(例如，電 子門禁等)和與電子支付有關(guān)的應(yīng)用(例如電子門票、電子小額支付 等)。這些與個人信息有關(guān)的應(yīng)用和與電子支付有關(guān)的應(yīng)用通常對安 全性具有較高要求。
在具體應(yīng)用NFC技術(shù)時，通常會遇到竊聽(Eavesdropping)、數(shù) 據(jù)毀壞(Data Corruption)、數(shù)據(jù)篡改(Data Modification)、數(shù)據(jù)插入 (Data Insertion)以及第三方插入式攻擊(Man-in-the-Middle Attack)等這 些安全威脅。為此，在NFC技術(shù)中引入了安全信道技術(shù)和鍵協(xié)議(Key Agreement)技術(shù)等這樣的安全技術(shù)，以提高NFC技術(shù)的安全性。
然而，即使采用了這些安全技術(shù)，NFC技術(shù)還是不能完全阻止 這些安全威脅的攻擊。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種在近場通信 中提供安全的方法和裝置，其能夠進一步提高NFC技術(shù)的安全性。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，按照本發(fā)明的一種動作檢測器，包括多個感應(yīng)天線，其中，所述多個感應(yīng)天線的每一個在近場通信(NFC)卡處于其感應(yīng)范圍時能夠基于所述NFC卡發(fā)出的信號產(chǎn)生 感應(yīng)信號；以及檢測單元，用于當(dāng)所述NFC卡在所述多個感應(yīng)天線上方動作時， 基于所述多個感應(yīng)天線所產(chǎn)生的多個感應(yīng)信號，檢測所述NFC卡的 動作。為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，按照本發(fā)明的一種讀寫器，包括 多個感應(yīng)天線，其中，所述多個感應(yīng)天線的每一個在近場通信 (NFC)卡處于其感應(yīng)范圍時能夠基于所述NFC卡發(fā)出的信號產(chǎn)生 感應(yīng)信號；檢測單元，用于當(dāng)所述NFC卡在所述多個感應(yīng)天線上方動作時， 基于所述多個感應(yīng)天線所產(chǎn)生的多個感應(yīng)信號，檢測所述NFC卡的 動作；無線通信單元，用于與所述NFC卡進行通信；以及 控制器，用于經(jīng)由所述無線通信單元從所述NFC卡中獲取預(yù)先 存儲在其中的所述NFC卡的動作，判斷所述檢測的動作和所述獲取 的動作是否相同，并且當(dāng)所述判斷結(jié)果為肯定時，允許執(zhí)行與所述 NFC卡相關(guān)的應(yīng)用。為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，按照本發(fā)明的一種讀寫器，包括 多個感應(yīng)天線，其中，所述多個感應(yīng)天線的每一個在近場通信 (NFC)卡處于其感應(yīng)范圍時能夠基于所述NFC卡發(fā)出的信號產(chǎn)生 感應(yīng)信號；檢測單元，用于當(dāng)所述NFC卡在所述多個感應(yīng)天線上方動作時， 基于所述多個感應(yīng)天線所產(chǎn)生的多個感應(yīng)信號，檢測所述NFC卡的 動作；無線通信單元，用于與所述NFC卡進行通信；以及 控制器，用于經(jīng)由所述無線通信單元向所述NFC卡發(fā)送所述檢 測的所述NFC卡的動作。為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，按照本發(fā)明的一種近場通信(NFC)卡，包括無線通信單元；控制器，用于經(jīng)由所述無線通信單元從另一裝置中接收所述NFC 卡的動作；以及存儲單元，用于存儲所述接收的所述NFC卡的動作。為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，按照本發(fā)明的一種由動作檢測器執(zhí)行的 動作檢測方法，其中，所述動作檢測器包括多個感應(yīng)天線，所述多個 感應(yīng)天線的每一個在近場通信(NFC)卡處于其感應(yīng)范圍時能夠基于 所述NFC卡發(fā)出的信號產(chǎn)生感應(yīng)信號，所述動作檢測方法包括步驟:當(dāng)所述NFC卡在所述多個感應(yīng)天線上方動作時，基于所述多個 感應(yīng)天線產(chǎn)生的多個感應(yīng)信號，檢測所述NFC卡的動作。為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，按照本發(fā)明的一種由讀寫器執(zhí)行的方 法，其中，所述讀寫器包括多個感應(yīng)天線，所述多個感應(yīng)天線的每一 個在近場通信(NFC)卡處于其感應(yīng)范圍時能夠基于所述NFC卡發(fā) 出的信號產(chǎn)生感應(yīng)信號，所述方法包括步驟-當(dāng)所述NFC卡在所述多個感應(yīng)天線上方動作時，基于所述多個 感應(yīng)天線所產(chǎn)生的多個感應(yīng)信號，檢測所述NFC卡的動作； 從NFC卡中獲取預(yù)先存儲在其中的所述NFC卡的動作； 判斷所述檢測的動作和所述存儲的動作是否相同；以及 當(dāng)所述判斷結(jié)果為肯定時，允許執(zhí)行與所述NFC卡相關(guān)的應(yīng)用。為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，按照本發(fā)明的一種由讀寫器執(zhí)行的方 法，其中，所述讀寫器包括多個感應(yīng)天線，所述多個感應(yīng)天線的每一 個在近場通信(NFC)卡處于其感應(yīng)范圍時能夠基于所述NFC卡發(fā) 出的信號產(chǎn)生感應(yīng)信號，所述方法包括步驟-當(dāng)所述NFC卡在所述多個感應(yīng)天線上方動作時，基于所述多個感應(yīng)天線所產(chǎn)生的多個感應(yīng)信號，檢測所述NFC卡的動作；以及 將所述檢測的動作發(fā)送給所述NFC卡。為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，按照本發(fā)明的一種由近場通信(NFC) 卡執(zhí)行的方法，包括步驟從另一裝置中接收所述NFC卡的動作；以及存儲所述接收的動作。


