JP2003141488A - 高級プログラミング言語を用いたマイクロコントローラ - Google Patents

高級プログラミング言語を用いたマイクロコントローラ

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JP2003141488A JP2002263319A JP2002263319A JP2003141488A JP 2003141488 A JP2003141488 A JP 2003141488A JP 2002263319 A JP2002263319 A JP 2002263319A JP 2002263319 A JP2002263319 A JP 2002263319A JP 2003141488 A JP2003141488 A JP 2003141488A
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】高級プログラミング言語を用いたスマートカー
ド及びマイクロコントローラを提供する。 【解決手段】端末装置と共に利用されるＩＣカードであ
る。当該ＩＣカードは、インタプリタと高級プログラミ
ング言語形式を持つアプリケーションが記憶されたメモ
リを含んでいる。カードのプロセッサは、実行するアプ
リケーションをインタプリタ処理するためインタプリタ
を利用するように構成され、また、端末装置と通信する
ため通信部を利用するように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】この特許出願の開示内容の一部には著作権
保護を受けるものが含まれている。著作権所有者は、特
許庁への特許出願書類または記録として使用されるもの
に限り、何人でも当該特許出願書類の複製を行なうこと
に関して異議を持たないが、その他の場合にはすべての
著作権の権利の保有する。
【０００２】米国法３５条セクション１１９（ｅ）に基
づき、本特許出願は１９９６年１０月２５日に受理され
た先行する米国特許出願番号６０／０２９,０５７の優
先権利益を要求する。 発明の背景 この発明は主にプログラミング技術に関し、特に、スマ
ートカードまたはマイクロコントローラに使用する高級
プログラミング言語に関する。
【０００３】高級プログラミング言語Ｊａｖａで記述さ
れたソフトウェアアプリケーションは、そのままで多種
多様なコンピュータブランド、多種多様なコンピュータ
プラットフォーム上で動作できるように作られている。
これは以下の手続きによって達成される。アプリケーシ
ョンがＪａｖａ言語によって記述された場合、当該アプ
リケーションは、Ｊａｖａ仮想マシンと呼ばれる仮想コ
ンピュータに対する命令コードであるバイトコードを含
む“クラス”ファイルにコンパイルされる。サポートさ
れる各々のプラットフォームに対しては当該仮想マシン
の実装プログラムが用意されている。利用者が使用する
プラットフォームにおいて特定のＪａｖａアプリケーシ
ョンを動作させたい場合、動作したいアプリケーション
からコンパイルして生成したクラスファイルを当該プラ
ットフォームにロードする。使用プラットフォーム上で
構築されるＪａｖａ仮想マシンが動作し、クラスファイ
ル中のバイトコードをインタプリタ実行し、Ｊａｖａア
プリケーションが効率的に実行される。
【０００４】Ｊａｖａは、以下の参考文献において説明
されている。（１）アーノルド、ケン、およびジェーム
ス・ゴスリング「Ｊａｖａプログラミング言語」、アデ
ィソン-ウェズレー、１９９６； （２）ジェームスゴス
リング、 ビル・ジョイ、ガイ・スティール 「Ｊａｖａ
言語仕様」、サン・マイクロシステムズ、１９９６（ウ
ェブサイト：http://java.sun.com/doc/language speci
fication）；（３）ジェームス・ゴスリング、ヘンリー
マックギルトン「Ｊａｖａ言語使用環境：ホワイトペー
パー」、サン・マイクロシステムズ、１９９５（ウェブ
サイト：http://java.sun.com/doc/language environme
nt/）；（４）ティム・リンドホルム、フランク・イェ
リン「Ｊａｖａ仮想マシン仕様」、アディソン-ウェズ
レー１９９７；これらのテキストその他多くのテキスト
においてＪａｖａを用いたプログラム作成方法が記述さ
れている。
【０００５】特定プラットフォームにおいてＪａｖａア
プリケーションを実行するために、プラットホームの制
約条件下において動作しうるＪａｖａ仮想マシン実装プ
ログラムが記述されていなければならず、また、当該プ
ラットフォーム上に使用するＪａｖａアプリケーション
を当該プラットホームの制約条件下においてロードでき
る仕組みが提供されていなければならない。
【０００６】Ｊａｖａをサポートする従来のプラットホ
ームは、比較的容量の大きいメモリとハードディスクを
利用する通常のマイクロプロセッサベースのコンピュー
タである。そのようなマイクロプロセッサ実装は、デス
クトップコンピュータ、パーソナルコンピュータにおい
て広く用いられている。しかしながら、スマートカード
に使用されているようなマイクロコントローラ上で動作
するＪａｖａ実装は従来にはなかった。
【０００７】マイクロコントローラは多く点においてマ
イクロプロセッサとは異なっている。例えば、マイクロ
プロセッサは典型的には、中央演算処理装置（ＣＰＵ）
を備えており、ＣＰＵは正常な動作をするためには外部
周辺装置（例えばメモリ、入力制御装置、出力制御装
置）を必要とする。典型的なマイクロプロセッサは、メ
ガバイトからギガバイトのメモリアクセスが可能であ
り、１命令で［１６ビット、３２ビット、６４（訳注：
当該部分は第２頁末尾部分より）］ビットまたはそれ以
上の情報が処理できる。マイクロプロセッサとは対照的
に、マイクロコントローラは、中央演算処理装置（ＣＰ
Ｕ）、メモリ、その他の機能要素すべてを１枚の半導体
基板または１つのＩＣ回路（ＩＣチップ）として備えて
いる。マイクロプロセッサが比較的大容量である外部メ
モリにアクセスするのに対して、典型的なマイクロコン
トローラはかなり小容量のメモリにアクセスする。典型
的なマイクロコントローラは、１キロバイト〜１６キロ
バイトの内蔵メモリにアクセス可能であり、特に１６キ
ロバイト内蔵メモリのものが広く使われている。
【０００８】一般的には、３つの異なるタイプのメモ
リ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリ
ーメモリ（ＲＯＭ）、電気的に消去可能なプログラマブ
ルリードオンリーメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）が使われてい
る。マイクロコントローラにおいて、利用可能な上記各
種のメモリの容量は、当該メモリに割り当て可能なＩＣ
チップの面積容量の制限を受ける。典型的には、ＲＡＭ
は多くの面積を必要とし、供給されるメモリ容量はもっ
とも少なくなる。ＲＯＭはもっとも少ない面積で済み、
供給容量は大きくなる。ＥＥＰＲＯＭは、ＲＡＭよりも
供給容量は大きくなるが、ＲＯＭより供給容量は小さく
なる。
【０００９】それぞれのメモリ種類の適する用途は異な
っている。ＲＯＭはもっとも安価であるが、例えば、オ
ペレーティングシステムのコードなど書き換えの必要の
ないデータの記憶用途に適している。ＥＥＰＲＯＭは、
印加電圧がオフされた後も保持する必要のあるデータの
記憶用途に適しているが、書き込み時間が非常に遅い。
ＲＡＭはデータ書き込み、読み出しとも高速に実行でき
るが、高価であり、かつ印加電圧除去により記憶データ
が失われてしまう。
【００１０】マイクロプロセッサは、典型的には、比較
的少容量のＲＯＭとＥＥＰＲＯＭを持ち、さらに、１〜
１２８メガバイトのＲＡＭを備えている。それは、１つ
のＩＣデバイス上に何を搭載するかに関して制約がない
からであり、また、ＥＥＰＲＯＭより低コストで大容
量、書き換え可能、不揮発性の記憶媒体である外部ディ
スクメモリにアクセスすることが可能であるからであ
る。しかしながら、マイクロコントローラは、典型的に
は、０．１〜２．０キロバイトの小容量のＲＡＭと、２
〜８キロバイトのＥＥＰＲＯＭと、８〜５６キロバイト
のＲＯＭを備えている。
【００１１】外部コンポーネントが少なくかつサイズが
小さいため、マイクロコントローラはスマートカードな
どのＩＣカードに広く用いられている。このようなスマ
ートカードには、使用時にカードリーダに挿入する必要
がある接触式カードや、カードリーダに挿入する必要の
ない非接触式カードなど多様な形態がある。実際に、非
接触式通信を行なうマイクロコントローラは、時計や指
輪など特別な形状物に埋め込まれることがあり、エルゴ
ノミックス性が高くかつ魅力的な方法でスマートカード
の機能をそれら形状物に統合させている。
【００１２】リソース環境の制約のため、スマートカー
ド用のアプリケーションは、典型的には低レベルプログ
ラミング言語（例えばアセンブリ言語）により記述さ
れ、メモリに格納される。
【００１３】高級プログラミング言語を用いてスマート
カードをプログラミングする１つの方法は、フランスの
特許出願番号９０１１８１８号、発明の名称「簡単にプ
ログラムが可能なマイクロ回路用の携帯型サポート媒体
および前記マイクロ回路をプログラムする方法(Potable
support medium for an easily programmable microci
rcuit and programming procedure for said maicrocir
cuit)」、公開番号２６６７１７１号に記載されてい
る。しかし、この特許出願には、データセキュリティに
関する記載、スマートカード上のデータと情報に関する
権限のないアクセスを如何に防ぐか、プログラマがＪａ
ｖａなどの表現豊かなプログラミング言語を用いてスマ
ートカード用のプログラムを作ることができるプログラ
ミング環境を如何に提供するか、さらに、スマートカー
ドの実行制約条件内で動作するインタプリタを使ってプ
ログラムを如何に実行するかについて記載されていな
い。
【００１４】ＩＣカードは、ロバスト性、タンパー耐
性、格納データの可搬性が確保されなければならない。
ＩＣカードは、そのサイズの小型性、ＩＣカードならで
はのハード的とソフト的なセキュリティの高さによっ
て、パーソナルコンピュータ中のもっともパーソナル用
途のものと位置付けられている。
【００１５】ＩＣカードおよびＩＣカードのマイクロコ
ントローラの最重要なタスクは、カードに記録されたデ
ータの保護である。それゆえ、１９７４年のＩＣカード
の発明以来、セキュリティを理由にＩＣカード技術は閉
鎖的にガードされてきた。ＩＣカードは、最初にフラン
スの銀行によりデビットカード（即時決済方式カード）
として利用された。このアプリケーションでは、ＩＣカ
ードをベースとした金融関係のトランザクションが認証
されるためには、ＩＣカード利用者は当該ＩＣカードを
所有しているという事実に加え、さらにＩＣカード内に
記録されている４桁の個人認証番号（ＰＩＮ）を示さな
ければならない。紛失または盗難されたＩＣカードのＰ
ＩＮ番号を割り出すために役立ちうるあらゆる情報は、
公開されないように秘密に付されている。事実、誰もど
んな情報がＰＩＮ番号割り出しに役立つ情報か分からな
いし、ＩＣカードに関するすべての情報は秘密にされて
いる。
【００１６】セキュリティを考慮して、ＩＣカード用の
アプリケーションは独自仕様で記述されている。例え
ば、各々のアプリケーションは典型的には、特定のカー
ド所有者、特定のＩＤ識別主体により識別される。アプ
リケーションがアセンブリ言語などの低レベルプログラ
ミング言語で記述されているため、アプリケーションは
特定種類のマイクロコントローラを対象として記述され
ている。低レベルプログラミング言語の性質により、権
限のないアプリケーションであってもＩＣカード内の格