本發(fā)明的其他目的、特征和優(yōu)點通過以下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述將變得更加顯而易見。其中圖la和lb示出了NFC卡的動作的例子。圖2示出了按照本發(fā)明的一個實施例的NFC通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3示出了按照本發(fā)明的一個實施例的動作檢測器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4a和4b示出了按照本發(fā)明的一個實施例的NFC卡的動作與 感應(yīng)天線陣列的關(guān)系示意圖。圖5示出了按照本發(fā)明的一個實施例的由動作檢測器執(zhí)行的動 作檢測過程的流程示意圖。圖6示出了按照本發(fā)明的一個實施例的動作密碼設(shè)置過程的流 程示意圖。圖7示出了按照本發(fā)明的一個實施例的動作密碼驗證過程的流 程示意圖。圖8示出了按照本發(fā)明的另一個實施例的動作密碼驗證過程的流程示意圖。
具體實施方式
13在詳細(xì)描述本發(fā)明的各個實施例之前，先簡要說明NFC卡的動 作。如下文所看到的，本發(fā)明的各個實施例使用NFC卡的動作作為 密碼(下文稱為動作密碼)。NFC卡的動作是用戶在空間中按照一定 方向移動NFC卡時所產(chǎn)生的NFC卡的運動軌跡。圖la和lb示出了 NFC卡的動作的例子。此外，在本發(fā)明的各個實施例中，使用動作密碼通常涉及動作密 碼設(shè)置過程和動作密碼驗證過程。其中，動作密碼設(shè)置過程用于設(shè)置 將要在動作密碼驗證過程中用作比對的動作密碼。動作密碼驗證過程 用于比較用戶使用NFC卡來執(zhí)行預(yù)定應(yīng)用前所輸入的動作密碼和在 動作密碼設(shè)置過程所設(shè)置的動作密碼是否相同，并當(dāng)兩者相同時允許 執(zhí)行該預(yù)定應(yīng)用。下面，將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的各個實施例。圖2示出了按照本發(fā)明的一個實施例的NFC通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示 意圖。如圖2所示，NFC通信系統(tǒng)1包括NPC卡10和讀寫器20。NFC卡10包括作為無線通信單元的天線12、控制器14和存儲 器16。其中，當(dāng)NFC卡10足夠接近讀寫器20時，天線12與讀寫 器20的天線發(fā)出的無線電信號耦合而產(chǎn)生用于NFC卡10的工作電 流，同時，天線12還與讀寫器20的天線通信以實現(xiàn)NFC卡10和讀 寫器20之間的數(shù)據(jù)交互?？刂破?4控制天線12和存儲器16以實現(xiàn) 動作密碼設(shè)置過程和動作密碼驗證過程(對于它們的詳細(xì)描述在后 面)。存儲器16存儲動作密碼設(shè)置過程所產(chǎn)生的NFC卡10的動作。讀寫器20包括作為無線通信單元的天線21、控制器23、存儲器 25、動作檢測器27和指示器29。其中，當(dāng)讀寫器20被上電工作時， 天線21持續(xù)地發(fā)出無線電信號，以便接近讀寫器20的NFC卡10中 的天線12耦合生成用于NFC卡10的工作電流，同時，天線21還與 NFC卡10的天線12通信以實現(xiàn)NFC卡10和讀寫器20之間的信息交互。控制器23控制天線21、存儲器25、動作檢測器27和指示器 29以執(zhí)行動作密碼設(shè)置過程和動作密碼驗證過程。存儲器25存儲在 動作密碼設(shè)置過程和動作密碼驗證過程中所需的信息和數(shù)據(jù)。動作檢 測器27檢測NFC卡10的動作作為動作密碼，動作檢測器27的具體 結(jié)構(gòu)將在下面詳細(xì)說明。指示器29在動作密碼設(shè)置過程和動作密碼 驗證過程向用戶提供各種提示信息。圖3示出了按照本發(fā)明的一個實施例的動作檢測器的結(jié)構(gòu)示意 圖。如圖3所示，動作檢測器27包括NFC感應(yīng)天線陣列272和檢測 單元274。NFC感應(yīng)天線陣列272包括九個NFC感應(yīng)天線(NFC感應(yīng)天線 1-9)，并且按照3*3陣列方式布置。其中，NFC感應(yīng)天線1-3位于陣 列的第一行，NFC感應(yīng)天線4-6位于陣列的第二行，以及NFC感應(yīng) 天線7-9位于陣列的第三行。對于NFC感應(yīng)天線1-9中的任意一個 NFC感應(yīng)天線k (k=l、 ...、 9)，在其被加電處于工作狀態(tài)的情況下， 當(dāng)NFC卡10進入其感應(yīng)范圍時，其與NFC卡10發(fā)出的無線電信號 耦合產(chǎn)生感應(yīng)信號，而且，NFC卡10越接近NFC感應(yīng)天線k,則 NFC感應(yīng)天線k產(chǎn)生的感應(yīng)信號的信號強度越強，反之，NFC卡10 越遠(yuǎn)離NFC感應(yīng)天線k，則NFC感應(yīng)天線k產(chǎn)生的感應(yīng)信號的信號 強度越弱。當(dāng)用戶在NFC感應(yīng)天線陣列272上方移動NFC卡10時，檢測 單元274通過按照預(yù)定的檢測間隔周期地檢測NFC感應(yīng)天線1-9所 產(chǎn)生的感應(yīng)信號的信號強度，檢測出在NFC卡10的運動軌跡上NFC 卡10依次經(jīng)過的NFC感應(yīng)天線，按照經(jīng)過的先后次序排列NFC卡 10所經(jīng)過的NFC感應(yīng)天線的標(biāo)識，并把這樣排列后的NFC感應(yīng)天線 的標(biāo)識作為NFC卡的動作。例如，對于圖4a中的虛線和箭頭所示出 的NFC卡10的動作，檢測單元274檢測出在NFC卡10的運動軌跡 上NFC卡IO依次經(jīng)過NFC感應(yīng)天線1、 2、 3、 5、 7、 8和9，因 此，檢測單元274把NFC卡10的動作檢測為以下排列的NFC感應(yīng)天線的標(biāo)識1、 2、 3、 5、 7、 8和9。又例如，對于圖4b中的虛線 和箭頭所示出的NFC卡10的動作，檢測單元274檢測出在NFC卡 10的運動軌跡上NFC卡IO依次經(jīng)過NFC感應(yīng)天線1、 2、 3、 5、 9、 8和7，因此，檢測單元274把NFC卡IO的動作檢測為以下排列的 NFC感應(yīng)天線的標(biāo)識1、 2、 3、 5、 9、 8禾口7。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，雖然在這個實施例中，NFC感應(yīng)天 線的數(shù)量為9個，并且按照陣列的方式進行布置，但是，本發(fā)明并不 局限于此。在本發(fā)明的其他實施例中，NFC感應(yīng)天線的數(shù)量可以多 于或少于9個，并且可以按照包括陣列在內(nèi)的多種方式進行布置。
圖5示出了按照本發(fā)明的一個實施例的由動作檢測器執(zhí)行的動 作檢測過程的流程示意圖。如圖5所示，當(dāng)動作檢測器27被啟用后， 檢測單元274從NFC感應(yīng)天線陣列272中獲取多個NFC感應(yīng)天線當(dāng) 前所產(chǎn)生的多個感應(yīng)信號(步驟S501)。
接著，檢測單元274計算該多個感應(yīng)信號各自的信號強度(步驟 S503)。
檢測單元274判斷該多個感應(yīng)信號的信號強度中是否至少一個 感應(yīng)信號的信號強度大于或等于預(yù)定信號強度閾值T (步驟S505)。 該預(yù)定信號強度閾值T等于NFC卡10已進入一個NFC感應(yīng)天線的 感應(yīng)范圍但位于該感應(yīng)范圍的邊緣時NFC感應(yīng)天線所產(chǎn)生的感應(yīng)信 號的信號強度。如果至少一個感應(yīng)信號的信號強度大于或等于該預(yù)定 信號強度閾值T，則表明NFC卡10已經(jīng)開始在NFC感應(yīng)天線陣列 272上方動作(移動)，否則表明NFC卡10還沒有開始在NFC感應(yīng)天 線陣列272上方動作。
如果步驟S505的判斷結(jié)果為否，即NFC卡10還沒有開始在 NFC感應(yīng)天線陣列272上方動作，則檢測單元274進入等待狀態(tài)，該等待狀態(tài)將持續(xù)預(yù)定的時間間隔(步驟S507)。
當(dāng)該等待狀態(tài)結(jié)束(即已經(jīng)持續(xù)了該預(yù)定的時間間隔)后，動作 檢測過程返回到步驟S501。
如果步驟S509的判斷結(jié)果為是，即NFC卡10已經(jīng)開始在NFC 感應(yīng)天線陣列272上方動作，則檢測單元274從NFC感應(yīng)天線陣列 272中獲取多個NFC感應(yīng)天線當(dāng)前所產(chǎn)生的多個感應(yīng)信號(步驟 S509)。
接著，檢測單元274計算該多個感應(yīng)信號各自的信號強度(步驟 S511)。
檢測單元274判斷該多個感應(yīng)信號的信號強度的每一個是否都 小于該預(yù)定信號強度閾值T (步驟S513)。如果該多個感應(yīng)信號的信 號強度的每一個都小于該預(yù)定信號強度閾值T，則表明NFC卡10在 NFC感應(yīng)天線陣列272上方動作己經(jīng)結(jié)束，否則表明NFC卡10還繼 續(xù)在NFC感應(yīng)天線陣列272上方動作。
如果步驟S513的判斷結(jié)果為否，g卩NFC卡IO還繼續(xù)在NFC 感應(yīng)天線陣列272上方動作，則檢測單元274選擇該多個NFC感應(yīng) 天線中與具有最大信號強度的感應(yīng)信號相應(yīng)的NFC感應(yīng)天線，作為 NFC卡10當(dāng)前所經(jīng)過的感應(yīng)天線，即NFC卡10當(dāng)前所處的位置(步 驟S515)。
接著檢測單元274存儲該選擇的NFC感應(yīng)天線的標(biāo)識在上一次 選擇的NFC感應(yīng)天線的標(biāo)識之后(步驟S517)。對于第一次選擇的 NFC感應(yīng)天線的標(biāo)識，存儲在第一個位置。
然后，檢測單元274進入等待狀態(tài)，該等待狀態(tài)將持續(xù)預(yù)定的時間間隔(步驟S519)。
當(dāng)該等待狀態(tài)結(jié)束(即已經(jīng)持續(xù)了該預(yù)定的時間間隔)后，動作 檢測過程返回到步驟S509。在這里，從步驟S509開始到該等待狀態(tài) 結(jié)束后動作檢測過程返回到步驟S509的間隔是一個檢測間隔。
如果步驟S513的判斷結(jié)果為是，S卩NFC卡IO在NFC感應(yīng)天 線陣列272上方動作已經(jīng)結(jié)束，則檢測單元274按照存儲順序?qū)λ?儲的NFC感應(yīng)天線的標(biāo)識進行排列(步驟S521)。