納データにアクセスすることができる。ＩＣカード用に
記述されたプログラムは特定のＩＤ識別子により識別さ
れているので、２つの主体が同じプログラミング機能を
利用を所望した場合、ＩＣカードのマイクロコントロー
ラ上にアプリケーションの当該部分が２つコピーされて
しまうことになる。
【００１７】ＩＣカードシステムは、ずっとクローズド
システムとして発展してきた。ＩＣカードは、特定端末
のアプリケーションとともに動作するように手作りされ
た専用アプリケーションを含んでおり、ＩＣカードが使
用されるときのセキュリティチェックは、主にカードア
プリケーションと端末アプリケーションが対応するもの
であるかの確認およびＩＣカード上のデータが有効であ
るかの確認により行なっていた。
【００１８】ＩＣカードの利用が広まるにつれて、利用
者がＩＣカードアプリケーションごとに異なるＩＣカー
ドを持ち歩くことを敬遠することが明らかになってき
た。それゆえ、単一プロバイダのＩＣカードを用いた多
目的共用アプリケーションが提供され始めている。例え
ば、現金自動処理装置（ＡＴＭ）用のカード、デビット
カードが、１枚のＩＣカードプラットフォームが共用さ
れる。しかしながら、端末とカードのすべてのアプリケ
ーションが、他のプロバイダに関する正確な情報のも
と、単一のプロバイダによって作成されるため、依然ク
ローズドシステムとなっていた。
【００１９】このように、ＩＣカードに関する情報、Ｉ
Ｃカードと端末との通信方法およびプログラム方法に関
し、公開された情報が少なく、ＩＣカード用の汎用アプ
リケーションの広がりを阻害していた。しかし、公衆デ
ジタルネットワーク網（例えば、インターネット、ワー
ルドワイドウェブ）の出現により、ＩＣカード用のアプ
リケーションに対する新たな領域が開かれた。特に、公
衆デジタルネットワーク網の広がりにより、他のプロバ
イダに関する明確な知識なしに、かつＩＣカードのセキ
ュリティ低下の可能性を許すことなく、ＩＣカード上に
新しいアプリケーションのロードをすることが必要とな
った。しかしながら、低レベルプログラミング言語を用
いてプログラミングされた従来のＩＣカードを用いた場
合は上記課題解決の実現が困難であった。 発明の開示 一面において、本発明は、マイクロコントローラ、例え
ば、ＩＣカードやスマートカードを開示する。説明の便
宜上、この発明の開示の欄に続く詳細な説明の欄におい
て、本発明を端末と共に用いられるＩＣカードのアプリ
ケーション例として記述した。しかしながら、本発明は
他のスモールコンピュータプロセッサに関するアプリケ
ーションに適用できるものである。例えば、マイクロコ
ントローラを埋め込んだシステムなどである。
【００２０】本発明のマイクロコンローラのマイクロプ
ロセッサは、インタプリタを格納するメモリと、高級プ
ログラミング言語形式を持っている少なくとも一つのア
プリケーションとを含んでいる。メモリの少なくとも一
部分はマイクロプロセッサ内に設けられている。マイク
ロプロセッサは、アプリケーションをインタプリタ処理
するためのインタプリタを利用するように構成されてい
る。
【００２１】本発明の優位点として、以下のものが含ま
れている。本発明によれば、スマートカードやマイクロ
コントローラのセキュリティ低下を招くことなくスマー
トカードやマイクロコントローラを持つ他のシステムへ
の新しいアプリケーションのダウンロードが可能とな
る。これらアプリケーションは、様々な会社により提供
され、様々な端末装置を利用して様々なタイミングでロ
ードされうる。アプリケーションは、Ｊａｖａ仮想マシ
ンにより提供されるセキュリティ機能により、如何なる
アプリケーションコードやデータへの権限なきアクセス
に対して保護されているので、カードのセキュリティは
構成されない。アプリケーションは、強力で主流となっ
ているプログラム開発ツールを用いてＪａｖａやＥｉｆ
ｆｅｌなどの高級プログラミング言語により作成され
る。新しいアプリケーションは、ソフトマスクを施すこ
となく数時間により即座にプロトタイプが作成され、ス
マートカードにダウンロードされる。
【００２２】マイクロコントローラが埋め込まれたシス
テムは、新しいアプリケーションのダウンロード、高レ
ベルなプログラミング開発、迅速なプロトタイプ作成に
関して、これらの多くの優位点を得ることができる。
【００２３】マイクロコントローラにおいてＪａｖａや
Ｅｉｆｆｅｌなど高級言語を用いる際の困難性は、イン
タプリタやこれら言語により作成されたコンパイル形式
のアプリケーションプログラム双方がメモリを大容量に
必要とすることによる。本発明は、この困難性を、処理
の一環としてコンバータをアプリケーションプログラム
に導入することにより解決している。
【００２４】本発明の実装には、以下のものが含まれう
る。アプリケーションの高級プログラミング言語形式
は、クラスファイル形式を持ち、Ｊａｖａプログラミン
グ言語形式を持ちうる。アプリケーションはＪａｖａバ
イトコードなどのバイトコードを含む。
【００２５】本発明を適用したシステムは、高級プログ
ラミング言語で記述されたアプリケーションソースプロ
グラムをコンパイル形式にコンパイルするためのコンパ
イラを含んでいる。本発明は、さらに、コンパイル形式
からインタプリタによるインタプリタ処理に適した形式
に変換するコンバータを含んでいる。
【００２６】一面において、本発明において、コンバー
タは、インタプリタが要求したアプリケーションプログ
ラム属性を含ませ、インタプリタが要求しない属性を含
ませないように動作することができる。コンバータは、
さらに、標準高級言語形式におけるコンパイル形式を入
力データとして受け付けることができ、インタプリタに
よるインタプリタ処理に適した形式の出力データを生成
することができる。一面において、コンバータは、ＩＤ
ストリングをユニークなＩＤ識別子に、例えば整数に、
マッピングする手段を含んでいる。このマッピング処理
は、ストリング−ＩＤマップファイルに記録されうる。
【００２７】本発明のインタプリタは、さらに、高級言
語の特徴とデータタイプのフルセットのうちのサブセッ
トをサポートするように制限することができる。この場
合、コンバータはさらに、アプリケーションプログラム
のコンパイル形式がそれらサポートされている特徴とデ
ータタイプのみ含むように確認する。
【００２８】一つの実施形態として、コンバータは、次
の処理、つまり、ジャンプと行き先を記録する処理、特
殊バイトコードをジェネリックバイトコードに変換する
処理またはその逆の処理、ＩＤストリングの代わりにユ
ニークなＩＤ識別子を用いるためのリファレンスからバ
イトコードのオペランドを変更する処理、バイトコード
を等価なバイトコードへリナンバリングする処理、それ
ら変換ステップにより影響をうけるディスティネーショ
ンアドレスへのジャンプを再リンキングする処理のう
ち、少なくとも一つの処理ステップを用いて、コンパイ
ル形式のバイトコードをマイクロコントローラのインタ
プリタによるインタプリタ処理に適した形式のバイトコ
ードに変換する手段を含んでいる。
【００２９】インタプリタは、セキュリティチェックを
実装した構成とすることができる。セキュリティチェッ
クは、ファイヤウォールの構築処理を含み、サンドボッ
クスセキュリティモデルの構築処理を含みうる。例え
ば、インタプリタは、アプリケーションが、メモリのア
クセス権限のない領域へのアクセスを許さない処理、ア
クセス権限のないマイクロプロセッサのリソースへのア
クセスを許可しない処理、バイトコードの実行がセキュ
リティ制限に違反しないものかをチェックする処理など
を含む処理セットから選ばれたセキュリティ基準を満た
しているものであるか否かを決定できる。
【００３０】本発明の一つの実施形態において、アプリ
ケーションのロードに先立ち、アプリケーションがどの
セキュリティ制限にも違反していないかを確認し、セキ
ュリティ基準に従ってアプリケーションをロードする処
理を含むことができる。後者のステップの例は、ロード
したＩＤが、当該アプリケーションをマイクロプロセッ
サ上にロードする許可を持っているかを確認し、ロード
したキーを用いてロードされるアプリケーションを暗号
化する処理を含んでいる。
【００３１】他の一面において、本発明は、マイクロコ
ントローラをプログラミングする方法を開示しており、
第１のプログラミング言語で記述されたアプリケーショ
ンを、コンパイラによって生成され第１のバーチャルマ
シンによってインタプリタ処理されるように意図された
第１の中間コードから、第２のバーチャルマシンによっ
てインタプリタ処理可能な第２の中間コードに変換し、
第２の中間コードをマイクロコントローラのメモリ上に
ロードする処理ステップを備えている。
【００３２】本発明の方法によれば、変換処理は、さら
に、ＩＤストリングをオブジェクト、クラス、フィール
ド、メソッドに関連付け、それらストリングをユニーク
なＩＤ識別子、例えば整数にマッピングする処理を含ん
でいる。
【００３３】一つの実施形態において、本発明の方法
は、次の処理、つまり、ジャンプと行き先を記録する処
理、特殊バイトコードをジェネリックバイトコードに変
換する処理またはその逆の処理、ＩＤストリングの代わ
りにユニークなＩＤ識別子を用いるためのリファレンス
からバイトコードのオペランドを変更する処理、バイト
コードを等価なバイトコードへリナンバリングする処
理、それら変換ステップにより影響をうけるディスティ
ネーションアドレスへのジャンプを再リンキングする処
理のうち、少なくとも一つの処理ステップを含んでい
る。
【００３４】本発明の他の一面において、本発明のマイ
クロコントローラは、インタプリタ可能なプログラミン
グ言語で記述されたプログラムのインタプリタ処理を許
容するには不十分な容量しかないメモリという制限のあ
るリソースセットで稼動するものである。メモリは、高
級プログラム言語から派生したプログラムをインタプリ
タ処理するインタプリタと、ＩＤ識別子にストリングを
マッピングする処理、インタプリタ処理に先立ちまたは
インタプリタ処理中にセキュリティチェックを実行する
処理、インタプリタ処理に先立ちまたはインタプリタ処
理中に構造チェックを実行する処理、インタプリタ処理
に先立ちまたはインタプリタ処理中にセマンティックチ
ェックを実行する処理を含む規則セットから選ばれた少
なくとも一つの規則を適用することにより派生した派生
プログラムとを含んでいる。
【００３５】これらセキュリティチェックは、複数の派
生プログラムの一つにアクセスする者からリクエストを
受け取るためのロジックを持っている。リクエストの受
領により、派生プログラムが所定のルールセットでコン
パイルされているか否か決定され、この決定に従って、
派生プログラムにアクセスする者を選択的に許可する。
派生プログラムがアクセスしようとするメモリの特別領
域へのアクセス権限を派生プログラムが持っているか否
かを決定することにより、当該派生プログラムがインタ
プリタ処理される間にインタプリタによって当該所定ル
ールが用いられる。
【００３６】マイクロコントローラは、さらに、派生プ
ログラムがインタプリタ処理される間、用いられている
セキュリティルールから選ばれた少なくとも一つのセキ
ュリティチェックを実行するように構成されており、イ
ンタプリタは、バイトコードが実行前チェックおよび実
行後チェックに応じて実行されるか否かを決定するため
の処理に先立って少なくとも一度、各バイトコードをチ
ェックするように構成されており、派生プログラムは、
マイクロコントローラにロードされる処理に先立って少
なくとも一度、セキュリティプロトコルに応じて派生プ
ログラムの統合とロードが実行されたことを確認するチ
ェックが実行される。セキュリティプロトコルは、派生
プログラムのカード上へのロードが許可されるように特
別のＩＤが有効化されていなければならないことを要求