最后，檢測單元274的輸出單元輸出該排列后的NFC感應(yīng)天線 的標(biāo)識作為NFC卡10的動作(步驟S523)。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，雖然在該實施例中，使用存儲位置的 前后順序來表示NFC卡的運動軌跡上的各個NFC感應(yīng)天線被NFC 卡經(jīng)過的先后次序，然而，本發(fā)明并不局限于此。例如，在本發(fā)明的 其它實施例中，可以向被選擇的NFC感應(yīng)天線分配一個表示其被 NFC卡所經(jīng)過的先后次序的標(biāo)記，該標(biāo)記可以是該NFC感應(yīng)天線被 選擇的時間，第幾個被選擇的NFC感應(yīng)天線等，并且將該標(biāo)記與該 被選擇的NFC感應(yīng)天線的標(biāo)識相關(guān)聯(lián)地存儲起來，這樣，可以基于 該標(biāo)記所表示的NFC卡經(jīng)過的先后次序來排列所存儲的NFC感應(yīng)天 線的標(biāo)識，并把這樣排列后的NFC感應(yīng)天線的標(biāo)識輸出為NFC卡10 的動作。
圖6示出了按照本發(fā)明的一個實施例的動作密碼設(shè)置過程的流
程示意圖。
如圖6所示，首先，將讀寫器20設(shè)置為動作密碼設(shè)置模式(步 驟S600)。然后，當(dāng)用戶持著NFC卡10靠近讀寫器20，并且讀寫器20檢 測到NFC卡10進入其感應(yīng)范圍時，讀寫器20的控制器23啟用動作 檢測器27，以及向指示器29發(fā)送"請輸入動作密碼"信息(步驟S603 )。
接著，當(dāng)收到來自控制器23的信息后，指示器29顯示該接收信 息(步驟S606)。
當(dāng)用戶持著NFC卡10在動作檢測器27上方操作表示密碼的動 作時，動作檢測器27通過執(zhí)行動作檢測過程來檢測NFC卡10的動 作，并把所檢測的NFC卡10的動作輸出給控制器23 (步驟S609)。 在這里，動作檢測器27所執(zhí)行的是圖5所示的動作檢測過程。
控制器23把動作檢測器27輸出的NFC卡10的動作存儲在存儲 器25中(步驟S612)。
然后，控制器23向指示器29發(fā)送"請再次輸入動作密碼"信息 (步驟S615)。
當(dāng)收到來自控制器23的信息后，指示器29顯示該接收信息(步 驟S618)。
當(dāng)用戶持著NFC卡10再次在動作檢測器27上方操作表示密碼 的動作時，動作檢測器27通過執(zhí)行動作檢測過程來檢測NFC卡10 的動作，并把所檢測的NFC卡10的動作輸出給控制器23 (步驟 S621)。在這里，動作檢測器27所執(zhí)行的是圖5所示的動作檢測過程。
當(dāng)收到動作檢測器27輸出的NFC卡10的動作后，控制器23判 斷當(dāng)前收到的NFC卡10的動作和存儲在存儲器25中的NFC卡10 的動作是否相同(步驟S624)。例如，如果當(dāng)前收到的NFC卡IO的動作是按照如下排列的NFC感應(yīng)天線的標(biāo)識"1、 2、 3、 5、 7、 8和 9"，而存儲在存儲器25中的NFC卡IO的動作是按照如下排列的NFC 感應(yīng)天線的標(biāo)識"1、 2、 3、 5、 7、 8和9"，則這兩次的NFC卡10 的動作是相同的。又例如，如果當(dāng)前收到的NFC卡10的動作是按照 如下排列的NFC感應(yīng)天線的標(biāo)識"1、 2、 3、 5、 7、 8和9"，而存儲 在存儲器25中的NFC卡10的動作是按照如下排列的NFC感應(yīng)天線 的標(biāo)識"l、 2、 3、 5、 9、 8和7"，則這兩次的NFC卡10的動作是 不相同的。
如果步驟S624的判斷結(jié)果為否，g卩當(dāng)前收到的NFC卡10的 動作和存儲在存儲器25中的NFC卡10的動作不相同，則控制器23 向指示器29發(fā)送"動作密碼錯誤，請重新輸入動作密碼"信息(步 驟S627)，然后，動作密碼設(shè)置過程返回到步驟S606，以重新設(shè)置動 作密碼。
如果步驟S624的判斷結(jié)果為是，S卩當(dāng)前收到的NFC卡10的 動作和存儲在存儲器25中的NFC卡10的動作相同，則控制器23把 所檢測的NFC卡10的動作和一個動作密碼存儲請求消息經(jīng)由天線 21發(fā)送給NFC卡10 (步驟S630)。
當(dāng)NFC卡10的控制器14經(jīng)由天線12接收到讀寫器20發(fā)送的 NFC卡10的動作和動作密碼存儲請求消息后，控制器14把該接收 的NFC卡10的動作存儲在存儲器16中(步驟S633)。
然后，NFC卡10的控制器14經(jīng)由天線12向讀寫器20發(fā)送一 個表明密碼已存儲的動作密碼存儲響應(yīng)消息(步驟S636)。
當(dāng)讀寫器20的控制器23經(jīng)由天線21接收到NFC卡10發(fā)送的 該表明密碼已存儲的動作密碼存儲響應(yīng)消息后，控制器23停用動作 檢測器27以及向指示器29發(fā)送"動作密碼設(shè)置成功"信息(步驟
20S639)。
最后，當(dāng)收到來自控制器23的信息后，指示器29顯示該接收信 息(步驟S642)。
圖7示出了按照本發(fā)明的一個實施例的動作密碼驗證過程的流 程示意圖。在本實施例中，動作密碼校驗步驟在讀寫器20執(zhí)行。
如圖7所示，首先，將讀寫器20設(shè)置為正常工作模式(步驟 S700)。
然后，當(dāng)用戶持著NFC卡10靠近讀寫器20，并且讀寫器20檢 測到NFC卡10進入其感應(yīng)范圍時，讀寫器20的控制器23啟用動作 檢測器27，并且向指示器29發(fā)送"請輸入動作密碼"信息(步驟S703 )。