する。セキュリティプロトコルはさらに復号キーを含
み、ロードされる派生プログラムが復号キーに応じがロ
ーディングキーを用いて暗号化されていることを要求す
る。
【００３７】マイクロコントローラは、さらに、暗号化
処理、復号化処理、署名処理、署名認証処理、相互認証
処理、鍵配送処理、鍵セッション処理のセットから選ば
れた暗号関連サービスを提供するように構成されてい
る。
【００３８】マイクロコントローラは、ファイルシステ
ムを備えており、ファイルを読み取る権限、ファイルに
書き込む権限、ファイルを消去する権限に対するアクセ
スコントロールリストを持つマイクロコントローラによ
る当該ファイルシステムへの安全なアクセス手段を提供
するように構成されている。さらに、マイクロコントロ
ーラは、ファイルへのアクセス権限を確立するため、ま
たは、カード保有者がファイルにアクセスする権限を得
る認証を確認するための鍵有効化を実行する。
【００３９】他の優位点および特徴は、以下の説明と特
許請求の範囲の記載により明らかにされている。 図面の簡単な説明 図１は、ＩＣカードシステムのブロック図である。
【００４０】図２は、ＪａｖａアプリケーションをＩＣ
カードにダウンロードする準備の手順を示すフロー図で
ある。
【００４１】図３は、カードクラスファイルコンバータ
から生成され、使用されるファイルのブロック図であ
る。
【００４２】図４は、アプリケーションクラスファイル
をカードクラスファイルへ変換する手順を示すブロック
図である。
【００４３】図５は、クラスファイルコンバータの動作
を示すフロー図である。
【００４４】図６は、バイトコードの変更手順を示すフ
ロー図である。
【００４５】図７は、スぺシフィックバイトコードをジ
ェネリックバイトコードへの変換を示すブロック図であ
る。
【００４６】図８は、定数参照値の定数への置き換えを
示すブロック図である。
【００４７】図９は、参照値の更新値への置き換えを示
すブロック図である。
【００４８】図１０は、元のバイトコードのリナンバリ
ング手順を示すブロック図である。
【００４９】図１１は、元のバイトコードを異なる仮想
マシンのアーキテクチャ用へ変換する様子を示すブロッ
ク図である。
【００５０】図１２は、アプリケーションをＩＣカード
にロードする様子を示すブロック図である。
【００５１】図１３は、ＩＣカード上のアプリケーショ
ンを実行する様子を示すブロック図である。
【００５２】図１４は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ
のメモリ構造を示す図である。
【００５３】図１５は、カードＪａｖａ仮想マシンのア
ーキテクチャ全体像を示すフロー図である。
【００５４】図１６は、セキュリティチェックを伴うカ
ードＪａｖａ仮想マシンの実行方法を示すフロー図であ
る。
【００５５】図１７は、カードＪａｖａ仮想マシン上で
バイトコードを実行する様子を示すフロー図である。
【００５６】図１８は、セキュリティチェックを伴わな
いカードＪａｖａ仮想マシンの実行方法を示すフロー図
である。
【００５７】図１９は、カードアプリケーションと識別
子との対応付けを示すブロック図である。
【００５８】図２０は、特定の実行アプリケーションへ
のアクセス権限を示すブロック図である。
【００５９】図２１は、スマートカードに用いられたマ
イクロコントローラの斜視図である。
【００６０】図２２は、電話機に用いられたマイクロコ
ントローラの斜視図である。
【００６１】図２３は、かぎ型リングに用いられたマイ
クロコントローラの斜視図である。
【００６２】図２４は、指輪に用いられたマイクロコン
トローラの斜視図である。
【００６３】図２５は、車に用いられたマイクロコント
ローラの斜視図である。 好ましい実施の形態 図１を参照しつつ、好ましい実施形態を詳しく説明す
る。ＩＣカード１０（スマートカードなど）は、Ｊａｖ
ａベースのマルチアプリケーション高級プログラミング
言語および実行環境を提供するように構成されている。
ＩＣカード１０は、端末装置１４の通信部１２ｂと通信
できるように構成されている通信部１２ａを有してい
る。いくつかの実施形態において、ＩＣカード１０は、
８ビットマイクロコントローラ、５１２バイトのＲＡ
Ｍ、４ＫバイトのＥＥＰＲＯＭ、２０ＫバイトのＲＯＭ
を持つスマートカードであり、端末装置の通信部１２ｂ
は、従来タイプのスマートカードリーダであり、端末装
置１４は、パーソナルコンピュータスマートカード（Ｐ
Ｃ／ＳＣ）標準仕様をサポートし、またＪａｖａ開発サ
ポート環境を提供できるウィンドウＮＴオペレーティン
グシステムが動作する従来タイプのパーソナルコンピュ
ータである。
【００６４】いくつかの実施形態において、マイクロコ
ントローラとメモリと通信部は、典型的なクレジットカ
ードと実質的に同じ形状を持つプラスティックカードに
埋め込まれている。他の実施形態において、マイクロコ
ントローラとメモリと通信部は、貴重品類（例えば、時
計、指輪、ブレスレット）、車類、通信機器類（例え
ば、加入者携帯モジュール(ＳＩＭ)カード）、セキュリ
ティデバイス類（例えば、暗号モジュール）、器具類な
ど、プラスティックカード以外の基板上に搭載されるこ
ともある。
【００６５】端末装置１４は、端末装置の通信部１２ｂ
を用いて、ＪａｖａアプリケーションをＩＣカード１０
に対して取り揃えて、ダウンロードする。端末装置の通
信部１２ｂは、ＩＣカード１０と端末装置１４の間に通
信チャンネルを確立することができる通信デバイスであ
る。通信機器オプションとして、接触型カードリーダ、
無線周波数帯を用いた無線通信、または赤外線通信技
術、シリアル通信プロトコル、パケット通信プロトコ
ル、ＩＳＯ７８１６通信プロトコルを用いた機器が含ま
れる。
【００６６】端末装置１４は、また、ＩＣカード１０上
で動作するアプリケーションと連携動作することができ
る。いくつかのケースにおいて、目的に応じて異なる端
末装置が用いられうる。例えば、ある種の端末装置が、
アプリケーションを取り揃えるために利用され、他の端
末装置が、アプリケーションをダウンロードするために
利用され、また他の端末装置が多様なアプリケーション
を実行するために利用される。端末装置は、現金自動処
理装置（ＡＴＭ）、販売時点管理端末（ＰＯＳ端末）、
入退出管理システム、有料道路料金徴収システム、アク
セス管理システム、ＩＣカードやマイクロコントローラ
と通信可能な他のシステムでありうる。
【００６７】ＩＣカード１０は、ＩＣカード１０上にあ
るアプリケーションをインタプリタ実行するように、カ
ードＪａｖａ仮想マシン（カードＪＶＭ）１６を備えて
いる。
【００６８】図２の例では、Ｊａｖａアプリケーション
２０は、３つのＪａｖａソースコードファイルＡ（Ｊａ
ｖａ２０ａ）、ファイルＢ（Ｊａｖａ２０ｂ）、ファイ
ルＣ（Ｊａｖａ２０ｃ）を含んでいる。これらのソース
コードファイルは取り揃えられ、Ｊａｖａアプリケーシ
ョン開発環境２２の中でコンパイルされる。Ｊａｖａア
プリケーション２０が開発環境２２によりコンパイルさ
れたとき、アプリケーションクラスファイル２４が生成
され、また、Ｊａｖａソースコード２０ａ、２０ｂ、２
０ｃのそれぞれに対応するクラスファイルＡ（クラス２
４ａ）、ファイルＢ（クラス２４ｂ）、ファイルＣ（ク
ラス２４ｃ）が生成される。アプリケーションクラスフ
ァイル２４は、ティム・リンドホルムとフランク・イェ
リン著書の「Ｊａｖａ仮想マシン仕様」アディソン-ウ
ェズレー1996年版の第４章に記載されているスタンダー
ドクラスファイル形式に従って記述されている。これら
アプリケーションクラスファイル２４は、ファイルを集
約し、圧縮して単一のカードクラスファイル２７を生成
するカードクラスファイルコンバータ２６に渡される。
カードクラスファイル２７は、通常のカードローダ２８
によりＩＣカード１０にロードされる。
【００６９】図３の例では、カードクラスファイルコン
バータ２６は、クラスファイルのポストプロセッサであ
り、標準Ｊａｖａクラスファイル形式にコード化された
クラスファイル２４を処理し、オプションとしてＩＤイ
ンプットマップファイルのストリング３０を利用し、Ｊ
ａｖａカードクラスファイル２７をカードクラスファイ
ル形式で生成する。上記のカードクラスファイル形式の
１つを、後述する付属ドキュメント(Appendix)Ａにおい
て示している。さらに、いくつかの実施形態において、
カードクラスファイルコンバータ２６は、カードクラス
ファイルコンバータを引き続き使用するための入力とし
て利用されるＩＤアウトプットマップファイルのストリ
ング３２を生成する。
【００７０】いくつかの実施形態において、ＩＤマッピ
ングのストリングが、以前に生成されたカードクラスフ
ァイル（マルチプルクラスファイルが同一のストリング
を参照している場合）と一致するように、カードクラス
ファイルコンバータ２６は、以前に定義されたインプッ
トマップファイルのストリング３０からＩＤマッピング
のストリングを受け入れる。このようなファイルがない
場合、ＩＤはカードクラスファイルコンバータ２６から
生成される。付属ドキュメントＢは、ＩＤインプットマ
ップファイルのストリング３０とアウトプットマップフ
ァイルのストリング３２を生成する実現可能な方法の１
つを示し、例を通じてマッピングの様子を示している。
【００７１】図４の例では、典型的なアプリケーション
クラスファイル２４ａは、クラスファイル情報４１、ク
ラスコンスタントプール(class constant pool 42)４
２、クラスとフィールド生成とインタフェースとメソッ
ドに関する情報４３、様々な属性情報４４を含み、前記
したＪａｖａ仮想マシン仕様として詳述されている。こ
こで、属性情報４４の多くは、この実施形態には必要で
はなく、カードクラスファイルコンバータ２６による除
去部分４５となっている。除去される属性は、ソースフ
ァイル、定数値、例外処理、ライン番号テーブル、ロー
カル変数テーブル、その他のオプションのベンダ属性を
含んでいる。付属ドキュメントＡとして記述されている
典型的なカードクラスファイル２７は、以下のアプリケ
ーションクラスファイル２４から生成される。カードク
ラスファイル情報４６は、全てのアプリケーションクラ
スファイル２４ａ、２４ｂ、２４ｃのクラスファイル情
報４１の集合から生成される。カードクラスファイルコ
ンスタントプール４７(cardclass file constant pool
47)は、全てのアプリケーションクラスファイル２４
ａ、２４ｂ、２４ｃのクラスコンスタントプール４２の
集合から生成される。カードクラスとフィールド生成と
参照インタフェースとメソッドに関する情報４８は、全
てのアプリケーションクラスファイル２４ａ、２４ｂ、
２４ｃのクラスとフィールド生成と参照インタフェース
とメソッドに関する情報４３の集合から生成される。こ
の実施形態のカード属性情報４９は、全てのアプリケー
ションクラスファイル２４ａ、２４ｂ、２４ｃの属性情
報４４の集合のコード属性のみから生成される。
【００７２】カード内でのダイナミックリンキングを避
けるため、アプリケーション２４からＪａｖａクラスフ
ァイル２４ａ、２４ｂ、２４ｃをまたがって配布される
すべての情報は、図５に示すフローチャートに示された
プロセスにより、１つのカードクラスファイル２７内に
隠蔽されている。まず、処理される第１のクラスファイ
ルとして選択される（５１ａ）。コンスタントプール４
２は、以下の方法によりコンパクト化される（５１
ｂ）。Ｊａｖａクラスファイル２４ａにおいて参照され
るすべてのオブジェクト、クラス、フィールド、メソッ
ドは、クラスファイル２４ａのコンスタントプール４２
にあるストリングを利用することにより、特定される。
カードクラスファイルコンバータ２６は、Ｊａｖａクラ
スファイル２４ａにあるコンスタントプール４２をコン
パクト処理し、最適化したものとする。コンパクト処理
は、クラスファイルコンスタントプール４２にある全て
のストリングを整数にマッピング処理することにより達
成される（当該整数の大きさはマイクロコントローラと
採用アーキテクチャに依存する）。この整数が、ＩＤ識
別子として参照される。各ＩＤ識別子は、アプリケーシ
ョン２０の特定オブジェクト、クラス、フィールド、メ
ソッドをユニークに特定する。このように、カードクラ
スファイルコンバータ２６は、Ｊａｖａクラスファイル
コンスタントプール４２のストリングを、対応するユニ
ークなＩＤ識別子に置き換える。付属ドキュメントＢ
は、ハロースマートカードＪａｖａ(HollowSmartCard.j
ava)というアプリケーション例を、以下の本アプリケー
ションのクラスファイルのコンスタントプールに見られ
るストリングに対応するＩＤ識別子を説明するテーブル
と共に示している。ＩＤ識別子は、本実施形態では１６
ビットの符号無し整数として使用されている。
【００７３】次に、カードクラスファイルコンバータ２
６は、入力されたＪａｖａクラスファイル２４ａのコー
ド属性に、未サポートの部分５１Ｃがあるか否かをチェ
ックする。カードＪＶＭ１６は、付属ドキュメントＣに
示すように、Ｊａｖａバイトコード全体のうちのサブセ
ットのみサポートしている。このため、カードクラスフ
ァイルコンバータ２６は、未サポートのバイトコードが
Ｊａｖａクラスファイル２４ａのコード属性の中にある
か否かをチェックする。もし、未サポートのバイトコー
ドが見つかった場合５２は、カードクラスファイルコン
バータはエラーフラグを立て、変換５３を停止する。付
属ドキュメントＤにおいて“Ａ”とマークされたプログ
ラムコードフラグメントは、これら未サポートのバイト
コードが如何に検出されるかを示している。他のレベル
のチェックは、標準Ｊａｖａ開発環境２２の要求に応じ
て、アプリケーション２０は“-ｇ”フラグとともにコ
ンパイルして実行される。上記したＪａｖａ仮想マシン
仕様に基づいて、このオプション処理は、クラスファイ
ル２４ａのローカル変数テーブル属性中にあってＪａｖ
ａアプリケーション２０において使用される変数に関す
る情報を定めるためにＪａｖａコンパイラを必要とす
る。カードクラスファイルコンバータ２６は、Ｊａｖａ
クラスファイル２４ａがＪａｖａカードによりサポート
されていないデータ型を参照しているか否かをチェック
するために、この情報を使用する。
【００７４】次に、カードクラスファイルコンバータ２
６は、Ｊａｖａクラスファイル２４ａのうちインタプリ
タ実行に必要とされないすべての不必要な部分を破棄す
る。Ｊａｖａクラスファイル２４ａは、Ｊａｖａクラス
ファイルの属性セクション４４のクラスファイル中のバ
イトコードに含まれている情報を格納する。ソースファ
イル、定数値、例外処理、ライン番号テーブル、ローカ
ル変数テーブルなどのカードＪＶＭによるインタプリタ
実行に必要とされない属性情報は、安全な方法により破
棄される４５。結局、保持される属性は、コード属性の
みとなる。コード属性は、Ｊａｖａクラスファイル２４
ａのメソッドに対応するバイトコードを含んでいる。
【００７５】バイトコード５４の変更処理は、クラスフ
ァイルのそれぞれのメソッドのコード属性情報４４の検
査処理および、カードクラスファイルのコンスタントプ
ール(card class file constant pool)４７のエントリ
を反映するＪａｖａクラスファイルコンスタントプール
４２のエントリを参照するバイトコードのオペランドの
変更処理を含んでいる。いくつかの実施形態において、
バイトコードも以下に説明されるように変更される。
【００７６】バイトコード５４の変更処理は、図６のフ
ローチャートにより説明されるように、５つのパス（２
つのオプションパスもある）を含んでいる。オリジナル
バイトコード６０は、処理中のＪａｖａクラスファイル
２４ａのコード属性４４中に見られる。第１のパス６１
は、オリジナルバイトコードのすべてのジャンプとその
ジャンプ先を記録する。後続のバイトコードの変換にお
いて、いくつかのシングルバイトコードは、デュアルバ
イトもしくはトリプルバイトに変換される。図７は、バ
イトコードＩＬＯＡＤ０が２つのバイト、バイトコード
ＩＬＯＡＤと引数０に置きかえられる例を示している。
この置き換え処理が実行された場合には、コードサイズ
が変更されることとなり、影響を受けるすべてのジャン
プ先の調整が要求される。それゆえ、これらの変換が実
行される前に、オリジナルバイトコード６０は解析さ
れ、あらゆるジャンプバイトコードと、ポジションと行
き先のノート(note)が調べられる。付属ドキュメントＤ
の中で“Ｂ”でマークされているプログラムコードの部
分(fragment)は、如何にこれらジャンプが記録されるか
を示している。
【００７７】ひとたびジャンプが記録されると、オプシ
ョンのバイトコードの変換処理が実行されない場合６２
でも、カードクラスファイルコンバータ２６は、第３の
パス６４に進む。
【００７８】バイトコードの変換処理が実行される場合
は、カードクラスファイルコンバータは、スぺシフィッ
クバイトコード(specific byte codes)をジェネリック
バイトコード(generic byte codes)に変換する。典型的
には、変換されたバイトコードは、カードＪＶＭ１６で
はインタプリタ実行されないが、変換されたバイトコー
ドは、当該バイトコードがカードＪＶＭ１６でインタプ
リタ実行できる等価なバイトコードに変換されることに
よりサポートされる。バイトコード７０は、セマンティ
ック的に等価であるが異なるバイトコード７２に置きか
えられる。この処理は、一般的に、ＩＬＯＡＤ０などの
短い単一のスぺシフィックバイトコードをより一般的な
バイトコードへの変換処理を伴う。例えば、ＩＬＯＡＤ
０は、バイトコードＩＬＯＡＤと引数０に置きかえられ
うる。この変換は、カードＪＶＭ１６により変換される
バイトコード数を減らすために実行され、結果として、
複雑さ及びカードＪＶＭ１６に要求されるコード領域を
減らしている。付属ドキュメントＤの中に“Ｃ”でマー
クされたプログラムコード部分(fragment)は、如何にこ
れらの変換が実行されるかを示している。このような変
換処理は、生成されるバイトコードのサイズを増やし、
影響されるあらゆるジャンプの再演算を実行することと
なることに注意する必要がある。
【００７９】第３のパス６４において、カードクラスフ
ァイルコンバータは、これら定数を定義するために使わ
れるストリングの削除を通じて定数参照を再構築する。
図８では、Ｊａｖａクラスファイル２４ａのコンスタン
トプール４２のインデックスに見られる定数１８を参照
するバイトコードＬＤＣ８０は、ＢＩＰＵＳＨバイトコ
ード８２に変換されている。このパスにおいて、カード
クラスファイルコンバータ２６は、カードクラスファイ
ルコンスタントプール４７内の新しいロケーションを示
すＪａｖａクラスファイルコンスタントプール４２のエ
ントリを参照するすべてのバイトコードのオペランドを
変更する。図９は、バイトコードの引数の例を示してい
る。インボークスタティック(INVOKESTATIC)９０は、Ｊ
ａｖａクラスファイルコンスタントプール４２のエント
リを参照しているが、当該エントリはカードクラスファ
イルコンスタントプール４７内の新しいロケーションを
反映するように変更されている。変更されたオペランド
９４は、この変換処理を示している。付属ドキュメント
Ｄの中に“Ｄ”でマークされたプログラムコード部分
は、如何にこれら変換が実行されるかを示している。
【００８０】ひとたび、定数参照がリンク付けされる
と、オプションのバイトコード変更処理が実行されない
場合は、カードクラスファイルコンバータは、最後の第
５のパス６７に進む。オプションバイトコード変更処理
がされた場合は、カードクラスファイルコンバータは、
オリジナルバイトコードを、利用されている特定のカー
ドＪＶＭ１６でサポートできる異なるバイトコードセッ
トに変換する。１つの想定される変更処理は、オリジナ
ルバイトコード６０をカードＪＶＭ１６のバイトコード
にリナンバリングする処理である（図１０参考）。この
リナンバリング処理は、オリジナルバイトコード６０の
バイトコード１００をリナンバリングバイトコード１０
２へ変換する処理である。値２１により識別されるバイ
トコードＩＬＯＡＤは、値５０によって識別されるよう
にリナンバリングされる。この変更処理は、カードＪＶ
Ｍ１６の中での型テスト（第３パスのチェックとしても
知られている）を最適化するように実行される。付属ド
キュメントＤの中で“Ｅ”マークで示されるプログラム
コードの部分は、この実施形態の実装を示している。こ
の変更処理は、カードＪＶＭ１６がバイトコードをイン
タプリタ実行するために必要となるプログラム領域を減
らすために実行される。本質的に、この変更処理は、似
通ったオペランドを持つバイトコードが同じグループに
なるようにバイトコードをカードＪＶＭ１６バイトコー
ドにグループ分けし、カードＪＶＭ１６バイトコード間
にギャップが生じないようにする。この処理により、カ
ードＪＶＭ１６が、効率的にカードＪＶＭ１６バイトコ
ードと有効な型のチェックが実行できる。
【００８１】いくつかの実施形態において、図１１に示
すように、カードクラスファイルコンバータは、オリジ
ナルバイトコード６０を異なる仮想マシンアーキテクチ
ャ用に用意された異なるバイトコードセットに変換す
る。ワードスタック１１４で利用できるように生成され
たＪａｖａバイトコードＩＬＯＡＤ１１２は、バイトス
タック１１８で利用できるようにカードＪＶＭ１６のバ
イトコードＩＬＯＡＤＢ１１６に置きかえられる。ワー
ドスタック１１４のエレメントは、４バイトのスタック
領域の割り当てを必要とし、バイトスタック１１８のエ
レメントは１バイトのスタック領域を必要とする。しか
し、このオプションは、実行処理速度を増すことができ
るが、オリジナルバイトコードの状態で得ることができ
たセキュリティ特性を失うというリスクを負う。
【００８２】先行するステップ６３、ステップ６４また
はステップ６６では、バイトコード６０のサイズが変更
されうるので、カードクラスファイルコンバータ２６は
影響されるあらゆるジャンプを再リンク６７しておかな
ければならない。そこで、ジャンプ処理は、カードクラ
スファイルコンバータ２６の第１ステップ６１において
記録され、ジャンプ先を適当な値に固定することで調整
を実行する。付属ドキュメントＤの中で“Ｆ”でマーク
されたプログラムコードの部分は、如何にこれらジャン
プの固定が実行されるかを示している。
【００８３】この段階で、カードクラスファイルコンバ
ータは、オリジナルバイトコード６０と等価であるバイ
トコード６８を生成し、ロードできる状態に用意でき
た。これにより、Ｊａｖａクラスファイル２４ａをカー
ドクラスファイル２７への変換が完了する。
【００８４】図５に戻り、処理するべきクラスファイル
２４が残っている場合５５には、当該残っているそれぞ
れのクラスファイルに対してステップ５１ａ、５１ｂ、
５１ｃ、５２、５４を繰り返して実行処理する。カード
クラスファイルコンバータ２６は、処理されて生成され
たクラスファイル２４のマップと変更したバイトコード
を収集５６し、カードクラスファイル２７を生成する５
７。もし必要であれば、カードクラスファイルコンバー
タ２６は、ＩＤアウトプットマップファイル３２のスト
リングを生成する。これには、変換処理中にＪａｖａク
ラスファイル２４のコンスタントプール４２に対応する
ストリングとして割り当てられるすべての新しいＩＤ識
別子のリストを含んでいる。
【００８５】図１２を参照して説明する。端末装置１４
にあるカードローダ２８は、ＩＳＯ７８１６規格のコマ
ンドを利用して、カードクラスファイルをＩＣカード１
０のローディング・実行制御部１２０に送る。ローディ
ング・実行制御部１２０は、カードオペレーティングシ