接著，當(dāng)收到來自控制器23的信息后，指示器29顯示該接收信 息(步驟S706)。
當(dāng)用戶持著NFC卡10在動作檢測器27上方操作表示密碼的動 作時，動作檢測器27通過執(zhí)行動作檢測過程來檢測NFC卡10的動 作，并把所檢測的NFC卡10的動作輸出給控制器23 (步驟S709)。 在這里，動作檢測器27所執(zhí)行圖5所示的動作檢測過程。
收到動作檢測器27發(fā)送的NFC卡10的動作后，控制器23將該 接收的NFC卡10的動作存儲在存儲器25中(步驟S712)。
然后，控制器23經(jīng)由天線21向NFC卡10發(fā)送一個動作密碼請 求消息(步驟S715)。NFC卡10的控制器14經(jīng)由天線12接收到來自讀寫器20的請 求動作密碼的消息后，控制器14從存儲器16中讀取存儲在其中的 NFC卡10的動作(步驟S718)。
控制器14把所讀取的NFC卡10的動作經(jīng)由天線12發(fā)送給讀寫 器20 (步驟S721)。
讀寫器20中的控制器23經(jīng)由天線21接收NFC卡10發(fā)送的NFC 卡IO的動作(步驟S724)。
控制器23判斷該從NFC卡10接收的NFC卡10的動作和存儲 在存儲器25中的NFC卡10的動作是否相同(步驟S727)。
如果步驟S727的判斷結(jié)果為否，g卩該接收的NFC卡10的動 作和存儲在存儲器25中的NFC卡10的動作不相同，則控制器23向 指示器27發(fā)送"動作密碼錯誤，請重新輸入動作密碼"信息(步驟 S730)，然后，動作密碼驗證過程返回到步驟S706。
如果步驟S727的判斷結(jié)果為是，即該接收的NFC卡IO的動 作和存儲在存儲器25中的NFC卡10的動作相同，則控制器23通知 指示器29顯示"動作密碼驗證成功"信息，停用動作檢測器27和允 許執(zhí)行與NFC卡IO相關(guān)的應(yīng)用(步驟S733)。
圖8示出了按照本發(fā)明的另一個實施例的動作密碼驗證過程的 流程示意圖。在本實施例中，動作密碼校驗步驟在NFC卡10執(zhí)行。
如圖8所示，首先，將讀寫器20設(shè)置為正常工作模式(步驟
ssoo)。然后，當(dāng)用戶持著NFC卡10靠近讀寫器20，并且讀寫器20檢 測到NFC卡10進入其感應(yīng)范圍時，讀寫器20的控制器23啟用動作 檢測器27 ，并且向指示器29發(fā)送"請輸入動作密碼"信息(步驟S803 )。
接著，當(dāng)收到來自控制器23的信息后，指示器29顯示該接收信 息(步驟S806)。
當(dāng)用戶持著NFC卡10在動作檢測器27上方操作表示密碼的動 作時，動作檢測器27通過執(zhí)行動作檢測過程來檢測NFC卡10的動 作，并把所檢測的NFC卡10的動作輸出給控制器23 (步驟S809)。 在這里，動作檢測器27所執(zhí)行的是圖5所示的動作檢測過程。
收到動作檢測器27發(fā)送的NFC卡10的動作后，控制器23將該 接收的NFC卡10的動作存儲在存儲器25中(步驟S812)。
然后，控制器23將該接收的NFC卡10的動作和一個動作密碼 驗證請求消息經(jīng)由天線21發(fā)送給NFC卡10 (步驟S815)。
NFC卡10的控制器14經(jīng)由天線12收到來自讀寫器20的NFC 卡10的動作和動作密碼驗證請求消息后，控制器14從存儲器16中 讀取存儲在其中的NFC卡10的動作(步驟S818)。
然后，控制器14判斷該來自讀寫器20的NFC卡10的動作和該 讀取的NFC卡IO的動作是否相同(步驟S821)。
如果步驟S821的判斷結(jié)果為否，則控制器14經(jīng)由天線12向讀 寫器20發(fā)送一個表示動作錯誤的動作密碼驗證響應(yīng)消息(步驟 S824)。
如果步驟S821的判斷結(jié)果為是，則控制器14經(jīng)由天線12向讀
23寫器20發(fā)送一個表示動作正確的動作密碼驗證響應(yīng)消息(步驟 S827)。
當(dāng)讀寫器20的控制器23經(jīng)由天線21接收到來自NFC卡10的 動作密碼驗證響應(yīng)消息后，如果該接收的動作密碼驗證響應(yīng)消息表明 動作錯誤，則控制器23向指示器29發(fā)送"動作密碼錯誤，請重新輸 入動作密碼"信息(步驟S830)，然后，過程返回到步驟S806。
如果該接收的動作密碼驗證響應(yīng)消息表明動作正確，則控制器 23通知指示器29顯示"動作密碼驗證成功"信息，停用動作檢測器 27和允許執(zhí)行與NFC卡10相關(guān)的應(yīng)用(步驟S833)。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，雖然在上面的實施例中，使用在NFC 卡的運動軌跡上NFC所依次經(jīng)過的NFC感應(yīng)天線的標(biāo)識來表示NFC 卡的動作，然而，本發(fā)明并不局限于此。在本發(fā)明的其他實施例中， 可以進一步基于NFC所經(jīng)過的NFC感應(yīng)天線的標(biāo)識和在動作檢測器 27中NFC感應(yīng)天線的布置形式，識別出NFC卡的運動軌跡的形狀， 然后，使用該識別的運動軌跡形狀來表示NFC卡的動作。例如，對 于圖4a中的NFC卡的動作，NFC所依次經(jīng)過的NFC感應(yīng)天線的標(biāo) 識為"1、 2、 3、 5、 7、 8和9"，基于該NFC所依次經(jīng)過的NFC感 應(yīng)天線的標(biāo)識和在動作檢測器27中NFC感應(yīng)天線的3*3陣列布置形 式，可以進一步識別出NFC卡的運動軌跡的形狀為"Z"，因此，使 用運動軌跡的形狀"Z"來表示NFC卡的動作。