ステム１２２と共に、複数のカードアプリケーション１
２６を格納するために使われる。このカードオペレーテ
ィングシステム１２２は、カードファイルシステム１２
４のサポートを含み必須のシステムリソースを提供する
ものである。通常のカードローダの多くは、低レベル言
語で記述され、カードオペレーティングシステム１２２
によってサポートされている。好ましい実施形態におい
て、ブートストラップローダは、Ｊａｖａ言語で記述さ
れ、ＩＣカード１０は、当該アプリケーションを実行で
きるようにＪａｖａ仮想マシンが含まれている。ローデ
ィング・実行制御部１２０のＪａｖａ実装は、付属ドキ
ュメントＥに示されている。ローディング・実行制御部
１２０は、カードクラスファイル２６を受け取って、Ｉ
Ｃカード１０のＥＥＰＲＯＭのカードファイルシステム
に格納されるＪａｖａカードアプリケーション１２６Ｘ
を生成する。このように、複数のＪａｖａカードアプリ
ケーション１２６Ｘ、１２６Ｙ、１２６Ｚは１枚のカー
ドに格納することができる。ローディング・実行制御部
１２０は、端末装置１４がＪａｖａカードアプリケーシ
ョンを選択して速やかに実行でき、カードリセットがで
きるコマンドをサポートしている。
【００８６】図１３に示すように、ローディング・実行
制御部１２０からリセットコマンドを受け取るか、実行
コマンドを受け取ると、カードＪａｖａ仮想マシン（カ
ードＪＶＭ）１６は、選択されたＪａｖａカードアプリ
ケーション１２６Ｚの選択されたクラスの所定のメソッ
ド（例えば、メインメソッド）で実行する。カードＪＶ
Ｍ１６は、Ｊａｖａカードアプリケーション１２６Ｚ
が、カードオペレーティングシステム１２２にアクセス
できるようにし、付属ドキュメントＦに示すように、Ｉ
／Ｏ、ＥＥＰＲＯＭサポート、ファイルシステム、アク
セス制御、他のネイティブＪａｖａメソッドを利用する
システム機能の利用を可能とする。
【００８７】選択したＪａｖａカードアプリケーション
１２６Ｚは、端末装置１４との通信チャンネルを確立す
るための通信部１２ａを利用して端末装置１４にある適
切なアプリケーションと通信する。通信部１２ａから端
末装置１４へ入力されるデータは、端末装置の通信ドラ
イバ１３２を介して端末装置１４へ渡される。当該通信
ドライバ１３２は、通信部１２ａが利用する通信プロト
コルが扱えるように記述されている。当該データは、利
用されているＩＣカード１０の機能の規定が記述された
ＩＣカードドライバ１３４に渡され、端末装置アプリケ
ーション１３６に対して高レベルなソフトウェアサービ
スを提供する。好ましい実施形態では、このドライバ
は、ＰＣ／ＳＣスマートカードサービスプロバイダ（Ｓ
ＳＰ）ソフトウェアである。データは、その後、端末装
置アプリケーション１３６に渡される。端末装置アプリ
ケーション１３６は、特定のカードアプリケーション１
２６Ｚの実行処理ができるように提供されている機能を
扱えるものとなっている。このように、コマンドとレス
ポンスが、端末装置アプリケーション１３６と選択した
カードアプリケーション１２６Ｚの間を行き来する。端
末装置アプリケーションは、ユーザとのやり取りによ
り、ユーザから入力されるコマンドを受け取り、そのう
ちいくつかは、Ｊａｖａカードアプリケーション１２６
Ｚに渡され、ユーザに返されるＪａｖａカードアプリケ
ーション１２６Ｚからのレスポンスを受け取る。
【００８８】図１４に示すように、カードＪＶＭ１６
は、カードアプリケーション１２６Ｘをインタプリタ実
行するインタプリタである。カードＪＶＭに影響を与え
るマイクロコントローラのメモリリソースは、カードＲ
ＯＭ１４０、カードＲＡＭ１４１、カードＥＥＰＲＯＭ
にある。カードＲＯＭ１４０は、カードＪＶＭ１６とカ
ードオペレーティングシステム１２２を格納するために
利用される。カードＲＯＭ１４０は、ＲＯＭに固定記憶
するカードアプリケーション１４０ａとクラスライブラ
リ１４０ｂを格納するために利用される。ロード可能な
アプリケーション１４１ａ、１４１ｂ、ライブラリ１４
１ｃは、カードＲＡＭ１４１に格納されうる。カードＪ
ＶＭ１６は、カードアプリケーション１４１ａ、１４１
ｂ、１４０ａをインタプリタ実行する。カードＪＶＭ１
６は、カードＲＡＭを使って、ＶＭスタック１４４ａと
システム状態変数１４４ｂを記憶する。カードＪＶＭ１
６は、ＶＭスタック１４４ａにより実行される処理過程
を記憶する。カードＪＶＭ１６により生成されたオブジ
ェクトは、ＲＡＭヒープ１４４ｃ、ＥＥＰＲＯＭヒープ
１４６ａ、ファイルシステム１４７のいずれかに格納さ
れる。
【００８９】カードＪＶＭ１６により扱われるすべての
ヒープは、ＲＡＭヒープ１４４ｃとしてカードＲＡＭ１
４１に格納されるか、ＥＥＰＲＯＭヒープ１４６ａとし
てカードＥＥＰＲＯＭ１４２に渡され格納される。カー
ドＲＡＭ１４１は、システムスタック１４８の状態を記
録するために使われる。システムスタック１４８はマイ
クロコントローラのネイティブコードで記述されたルー
チンによって利用される。カードＪＶＭ１６は、カード
ＥＥＰＲＯＭ１４２を利用してアプリケーションデータ
を、ＥＥＰＲＯＭヒープ１４６ａまたはファイルシステ
ム１４７のいずれかに格納される。ファイルに格納され
たアプリケーションデータは、カードオペレーティング
システム１２２のインタフェースを介して扱うことがで
きる。このインタフェースは、カードＲＯＭ１４０に格
納されるクラスライブラリ１４０ｂ、またカードＥＥＰ
ＲＯＭ１４２に格納されるロード可能なクラスライブラ
リ１４１ｃにより提供される。インタフェースの一例
を、付属ドキュメントＦに示す。カード内のアプリケー
ションとデータはファイアウォール機構１４９により互
いに隔離される。
【００９０】マイクロコントローラの限られた利用可能
なリソースによって動作させるために、カードＪＶＭ１
６は、Ｊａｖａプログラミング言語の絞り込んだサブセ
ットを実装している。したがって、Ｊａｖａアプリケー
ション２０は、Ｊａｖａバイトコードの絞り込んだサブ
セットを含んだクラスファイルとしてコンパイルされる
こととなる。このサブセットにより、アプリケーション
プログラマーは、絞り込んだＪａｖａのサブセットによ
りプログラムを作成することができ、現行のＪａｖａ仮
想マシンと互換性を維持することができる。カードＪＶ
Ｍ１６によりインタプリタ実行されるＪａｖａバイトコ
ードのセマンティックは、上述したＪａｖａ仮想マシン
仕様により記述される。カードＪＶＭ１６によりインタ
プリタ実行されるバイトコードのサブセットを付属ドキ
ュメントＣに示されている。カードクラスファイルコン
バータ２６は、Ｊａｖａアプリケーション２０をチェッ
クし、当該サブセットにおいて利用可能な特性(feature
s)のみを使用するものであるか確かめ、カードＪＶＭ１
６により理解され、インタプリタ実行できる形式に変換
する。
【００９１】いくつかの実施形態において、カードＪＶ
Ｍ１６は、異なるサブセットまたはバイトコード１１６
の引数セットをインタプリタ実行できるようにデザイン
されている。Ｊａｖａの絞り込んだサブセットは、オリ
ジナルＪａｖａバイトコードにより提供されるセキュリ
ティの観点、または、主流のＪａｖａ開発ツールとの互
換性の観点からは好ましくないが、異なるバイトコード
セットを使用することは、いくつかの処理性能の改善を
もたらしうる。
【００９２】すべてのカードＪＶＭ１６のアプリケーシ
ョン１２６は、クラスとクラスのメソッドにより定義さ
れるエントリポイントを持っている。エントリポイント
は、ＩＤインプットマップ３０のストリングとしてマッ
ピングされ、カードクラスファイルコンバータ２６によ
り割り当てられる。Ｊａｖａアプリケーション２０内の
クラス、メソッド、フィールドは、カードクラスファイ
ルコンバータ２６によりＩＤ識別子が割り当てられる。
例えば、メインアプリケーションクラスに対応するＩＤ
識別子は、Ｆ００１として定義され、“main( )V”など
のメインメソッドに対応するＩＤ識別子は、Ｆ００２と
して定義される。
【００９３】カードＪＶＭの実行アーキテクチャ全体は
図１５のフローチャートに記述されている。カードＪＶ
Ｍにおける実行は、実行制御１２０において開始され、
実行するカードアプリケーション１２６Ｚを選択する。
カードＪＶＭ１６のカードアプリケーションでインタプ
リタ処理されるエントリポイント（メソッド）を見つけ
出し、割り当てる（１５２）。カードＪＶＭ１６は、メ
ソッドをインタプリタ処理する（１５３）。インタプリ
タ処理がうまく成功すると（１５４）、カードＪＶＭ１
６は成功を報告し（１５５）、実行制御１２０に制御を
返す。インタプリタ処理１５３において、カードＪＶＭ
１６が処理できないエラーや例外処理（典型的には、リ
ソース制限、セキュリティ違反）が発生すると、カード
ＪＶＭは停止し１５６、端末装置１４に適切なエラー報
告を行なう。
【００９４】カードＪＶＭ１６の本質的部分は、バイト
コードの実行を処理するサブルーチンである。このサブ
ルーチンは、図１６により示されている。与えられたメ
ソッド１６０は、バイトコードを当該メソッド中で実行
する。サブルーチンは、メソッドのパラメタが準備され
ると開始される（１６１）。この処理は、ＶＭスタック
１４４ａポインタおよびＶＭスタック１４４ａフレーム
リミットの設定処理、メソッドの第１のバイトコードの
プログラムカウンタの設定処理を含む。
【００９５】次に、メソッドフラグがチェックされる
（１６２）。もし、メソッドのフラグがネイティブであ
ると、メソッドは実際にネイティブメソッドコード（マ
イクロコントローラのネイティブプロセッサコードで記
述されたサブルーチン）をコールする。この場合、カー
ドＪＶＭ１６は、実行効率の高いコールを用意し（１６
３）、ネイティブコードサブルーチンに戻る。ネイティ
ブメソッドのパラメタは、直接またはシステムスタック
１４８を介してＶＭスタック１４４ａに渡される。適切
なセキュリティチェックが実行され、ネイティブメソッ
ドサブルーチンがコールされる。ネイティブメソッドサ
ブルーチン処理の結果（もし結果があれば）は、次の実
行処理されるバイトコードがアクセスできるようにＶＭ
スタック１４４ａに入れられる。
【００９６】次に、カードＪＶＭ１６のディスパッチル
ープに入る（１６４）。バイトコードディスパッチルー
プは、それぞれのバイトコードの実行準備、実行、終了
処理を行なう。メソッド１６０におけるバイトコードの
インタプリタ処理が終了したとき、またはカードＪＶＭ
１６においてリソース制限、セキュリティ違反が発生し
た場合、ループ処理が終了する。
【００９７】先行処理されるバイトコードが、分岐処理
１６５を必要としている場合、カードＪＶＭ１６は分岐
処理の準備をする（１６５ａ）。次のバイトコードが検
索される（１６５ｂ）。それぞれのバイトコードを処理
する処理コストを低く抑えるため、バイトコード引数、
長さ、型などの多くの共通する要素が抽出され、格納さ
れる。
【００９８】プログラミング言語のセキュリティモデル
によって提唱されているセキュリティを構築するため、
クラスファイルのバイトコードは、当該モデルの構成内
容を確認して決定されなければならない。これらのチェ
ックは典型的に、公知であるバイトコードベリファイア
に関するプログラムにより実行される。これらバイトコ
ードベリファイアはＪａｖａ仮想マシン仕様に記述され
る４つのパスを実行処理する。バイトコードベリファイ
アにより保証されるランタイムセキュリティを提供する
ため、カードＪＶＭ１６はベリファイアの第３パスおよ
び第４パスに含まれるチェック処理を実行する。カード
ＪＶＭ１６によりインタプリタ処理されたバイトコード
６０のセキュリティが保証されれば（ほとんど不可能で
あるが）、このチェック処理は、カードＪＶＭ１６によ
って省略できる。最小限の処理として、オブジェクトリ
ファレンスが偽物ではなく、ＶＭスタック１４４ａとロ