又例如，對于圖4b 中的NFC卡的動作，NFC依次經(jīng)過的NFC感應(yīng)天線的標(biāo)識為"l、 2、 3、 5、 9、 8和7"，基于該NFC依次經(jīng)過的NFC感應(yīng)天線的標(biāo)識和 在動作檢測器27中NFC感應(yīng)天線的3*3陣列布置形式，可以進一步 識別出NFC卡的運動軌跡的形狀為"Z"，因此，使用運動軌跡的形 狀來表示NFC卡的動作。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，雖然在上面的實施例中，動作密碼設(shè)置過程和動作密碼驗證過程在同一讀寫器中實現(xiàn)，然而，本發(fā)明并不 局限于此。在本發(fā)明的其他實施例中，可以僅在專門用于設(shè)置動作密 碼的讀寫器中實現(xiàn)動作密碼設(shè)置過程，而普通的讀寫器只實現(xiàn)動作密 碼驗證過程，不實現(xiàn)動作密碼設(shè)置過程。
上面各個實施例所描述的方法，可以利用軟件、硬件或者軟硬件 結(jié)合的方式來實現(xiàn)。
本發(fā)明的各個實施例所披露的在近場通信中提供安全的方法和 裝置，可以在不偏離發(fā)明實質(zhì)的情況下做出各種變形和改變，因此， 本發(fā)明的保護范圍由所附的權(quán)利要求書限定。
權(quán)利要求
1、一種動作檢測器，包括多個感應(yīng)天線，其中，所述多個感應(yīng)天線的每一個在近場通信(NFC)卡處于其感應(yīng)范圍時能夠基于所述NFC卡發(fā)出的信號產(chǎn)生感應(yīng)信號；以及檢測單元，用于當(dāng)所述NFC卡在所述多個感應(yīng)天線上方動作時，基于所述多個感應(yīng)天線所產(chǎn)生的多個感應(yīng)信號，檢測所述NFC卡的動作。
2、 如權(quán)利要求1所述的動作檢測器，其中，所述檢測單元進一 步包括計算單元，用于當(dāng)所述NFC卡在所述多個感應(yīng)天線上方動作時， 計算在多個檢測間隔的每一個內(nèi)所述多個感應(yīng)天線的每一個所產(chǎn)生 的感應(yīng)信號的信號強度，從而得到與所述多個檢測間隔相應(yīng)的多組信 號強度；選擇單元，用于選擇與所述多組信號強度的每一組中的最大信號 強度的感應(yīng)信號對應(yīng)的感應(yīng)天線，從而得到與所述多個檢測間隔相應(yīng) 的多個具有最大信號強度的感應(yīng)天線；排序單元，用于根據(jù)所述NFC卡經(jīng)過所述多個具有最大信號強 度的感應(yīng)天線的先后次序，排列所述多個具有最大信號強度的感應(yīng)天 線的標(biāo)識；以及輸出單元，用于將所述排列的感應(yīng)天線的標(biāo)識輸出為所述NFC 卡的動作。
3、 如權(quán)利要求2所述的動作檢測器，其中，所述檢測單元還包 括識別單元，用于基于所述排列的感應(yīng)天線的標(biāo)識和所述多個感應(yīng)天 線的布置形式，識別所述NFC卡的運動軌跡的形狀，其中，所述輸出單元將所述識別的形狀輸出為所述NFC卡的動作。
4、 如權(quán)利要求2或3所述的動作檢測器，其中，所述排序單元進一步包括存儲單元，用于根據(jù)所述NFC卡經(jīng)過所述多個具有最大信號強 度的感應(yīng)天線的先后次序，順序存儲所述多個具有最大信號強度的感 應(yīng)天線的標(biāo)識；以及排列單元，用于根據(jù)所述存儲的標(biāo)識的存儲順序，排列所述存儲 的標(biāo)識。
5、 如權(quán)利要求2或3所述的動作檢測器，其中，所述排序單元 進一步包括存儲單元，用于相關(guān)聯(lián)地存儲所述多個具有最大信號強度的感應(yīng) 天線的標(biāo)識和多個標(biāo)記，其中，所述多個標(biāo)記的每一個與所述多個具 有最大信號強度的感應(yīng)天線的每一個相關(guān)并且表示所述NFC卡經(jīng)過 該感應(yīng)天線的先后次序；以及排列單元，用于根據(jù)所述存儲的多個標(biāo)記所表示的先后次序，排 列所述存儲的標(biāo)識。
6、 如權(quán)利要求1所述的動作檢測器，其中，所述多個感應(yīng)天線 按照陣列方式布置。
7、 一種讀寫器，包括多個感應(yīng)天線，其中，所述多個感應(yīng)天線的每一個在近場通信 (NFC)卡處于其感應(yīng)范圍時能夠基于所述NFC卡發(fā)出的信號產(chǎn)生 感應(yīng)信號；檢測單元，用于當(dāng)所述NFC卡在所述多個感應(yīng)天線上方動作時， 基于所述多個感應(yīng)天線所產(chǎn)生的多個感應(yīng)信號，檢測所述NFC卡的 動作；無線通信單元，用于與所述NFC卡進行通信；以及控制器，用于經(jīng)由所述無線通信單元從所述NFC卡中獲取預(yù)先存儲在其中的所述NFC卡的動作，判斷ff述檢測的動作和所述獲取 的動作是否相同，并且當(dāng)所述判斷結(jié)果為肯定時，允許執(zhí)行與所述 NFC卡相關(guān)的應(yīng)用。
8、 一種讀寫器，包括多個感應(yīng)天線，其中，所述多個感應(yīng)天線的每一個在近場通信 (NFC)卡處于其感應(yīng)范圍時能夠基于所述NFC卡發(fā)出的信號產(chǎn)生 感應(yīng)信號；檢測單元，用于當(dāng)所述NFC卡在所述多個感應(yīng)天線上方動作時， 基于所述多個感應(yīng)天線所產(chǎn)生的多個感應(yīng)信號，檢測所述NFC卡的 動作；無線通信單元，用于與所述NFC卡進行通信；以及 控制器，用于經(jīng)由所述無線通信單元向所述NFC卡發(fā)送所述檢 測的所述NFC卡的動作。
9、 如權(quán)利要求8所述的讀寫器，其中，還包括 當(dāng)從所述NFC卡收到表明動作正確的消息時，所述控制器允許執(zhí)行與所述NFC卡相關(guān)的應(yīng)用。
10、 如權(quán)利要求7、 8或9所述的讀寫器，其中，所述檢測單元 進一步包括計算單元，用于當(dāng)所述NFC卡在所述多個感應(yīng)天線上方動作時， 計算在多個檢測間隔的每一個內(nèi)所述多個感應(yīng)天線的每一個所產(chǎn)生 的感應(yīng)信號的信號強度，從而得到與所述多個檢測間隔相應(yīng)的多組信 號強度；選擇單元，用于選擇與所述多組信號強度的每一組中的最大信號 強度的感應(yīng)信號對應(yīng)的感應(yīng)天線，從而得到與所述多個檢測間隔相應(yīng) 的多個具有最大信號強度的感應(yīng)天線；排序單元，用于根據(jù)所述NFC卡經(jīng)過所述多個具有最大信號強 度的感應(yīng)天線的先后次序，排列所述多個具有最大信號強度的感應(yīng)天線的標(biāo)識；以及輸出單元，用于將所述排列的感應(yīng)天線的標(biāo)識輸出為所述NFC 卡的動作。
11、 如權(quán)利要求10所述的讀寫器，其中，所述檢測單元還包括 識別單元，用于基于所述排列的感應(yīng)天線的標(biāo)識和所述多個感應(yīng)天線 的布置形式，識別所述NFC卡的運動軌跡的形狀，其中，所述輸出單元將所述識別的形狀輸出為所述NFC卡的動作。
12、 如權(quán)利要求10或11所述的讀寫器，其中，所述排序單元進 一步包括存儲單元，用于根據(jù)所述NFC卡經(jīng)過所述多個具有最大信號強 度的感應(yīng)天線的先后次序，順序存儲所述多個具有最大信號強度的感 應(yīng)天線的標(biāo)識；以及排列單元，用于根據(jù)所述存儲的標(biāo)識的存儲順序，排列所述存儲 的標(biāo)識。
13、 如權(quán)利要求10或11所述的讀寫器，其中，所述排序單元進 一步包括存儲單元，用于相關(guān)聯(lián)地存儲所述多個具有最大信號強度的感應(yīng) 天線的標(biāo)識和多個標(biāo)記，其中，所述多個標(biāo)記的每一個與所述多個具 有最大信號強度的感應(yīng)天線的每一個相關(guān)并且表示所述NFC卡經(jīng)過 該感應(yīng)天線的先后次序；以及排列單元，用于根據(jù)所述存儲的多個標(biāo)記所表示的先后次序，排 列所述存儲的標(biāo)識。
14、 一種近場通信(NFC)卡，包括 無線通信單元；控制器，用于經(jīng)由所述無線通信單元從另 一裝置中接收所述NFC卡的動作；以及存儲單元，用于存儲所述接收的所述NFC卡的動作。
15、 如權(quán)利要求14所述的近場通信(NFC)卡，其中，還包括 當(dāng)經(jīng)由所述無線通信單元從讀寫器中接收到所述NFC卡的動作時，所述控制器判斷來自所述讀寫器的^f述NFC卡的動作和存儲在 所述存儲單元中的所述NFC卡的動作是否相同，并且根據(jù)所述判斷 結(jié)果經(jīng)由所述無線通信單元向所述讀寫器發(fā)送一個表明動作正確或 動作錯誤的消息。
16、 一種由動作檢測器執(zhí)行的動作檢測方法，其中，所述動作檢 測器包括多個感應(yīng)天線，所述多個感應(yīng)天線的每一個在近場通信(NFC)卡處于其感應(yīng)范圍時能夠基于所述NFC卡發(fā)出的信號產(chǎn)生 感應(yīng)信號，所述動作檢測方法包括步驟當(dāng)所述NFC卡在所述多個感應(yīng)天線上方動作時，基于所述多個 感應(yīng)天線產(chǎn)生的多個感應(yīng)信號，檢測所述NFC卡的動作。
17、 如權(quán)利要求16所述的動作檢測方法，其中，所述檢測步驟 進一步包括當(dāng)所述NFC卡在所述多個感應(yīng)天線上方動作時，計算在多個檢 測間隔的每一個內(nèi)所述多個感應(yīng)天線的每一個所產(chǎn)生的感應(yīng)信號的 信號強度，從而得到與所述多個檢測間隔相應(yīng)的多組信號強度；選擇與所述多組信號強度的每一組中的最大信號強度的感應(yīng)信 號對應(yīng)的感應(yīng)天線，從而得到與所述多個檢測間隔相應(yīng)的多個具有最 大信號強度的感應(yīng)天線；根據(jù)所述NFC卡經(jīng)過所述多個具有最大信號強度的感應(yīng)天線的 先后次序，排列所述多個具有最大信號強度的感應(yīng)天線的標(biāo)識；以及將所述排列的感應(yīng)天線的標(biāo)識輸出為所述NFC卡的動作。
18、 如權(quán)利要求17所述的動作檢測方法，其中，所述檢測步驟還包括識別步驟，其基于所述排列的感應(yīng)天線的標(biāo)識和所述多個感應(yīng)天線的布置形式，識別所述NFC卡的運動軌跡的形狀，其中，在所述輸出步驟中，將所述識別的形狀輸出為所述NFC 卡的動作。
19、 如權(quán)利要求17或18所述的動作檢測方法，其中，所述排列 步驟進一步包括根據(jù)所述NFC卡經(jīng)過所述多個具有最大信號強度的感應(yīng)天線的 先后次序，順序存儲所述多個具有最大信號強度的感應(yīng)天線的標(biāo)識； 以及根據(jù)所述存儲的標(biāo)識的存儲順序，排列所述存儲的標(biāo)識。
20、 如權(quán)利要求17或18所述的動作檢測方法，其中，所述排列 步驟進一步包括相關(guān)聯(lián)地存儲所述多個具有最大信號強度的感應(yīng)天線的標(biāo)識和 多個標(biāo)記，其中，所述多個標(biāo)記的每一個與所述多個具有最大信號強 度的感應(yīng)天線的每一個相關(guān)并且表示所述NFC卡經(jīng)過該感應(yīng)天線的 先后次序；以及根據(jù)所述存儲的多個標(biāo)記所表示的先后次序，排列所述存儲的標(biāo)識。