ーカル変数境界が監視できる限り、コードセキュリティ
が維持される。この処理には、実行処理されたバイトコ
ードに関するＶＭスタック１４４ａの状態のチェック処
理が要求される。
【００９９】プログラミング言語のセキュリティモデル
を強化するため、付属ドキュメントＧに示す２５６バイ
トテーブルが生成される。このテーブルは、バイトコー
ド番号によりインデックス化されている。このテーブル
は、バイトコードインデックスに関する型情報とレング
ス情報を含んでいる。コード化された最初の５ビット
は、型を表わし、最後の３ビットはレングスを表わして
いる。バイトコードの型情報とレングス情報は、バイト
コード番号によりテーブルから直接インデックス化され
る。この型情報とレングス情報は、付属ドキュメントＨ
に示すチェック処理に用いられる。付属ドキュメントＨ
において、チェック処理は、付属ドキュメントＧのテー
ブルから得られるレングス情報と型情報のデコード処理
により開始される。レングス情報は、プログラムカウン
タをカウントアップするために利用される。型情報は、
実行しようとするバイトコードを扱うＶＭスタック１４
４ａのデータ型が正しいものであることを保証するため
の実行前チェックに利用される。テーブル格納に用いる
２５６バイトのＲＯＭは、カードＪＶＭ１６上で実行す
るオリジナルＪａｖａバイトコードに割り当てられ、カ
ードにロードされるＪａｖａクラスファイルに要求され
る変更を最小限にする。追加Ｊａｖａバイトコードは、
比較的適切にテーブルエントリを更新するのが簡単であ
るので、サポートしやすい。
【０１００】他の実施形態において、図１０に示すよう
に、メソッドにおけるＪａｖａバイトコードは、再配置
処理において付属ドキュメントＨのテーブルに格納され
るバイトコード型情報、レングス情報を暗示するように
リナンバリングされる。付属ドキュメントＨを参照して
説明する。その結果、ＶＭスタック１４４ａの状態と処
理されたバイトコードに関して行なわれるチェック処理
は、テーブルルックアップを含む必要はない。チェック
処理は、付属ドキュメントＩに示されるように単純比較
のセットにより実行される。この実施形態は、２５６バ
イトのテーブルを設けないので、ＲＯＭ容量の面で有利
である。しかし、新たなバイトコードを、サポートする
バイトコードセットに加えることは、注意して行なう必
要がある。なぜなら新たなバイトコードをサポートする
バイトコードの暗示ナンバリング処理スキーム（implic
it numbering scheme）に適合させる必要があるためで
ある。
【０１０１】他の実施形態において、カードＪＶＭ１６
は、実行スピードを考慮してあらゆるセキュリティチェ
ックを実行しないものとすることができる。この処理
は、図１８のフローチャートにより示される。図１８の
フローチャートは、図１６のフローチャートからセキュ
リティチェック処理を除いたものと同じものとなってい
る。このオプションは、バイトコードのセキュリティが
保証されていない場合には、セキュリティの面からは好
ましいものではない。
【０１０２】カードＪＶＭ１６は、他のセキュリティチ
ェックを強化する。バイトコードがローカル変数を参照
する場合、カードＪＶＭ１６は、当該参照が有効なもの
であるか否かをチェックし、有効でない場合はエラーを
返す。参照が有効である場合、カードＪＶＭ１６は、そ
の後のチェック処理に用いるローカル変数の型を格納す
る。ＶＭスタック１４４ａのポインタは、参照がまだ有
効範囲にあるか否かチェックする。もし有効範囲にない
場合は、例外処理を実行する。バイトコード番号をチェ
ックする。もし、サポートされていないものであれば、
例外処理を実行する。
【０１０３】最後に、バイトコード自体がディスパッチ
される１６５ｄ。カードＪＶＭ１６により変換されたバ
イトコードは、付属ドキュメントＣにリストアップされ
ている。バイトコードのセマンティックは、バイトコー
ドのディスパッチ処理前後のＶＭスタック１４４ａの状
態とともに、上述のＪａｖａ仮想マシン仕様に記述され
ている。いくつかのバイトコード（INVOKESTATIC、INVO
KESPECIAL、 INVOKENONVIRTUAL、INVOKEVIRTUALのバイ
トコード）は、カードＪＶＭ１６にリエントリされ、要
求する処理が開始されるサブルーチン１６１にエントリ
される。図１７は、バイトコード実行ルーチンのフロー
チャートを示している。このルーチンは、与えられたバ
イトコード１７１を実行する。カードＪＶＭ１６は、バ
イトコードが要求するインストラクションを実行する
（１７２）。カードＪＶＭ１６は実行処理される中でル
ーチン制限が発生すると（１７３）、エラーを返す（１
５６）。エラーがカードＪＶＭ１６により端末装置に返
される。もし、バイトコード実行が正常処理されると、
正常(success)を返す（１７５）。
【０１０４】実行後、ＶＭスタック１４４ａ状態を正し
く設定するために結果の型が正しく利用され、適切にＶ
Ｍスタック１４４ａのデータ型のフラグ処理が行なわれ
る。バイトコード情報テーブルから先行処理１６５ｂで
集められたバイトコード情報は、当該実行直後のバイト
コードに関するＶＭスタック１４４ａの状態を設定する
ために利用される。
【０１０５】他の実施形態において、実行されたバイト
コードに関するＶＭスタック１４４ａの出力状態の設定
処理は、バイトコードがリナンバリング処理されると簡
単になる。この処理は、付属ドキュメントＩによって示
されている。
【０１０６】さらに、他の実施形態において、カードＪ
ＶＭ１６は、カードＪＶＭ１６の実行スピードを考慮し
て、ＶＭスタック１４４ａの出力状態の設定処理を省略
することができる。このオプションは、バイトコードの
セキュリティが保証されていない場合には、セキュリテ
ィ面から好ましいものではない。
【０１０７】バイトコードが実行された後、バイトコー
ド１６５ｆは破棄される。この処理は、引数をＶＭスタ
ック１４４ａから除去する処理を含む。ひとたび、バイ
トコード処理が完了すると、次のメソッドのバイトコー
ド処理のループ１６４が繰り返される。
【０１０８】ひとたび、ディスパッチループ１６４が終
了すると、ＶＭスタック１４４ａの内容がクリアされる
（１６６）。これにより、あらゆるオブジェクトリファ
レンスが他のカードＪＶＭ１６インボケーションに対し
てアクセスすることを防ぎ、カードＪＶＭ１６のセキュ
リティを破ることを防いでいる。バイトコードのディス
パッチループ１６４の終了（１６７）は、カードＪＶＭ
１６が要求されたメソッド実行が完了したことを意味す
る。
【０１０９】ＩＣカード１０のデータとアプリケーショ
ンを相互に隔離するために、ＩＣカード１０はカードＪ
ＶＭ１６が提供するファイアウォール機構１４９を利用
する。カードＪＶＭ１６には標準パス３とパス４のベリ
ファイアチェックが実装されているので、アプリケーシ
ョンが他のアプリケーションのデータ領域、コード領域
を参照しようとすれば検知することができ、セキュリテ
ィエラー１５６フラグを立てる。例えば、通常の低レベ
ルアプリケーションは、非参照データ型であっても参照
データとして扱うことができて、その結果、権限のない
メモリ領域へのアクセスを可能とし、セキュリティ違反
を起こすことができる。本発明によれば、カードアプリ
ケーション１２６Ｚが非参照型データを参照データとし
て使おうとすると、セキュリティエラー１５６を起こし
てしまうこととなる。通常のＪａｖａによれば、この保
護アプリケーション環境は、サンドボッスクアプリケー
ション−インタプリタ実行環境として規定されている。
【０１１０】しかし、これらファイアウォール構成は、
独立した動作はしない。事実、このファイアウォール構
成は、通常のアクセス制御リストおよび暗号機構とオー
バラップし、また、相互に強化し合う関係にあり、以下
のテーブルに示されるものである。
【０１１１】
【表１】
【０１１２】これらを併せて利用することにより、ＩＣ
カードのデータとアプリケーションを隔離し、カードア
プリケーション１２６が権限を持つＩＣカード１０のリ
ソースのみにアクセスできるようにする。
【０１１３】図１９に示すように、カードアプリケーシ
ョン１２６Ｘ、１２６Ｙ、１２６Ｚはカードアプリケー
ション１２６が実行されるときに特定の特権を与えられ
る。例えば、これら特権は、カードアプリケーション１
２６がどのデータファイルにアクセスでき、カードアプ
リケーション１２６がファイルシステム１４７において
どの処理が実行できるかを規定するものである。カード
アプリケーション１２６に認められる特権は、通常は、
特定のカードアプリケーション１２６Ｚが端末装置１４
を介してユーザにより開始されときに設定される。
【０１１４】ＩＣカード１０は、暗号ＩＤ識別認証メソ
ッド(cryptographic identification verification met
hods)が、ＩＤ１９０（例えば、１９０ａ、１９０ｂ、
１９０ｃ）と関係付けられ、カードアプリケーション１
２６を実行する特権のセットが設定される。特定のＩＤ
１９０ｃのカードアプリケーション１２６Ｚとの関連性
は、カードアプリケーション１２６Ｚの実行が開始され
ると設定され、それゆえ図２０に示すように特定の実行
アプリケーション２００が生成される。ＩＤ１９０は、
ＩＤトークンと関連付けられた、ユニークで読みやすい
テキストストリングである。ＩＤトークン（例えば、個
人認証番号(personal identification number (PIN))、
または、ＲＳＡ暗号方式の秘密鍵）は、暗号方式の鍵で
ある。
【０１１５】図２０に示すように、特定のカードアプリ
ケーション１２６Ｚを実行するため、カードアプリケー
ション１２６ＺのＩＤ１９０ｃは、認証されなけらばな
らない。ＩＤ１９０ｃは、ＩＤ１９０ｃと関連付けられ
たＩＤトークンのデモンストレーション知識(demonstra
ting knowledge)により認証される。カードアプリケー
ション１２６Ｚが実行されるためには、エージェント
（例えば、カードホルダー、その他アプリケーションを
実行したい者）は、アプリケーションのＩＤ暗号鍵を所
有していること、または知っていることを示さなければ
ならない。
【０１１６】暗号鍵を所有していることをデモンストレ
ーションする一つの方法は、単にその鍵自体を提示すれ
ば良い。ＰＩＮ認証方式が、この認証方式の例である。
実際に鍵自体を提示することなく暗号鍵を所有している
ことをデモンストレーションする他の方法は、平文を当
該鍵により暗号化または復号化することができることを
示せば良い。
【０１１７】このように、ＩＣカード１０上の特定の実
行アプリケーション２００は、カードアプリケーション
１２６Ｚに加えて認証されたＩＤ１９０ｃを含んでい
る。カードアプリケーション１２６は、これらの要素す
べてが揃っていないと実行することができない。カード
アプリケーション１２６Ｚは、実行するデータ処理を定
義し、権限を与えられたＩＤ１９０ｃが、どのオブジェ
クトのオペレーションを実行するのかを規定する。例え
ば、特定のアプリケーション１２６Ｚは、特定のＩＤ１
９０ｃに関連付けられたファイルシステム１４７のＩＤ
“Ｃ”のファイル２０２のみをアクセスでき、特定のカ
ードアプリケーション１２６Ｚは、ＩＤ体１９０ｃ以外
のＩＤに関連付けられた他のファイル２０４に対しては
アクセスできない。
【０１１８】ＩＣカード１０は、アプリケーションとデ
ータの隔離を確実にするための追加ステップを採りう
る。ＩＣカード１０は、３つのソフトウェア機能のステ
ップを備えている。認証されたＩＤのアクセス制御リス
トに関するステップ、Ｊａｖａベースの仮想マシンに関
するステップ、データファイルとアプリケーション実行
とコミュニケーションチェンネルを保護するワンタイム
セッション暗号鍵に関するステップである。まとめる
と、一つの実施形態では、これらソフトウェア機能セッ
トにより、当該実施形態におけるアプリケーションデー
タのファイアウォール１４９を提供する。以下は、それ
ぞれのソフトウェア機能セットについて説明し、３つの
ソフトウェア機能セットが、ＩＣカード１０におけるア
プリケーションとデータの隔離の確保のため、如何に協
同しているかを示している。
【０１１９】アクセス制御リスト（ＡＣＬ）は、アクセ
スが制御されて保護されているＩＣカード１０上のそれ
ぞれのオブジェクト（例えば、データファイルまたは通
信チャンネル）と関連付けられている。ＡＣＬ上のエン
トリ（例えば、特定のオブジェクト）は、ｅテュプルを
参照するデータ形式である。
【０１２０】型、ＩＤ、許可（type : identity : perm
issions） 型フィールドは、以下のＩＤ（ＩＤフィールド内）、例
えば、ユーザ（ジョンスミスなど）、グループなどのＩ
Ｄ型を示している。許可フィールドは、オブジェクトを
利用するＩＤが実行できる処理のリスト（例えば、読み
取り、付加、更新など）を示している。
【０１２１】例として、ＡＣＬエントリを持つデータフ
ァイルは、 “USER、 AcmeAirlines、RAU” であるので、ＩＤが“AcmeAirlines”であるあらゆるア
プリケーションは、データファイルの読み取り“Ｒ”、
付加“Ａ”、更新“Ｕ”を実行することができる。加え
て、ＡＣＬは、データファイルの生成と消去を選択的に
許可できる。さらに、ＡＣＬは、アプリケーションの実
行を選択的に許可できる。
【０１２２】オブジェクトは実行アプリケーション２０
０によってアクセスするときにはいつでも、アクセス
は、カードＪＶＭ１６により遮断でき、カードオペレー
ションシステム１２２に渡され、オブジェクトに関連付
けられたＡＣＬがあるかないかが決定される。もし、関
連付けられたＡＣＬが存在する場合には、実行アプリケ
ーション２００と関連付けられたＩＤ１９０ｃがＡＣＬ
によりマッチングが採られる。もし、ＩＤが見つからな
い場合、または、要求されているアクセスの型が許可で
きないものである場合には、アクセスが拒否される。そ
れ以外は、アクセスが認められ、処理が実行される。
【０１２３】図１３に示すように、ＩＣカード１０と端
末装置１４の間の単一のデータパスが形成されることに
よる潜在的な問題を回避するため、通信チャンネルの隔
離化が、カードアプリケーション１２６Ｚと端末装置ア
プリケーション１３６間で実施されるワンタイムセッシ
ョンキーの交換によるＩＤ認証プロセスによって達成さ
れる。当該キー２０９は、後続の認証する端末装置１３
６と認証されるアプリケーション１２６Ｚ間のトラフィ
ックを暗号化するために利用される。ワンタイムセッシ
ョンキー２０９が設定されると、不正な端末装置アプリ
ケーションは、認証された端末装置１４とＩＣカード間
の通信を“読み込む”ことも、認証を受けていない処理
をカードアプリケーション上で実行させるように“だま
す”こともできない。
【０１２４】カード・端末間トラフィックの暗号化と復
号化は、カードオペレーティングシステム１２２、カー
ドアプリケーション１２６Ｚ自体のいずれによっても扱
うことができる。前者のケースでは、端末装置１４との
通信では、アプリケーションに対してトランスペアレン
ト（復号可能）に暗号化されており、メッセージトラフ
ィックは複合化されて、アプリケーションのデータ領域
に渡される。後者のケースでは、カードアプリケーショ
ン１２６Ｚは、セキュリティ用のエクストラ階層を提供
する暗号化、複合化を実行するか否かを選択でき、アプ
リケーションにより、データ生成されれば即座に暗号化
しておき、当該データが利用される場面になったときの
みに複合化する。それ以外は、データが、セッションキ
ー２０９をもって暗号化されたままの状態である。
【０１２５】このように、アプリケーションのファイア
ウォールは、３つのソフトウェア機能セットにより相互
強化が図られている。データファイルは、認証されたＩ
Ｄアクセス制御リストにより保護されている。アプリケ
ーション実行領域は、カードＪＶＭ１６により保護され
ている。通信チャンネルは、ワンタイムセッションキー
２０９の暗号処理により保護されている。
【０１２６】他の実施形態において、上記技術は、マイ
クロコントローラ（プロセッサ１２）で利用され、ＩＣ
カード以外の各種デバイス（例えば、車のエンジン）の
制御を実行できる。これらアプリケーションにおいて
は、マイクロコントローラが高級プログラミング言語の
格納と実行を行なうための小規模なプラットフォーム
（例えば、半導体基板上に配置された中央演算処理ユニ
ット、メモリ）を提供することとなる。マイクロコント
ローラを利用する、現存するデバイスの多く、新しく作
られるデバイスは、本発明を利用して、高級プログラミ
ング言語を用いてマイクロコントローラのプログラムを
することができ、これらデバイスのアプリケーションを
含めることができる。
【０１２７】端末装置アプリケーションは、Ｊａｖａア
プリケーション、Ｊａｖａアプレット(applets)、Ｊａ
ｖａアグレット(aglets)、Ｊａｖａサーブレット(servl
ets)、Ｊａｖａコムレット(commlets)、以下に示される
クラスファイルの結果であるＪａｖａコンポーネント
と、他の非Ｊａｖａプログラムなどあらゆるプログラム
が含まれる。
【０１２８】クラスファイルは、Ｊａｖａプログラムフ
ァイル以外のソースファイルを含んでいる。Ｊａｖａ以
外のいくつかのプログラミング言語は、それぞれのソー
スファイルからクラスファイルを生成するためのコンパ
イラまたはアセンブリを備えている。例えば、プログラ
ミング言語ＥＩＦＦＥＬは、ＪＶＭバイトコードを生成
するＥＩＦＦＥＬコンパイラであるＰＩＲＭＩＮカルベ
ラ(kalberer)の“Ｊ−ＥＩＦＦＥＬ”を利用してクラス
ファイルを生成することができる（ウェブサイト：http
//www.spin.ch/〜kalberer/jive/index.htm）。Ａｄａ
９５からＪａｖａバイトコードへのトランスレータは、
以下の参考文献（Taft, S. Tucker, “Programming the
Internet in Ada 95”proceedings of Ada Europe 96,
1996）に記述されている。ジャスミン(Jasmin)は、Ｊ
ａｖａバイトコードアセンブラであり、クラスファイル
を生成するために利用される。ジャスミン(Jasmin)は、
以下の参考文献に記述されている。“Meyer, Jon and T
roy Downing, "Java Virtual Machine", O'Reilly, 199
7。クラスファイルのソースにかかわらず、インタプリ
タ処理されるためのコードを生成するため、上記の記述
は、Ｊａｖａ以外の言語に適用される。
【０１２９】図２１に示すように、マイクロコントロー
ラ２１０を含むＩＣカード、スマートカードは、プラス
ティックカード２１２上に搭載されている。このプラス
ティックカード２１２は、典型的なクレジットカードと
同様の形状を持つものである。通信部１２ａは、通信チ
ャンネルを確立するための接触式パッド２１４か、また
は、無線通信システムを備えている。
【０１３０】他の実施形態において、図２２に示すよう
に、マイクロコントローラ２１０は、携帯電話または設
置型電話２２０に搭載され、電話にスマートカードの機
能を効率的に持たせることができる。
【０１３１】他の実施形態において、マイクロコントロ
ーラ２１０は、図２３に示すように、キーリング２３０
に組み込まれる。これにより、キーリング２３０のマイ
クロコントローラ２１０と関連付けられているＩＤを認
識するための仕組みが装備されている自動車に対して、
高いセキュリティのもと、アクセスすることが可能とな
る。
【０１３２】時計や指輪などの貴重品類２４０は、図２
４に示すように、高いエルゴノミックス性をもってマイ
クロコントローラ２１０を埋め込むことができる。これ
ら実施形態は、典型的には、通信チャンネルを確立する
ため無線通信システムを利用し、また、ユーザに対して
最小限の手間でアクセス制御のための実装を可能とする
方法を提供する。
【０１３３】図２５は、自動車２５４の電気回路サブシ
ステム２５２に搭載されるマイクロコントローラ２１０
を示している。この実施形態では、マイクロコントロー
ラは、自動車へのアクセス制御処理（例えば、ＩＤチェ
ック、自動車のイグニッションシステムの起動制御な
ど）、無線通信による有料道路料金徴収システム、自動
車の通行位置を検知する位置決めシステム（ＧＰＳ）の
インタフェース提供など、多様な目的に利用される。
【０１３４】本発明の特定の実施形態を説明したが、本
発明の開示に基づいて、他の様々な変更や置換が、当業
者にとって明らかである。このような変更や置換は、本
発明の範疇に入るものであり、特許請求の範囲に記載さ
れた内容に基づいて、本発明の技術的範囲に含まれる。 付属ドキュメントＡ（APPENDIX A） 好ましい実施形態におけるカードクラスファイル形式 カードクラスファイルは、オリジナルクラスファイルの
圧縮形式である。カードクラスファイルは、オリジナル
クラスファイルからＪａｖａプログラムをインタプリタ
処理するために必要とされるセマンティック情報のみを
含んでいる。オリジナルクラスファイルの間接参照は、
コンパクト表現の結果、直接参照により置き換えられ
る。カードクラスファイル形式は、以下の原則に基づい
ている。標準クラスファイル形式に近づけること。
【０１３５】カードクラスファイル形式は、標準クラス
ファイル形式に可能な限り近づけるべきである。クラス
ファイルのＪａｖａバイトコードを変更しない。バイト
コードを変更せず、バイトコードに対する構造的、静的
な制約条件がそのままであることを確実にする。実装を
容易にすること。
【０１３６】カードクラスファイル形式を、Ｊａｖａ仮
想マシンの実装を行なうものに対して十分シンプルなも
のとする。異なるが等価に振舞う実装を認める。 フィージビリティ カードクラスファイル形式が、スマートカード技術に適
合するためにコンパクトにされたものでなければならな
い。現在の技術的制約に適合し、さらに、将来の技術革
新の適合性を失わないものであること。この記載は、
「Ｊａｖａ仮想マシン仕様“The JavaTM Virtual Machi
ne Specification”[1]（以下、レッドブックと呼
ぶ）」というタイトルの本の第４章「クラスファイル形
式」に基づいている。このドキュメントは、レッドブッ
クに記載された標準クラスファイル形式に基づいている
ので、ここでは、レッドブックにはない情報のみ提示す
る。レッドブックは、すべての規則の最終的な権原とし
て扱われる。標準クラス形式との主な違いは、以下であ
る。
【０１３７】コンスタントプール(constant pool)が、
１６ビットのＩＤ識別子のみを含むように最適化され、
可能な限り間接参照が直接参照に置き換えられている。
【０１３８】オリジナルクラスファイルの属性情報は、
削除され、または、再グループされている。
【０１３９】Ｊａｖａカードクラスファイル形式（Java
Card class File Format） 当該セクションは、Ｊａｖａカードクラスファイル形式
を記載している。
【０１４０】各カードクラスファイルは、１つまたは複
数のＪａｖａ型を含んでいる。この型は、クラスまたは
インタフェースである。カードクラスファイルは、８ビ
ットバイトストリームにより構成される。１６ビット、
３２ビット、６４ビット量データは、それぞれ、連続す
る８ビットバイトデータを２つ、４つ、８つ読み込むこ
とにより構成される。マルチバイトデータは、常に、ビ
ックエンディアンで格納され、大きなバイトから順にな
っている。Ｊａｖａでは、この形式は、java.io.Datain
put、 java.io.DataOutputのインタフェース、java.io.