21、 如權(quán)利要求16所述的動作檢測方法，其中，按照陣列方式 設(shè)置所述多個感應(yīng)天線。
22、 一種由讀寫器執(zhí)行的方法，其中，所述讀寫器包括多個感應(yīng) 天線，所述多個感應(yīng)天線的每一個在近場通信(NFC)卡處于其感應(yīng) 范圍時能夠基于所述NFC卡發(fā)出的信號產(chǎn)生感應(yīng)信號，所述方法包 括步驟當(dāng)所述NFC卡在所述多個感應(yīng)天線上方動作時，基于所述多個 感應(yīng)天線所產(chǎn)生的多個感應(yīng)信號，檢測所述NFC卡的動作；從NFC卡中獲取預(yù)先存儲在其中的戶萬述NFC卡的動作； 判斷所述檢測的動作和所述存儲的動作是否相同；以及 當(dāng)所述判斷結(jié)果為肯定時，允許執(zhí)^1與所述^^卡相關(guān)的應(yīng)用。
23、 一種由讀寫器執(zhí)行的方法，其中，所述讀寫器包括多個感應(yīng) 天線，所述多個感應(yīng)天線的每一個在近場通信(NFC)卡處于其感應(yīng) 范圍時能夠基于所述NFC卡發(fā)出的信號產(chǎn)生感應(yīng)信號，所述方法包 括步驟當(dāng)所述NFC卡在所述多個感應(yīng)天線上方動作時，基于所述多個 感應(yīng)天線所產(chǎn)生的多個感應(yīng)信號，檢測戶萬述NFC卡的動作；以及 將所述檢測的動作發(fā)送給所述NFC卡。
24、 如權(quán)利要求23所述的方法，其中，還包括 當(dāng)從所述NFC卡收到表明動作正確的消息時，允許執(zhí)行與所述NFC卡相關(guān)的應(yīng)用。
25、 如權(quán)利要求22、 23或24所述的方法，其中，所述檢測步驟 進一步包括當(dāng)所述NFC卡在所述多個感應(yīng)天線上方動作時，計算在多個檢 測間隔的每一個內(nèi)所述多個感應(yīng)天線的每一個所產(chǎn)生的感應(yīng)信號的 信號強度，從而得到與所述多個檢測間隔相應(yīng)的多組信號強度；選擇與所述多組信號強度的每一組中的最大信號強度的感應(yīng)信 號對應(yīng)的感應(yīng)天線，從而得到與所述多個檢測間隔相應(yīng)的多個具有最 大信號強度的感應(yīng)天線；根據(jù)所述NFC卡經(jīng)過所述多個具有最大信號強度的感應(yīng)天線的 先后次序，排列所述多個具有最大信號強度的感應(yīng)天線的標(biāo)識；以及將所述排列的感應(yīng)天線的標(biāo)識輸出為0f述NFC卡的動作。
26、 如權(quán)利要求25所述的方法，其中，所述檢測步驟還包括識 別步驟，其基于所述排列的感應(yīng)天線的^H只和所述多個感應(yīng)天線的布置形式，識別所述NFC卡的運動軌跡的形狀，其中，在所述輸出步驟中，將所述識別的形狀輸出為所述NFC 卡的動作。
27、 如權(quán)利要求25或26所述的方法，其中，所述排列步驟進一 步包括根據(jù)所述NFC卡經(jīng)過所述多個具有最大信號強度的感應(yīng)天線的 先后次序，順序存儲所述多個具有最大信號強度的感應(yīng)天線的標(biāo)識； 以及根據(jù)所述存儲的標(biāo)識的存儲順序，排列所述存儲的標(biāo)識。
28、 如權(quán)利要求25或26所述的方法，其中，所述排列步驟進一 步包括相關(guān)聯(lián)地存儲所述多個具有最大信號強度的感應(yīng)天線的標(biāo)識和 多個標(biāo)記，其中，所述多個標(biāo)記的每一個與所述多個具有最大信號強 度的感應(yīng)天線的每一個相關(guān)并且表示所述NFC卡經(jīng)過該感應(yīng)天線的 先后次序；以及根據(jù)所述存儲的多個標(biāo)記所表示的先后次序，排列所述存儲的標(biāo)識。
29、 一種由近場通信(NFC)卡執(zhí)行的方法，包括步驟 從另一裝置中接收所述NFC卡的動作；以及 存儲所述接收的動作。
30、 如權(quán)利要求29所述的方法，其中，還包括判斷步驟，用于當(dāng)從一個讀寫器中接收到所述NFC卡的動作時， 判斷來自所述讀寫器的所述NFC卡的動作和所述存儲的所述NFC卡 的動作是否相同；以及根據(jù)所述判斷結(jié)果向所述讀寫器發(fā)送一個表明動作正確或動作 錯誤的消息。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在近場通信中提供安全的方法和裝置，其中，一種讀寫器，包括多個感應(yīng)天線，其中，所述多個感應(yīng)天線的每一個在近場通信(NFC)卡處于其感應(yīng)范圍時能夠基于所述NFC卡發(fā)出的信號產(chǎn)生感應(yīng)信號；檢測單元，用于當(dāng)所述NFC卡在所述多個感應(yīng)天線上方動作時，基于所述多個感應(yīng)天線所產(chǎn)生的多個感應(yīng)信號，檢測所述NFC卡的動作；無線通信單元，用于與所述NFC卡進行通信；以及，控制器，用于經(jīng)由所述無線通信單元從所述NFC卡中獲取預(yù)先存儲在其中的所述NFC卡的動作，判斷所述檢測的動作和所述獲取的動作是否相同，并且當(dāng)所述判斷結(jié)果為肯定時，允許執(zhí)行與所述NFC卡相關(guān)的應(yīng)用。利用該方法和裝置，進一步提高了NFC技術(shù)的安全性。
文檔編號G06K7/00GK101645130SQ20081014541
公開日2010年2月10日 申請日期2008年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月5日
發(fā)明者張維華, 李相研, 羅棟元, 金亨一 申請人:愛思開電訊投資(中國)有限公司