DatainputStream、java.io.DataOutputStreamなどのク
ラスによりサポートされている。Ｊａｖａクラスファイ
ルデータを表わすデータ型と同じセットを定義して用い
る。Ｕ１、Ｕ２、Ｕ４の型は、それぞれ、割り当てられ
ていない１、２、４バイト量を表わしている。Ｊａｖａ
において、これら型は、リードアンサインドバイト(rea
dUnsignedByte)、リードアンサインドショート(readUns
ignedByte)、“java.io.Datainput”のインタフェース
のリードイント(readint)などのメソッドにより読み込
みされる。カードクラスファイル形式は、Ｃ言語のよう
な構造分類記号法で書かれている擬構造を使用して表現
される。Ｊａｖａカード仮想マシンのクラスとクラスイ
ンスタンスのフィールドの混乱を避けるために、カード
クラスファイル形式を記述する構造内容はアイテムと呼
ばれる。Ｃ構造のフィールドとは異なって、連続したア
イテムはカードクラスファイルの中にパディングもアラ
イメントもなしで連続して格納されている。変数サイズ
のアイテムから成る変数サイズのテーブルは、いくつか
のクラスファイル構造で使用されるている。Ｃ言語のよ
うなテーブルアイテムを参照する配列シンタックスを使
っても、テーブルが可変サイズ構造のストリームである
という事実は、テーブルインデックスをテーブルのバイ
トオフセットとして直接変換できることを意味する。こ
こで配列と呼んでいるデータ構造は、文字通り配列構造
を持っている。カードクラスファイル構造と標準のクラ
スファイル構造を見分けるために、大文字を加える。例
えば、オリジナルのクラスファイルの中のfield_infoを
カードクラスファイルの中では、FieldInfoに改名す
る。
【０１４１】カードクラスファイル（Card Class Fil
e） カードクラスファイルは単一のCardClassFile構造を含
んでいる: CardClassFile構造のアイテムは以下の通りである： minor_version, major_version minor_versionとmajor_versionアイテムの値は、このカ
ードクラスファイルを作り出した、オフカードＪａｖａ
カード仮想マシン(off-card Java card virtualmachin
e)のマイナーおよびメジャーバージョンの番号である。
通常、Ｊａｖａカード仮想マシンの実装は、与えられた
メジャーバージョン番号と、０から幾つかの特定番号の
マイナーバージョン番号を持っているカードクラスファ
イルをサポートする。Ｊａｖａカードフォーラムのみ
が、カードクラスファイルバージョン番号の意味を定義
することができる。 name_index name_indexアイテムの値は、有効なＪａｖａクラス名を
表さなければならない。name_indexによって表されたＪ
ａｖａクラス名は、カードを実行するメインアプリケー
ションに対応するちょうど同じＪａｖａクラス名でなけ
ればならない。カードクラスファイルは、カードにおい
て実行されるアプリケーションを構成するクラスまたは
インタフェースを含んでいる。Ｊａｖａでは、各クラス
がメインメソッドを含むことが許容されるので、カード
アプリケーションに対応するメインメソッドを含んでい
るクラスファイルを区別する方法がある。 const_size const_sizeの値は、カードクラスファイルコンスタント
プールの中のエントリの番号を与える。constant_pool
インデックスは、ゼロ以上、const_sizeより以下ならば
有効であるとされる。 max_class この値は、カードクラスファイルの中に存在しているク
ラスの番号を参照する。ネームリゾリューション(name
resolution)と、Ｊａｖａカードのリンキングは、オフ
カードＪａｖａ仮想マシンにより実行されるので、全て
のクラスファイルとアプリケーションに要求されるクラ
スは、１つのカードクラスファイルにまとめられる。 constant_pool[] constant_poolは、CardClassFile構造とそのサブ構成内
で参照される様々なストリング定数、クラスネーム、フ
ィールドネーム、他の定数を表す可変長の構造()のテー
ブルである。カードクラスファイルにおける最初のエン
トリはconstant_Pool [0]である。インデックス０からc
onst_sizeまでの各constant_Poolのテーブルのエントリ
は、可変長の構造()を持っている。 class[] クラスは、カードにロードされるアプリケーションを構
成するmax_classクラスのテーブルである。 コンスタントプール（Constant Pool） すべてのconstant_poolのテーブルのエントリには, 以
下の一般形式がある: constant_poolテーブルの中の各アイテムは、cp_infoエ
ントリの種類を示す１バイトのタグで始めなければなら
ない。info 配列の内容はタグの値に従って異なる。有
効なタグとそれらの値はレッドブックで指定されたもの
と同じである。それぞれのタグバイトの後には、特定の
定数に関する情報を与える２またはそれ以上のバイトが
続く。追加情報の形式はタグ値に従って異なる。現時点
で含まれる必要があるのタグは、CONSTANT_Class、CONS
TANT_FieldRef、CONSTANT_MethodRefおよびCONSTANT_In
terfaceRefのみである。そのままの形で追加される他の
タグのサポートは、仕様書に含まれている。 CONSTANT_Class CONSTANT_Class_info構造は、クラスまたはインタフェ
ースを表現するために使用される: CONSTANT_Class_info構造のアイテムは以下である: tag タグアイテムには、CONSTANT_Class(7)の値を持ってい
る。 name_index name_indexアイテムの値は、有効なＪａｖａクラス名を
表さなければならない。name_indexによって表されたＪ
ａｖａクラス名は、オリジナルクラスファイルのconsta
nt_Poolの対応するCONSTANT_Classエントリによって記
述されるＪａｖａクラス名とまったく同じものである。
CONSTANT_Fieldref, CONSTANT_Methodref,CONSTANT_Int
erfaceMethodref Fields, メソッド, およびインタフェ
ースメソッドは、同様の構造によって表される: これらの構造のアイテムは以下の通りである: tag CONSTANT_FieldrefInfo構造のタグアイテムは、CONSTAN
T_Fieldref(9)の値を持っている。CONSTANT_MethodrefI
nfo構造のタグアイテムは、CONSTANT_Methodref(10)の
値を持っている。CONSTANT_InterfaceMethodrefInfo構
造のタグアイテムは、CONSTANT_InterfaceMethodref(1
1)の値を持っている。 classs_index class_indexアイテムの値は、有効なＪａｖａクラスま
たはインタフェース名を表さなければならない。class_
indexによって表された名前はオリジナルのクラスファ
イルのccnstant_Poolの対応するCONSTANT_Class_infoエ
ントリによって記述される名前とまったく同じものであ
る。 name_sig_index name_sig_indexアイテムの値は、有効なＪａｖａ名と型
を表さなければならない。name_sig_indexによって表わ
された名前と型は、オリジナルクラスファイルのconsta
nt_pool構造のCONSTANT_NameAndType_infoエントリによ
って記述される名前と型とまったく同じものである。
【０１４２】クラス（Class） 各クラスは固定長レコードClassInfo構造によって記述
される。この構造の形式は以下の通りである. ClassInfo構造のアイテムは以下の通りである: name_index name_indexアイテムの値は、有効なＪａｖａクラス名を
表さなければならない。name_indexによって表されたＪ
ａｖａクラス名は、オリジナルクラスファイルの対応す
るClassFile構造で記述されるＪａｖａクラス名とまっ
たく同じものである。 max_field max_fieldアイテムの値は、このクラスまたはインタフ
ェース型によって宣言されたインスタンス変数を表すフ
ィールドテーブルの中のFieldInfo()構造の番号を与え
る。この値は、カードクラスファイルの非静的フィール
ドの番号を参照する。クラスがインタフェースを表すな
らば、max_fieldの値は０である。 max_sfield max_sfieldアイテムの値は、このクラスまたはインタフ
ェース型によって宣言されたクラス変数を表すフィール
ドテーブルの中のFieldInfo構造の番号を与える。この
値は、カードクラスファイルの静的フィールドの番号を
参照する。 max_method max_methodアイテムの値は、メソッドテーブルの中のMe
thodInfo()構造の番号を与える。 max_interface max_interfaceアイテムの値は、このクラスまたはイン
タフェース型のダイレクトスーパーインタフェースの番
号を与える。 superclass クラスのために、スーパークラスアイテムの値は、有効
なＪａｖａクラス名を表さなければならない。スーパー
クラスによって表されたＪａｖａクラス名は、オリジナ
ルクラスファイルの対応するClassFile構造で記述され
るＪａｖａクラス名とまったく同じものである。スーパ
ークラス、またそのスーパークラスのいずれもは、最終
的なクラスではない。スーパークラスの値が０ならば、
このクラスは、class java.lang.Objectであり、クラス
またはインタフェースをスーパークラスなしで表わさな
ければならない。インタフェースに関しては、スーパー
クラスの値はいつも、Java class java.lang.Objectを
表さなければならない。 access_flags access_flagsアイテムの値は、クラスとインタフェース
宣言とともに利用される変更子(modifier)のマスクであ
る。access_flags変更子とそれらの値は、オリジナルク
ラスファイルの対応するClassFile構造のaccess_flags
変更子と同様のものである。 field[] フィールドテーブルの中の各値は、クラスまたはインタ
フェース型のフィールドの完全な記述を与える固定長レ
コード、FieldInfo()構造でなければならない。フィー
ルドテーブルは、このクラスまたはインタフェースによ
って宣言されるそれらのフィールドのみを含む。スーパ
ークラスまたはスーパーインタフェースから引き継がれ
るフィールドを表すアイテムを含まれていない。 interface[] インタフェース配列における各値は、有効なインタフェ
ース名を表さなければならない。各エントリで表される
インタフェース名は、オリジナルクラスファイルの対応
するインタフェース配列において記述されるインタフェ
ース名とまったく同じものでなければならない。 method[] メソッドテーブルの各値は、クラスまたはインタフェー
スのメソッドに対するＪａｖａ仮想マシンのコードの完
全な記述を与える可変長MethodInfo () 構造を持ってい
る。MethodInfo構造は、このクラスまたはインタフェー
ス型によって宣言されるすべてのメソッド、インスタン
スメソッド、クラス、クラス（静的）メソッドを表わし
ている。メソッドテーブルは、このクラスによって明ら
かに宣言されるメソッドを含むのみである。インタフェ
ースには、単一のメソッド<clinit>、インタフェース初
期化メソッドのみがある。メソッドテーブルは、スーパ
ークラスまたはスーパーインタフェースから引き継がれ
たメソッドを表わすアイテムが含まれていない。
【０１４３】フィールド（Fields） 各フィールドは、固定長レコードfield_info構造によっ
て記述されている。この構造の形式は以下のようになっ
ている。
【０１４４】 FieldInfo構造のアイテムは以下の通りである: name_index name_indexアイテムの値は、有効なＪａｖａフィールド
名を表さなければならない。name_indexによって表され
たＪａｖａフィールド名はオリジナルクラスファイルの
対応するfield_info構造で記述されるＪａｖａフィール
ド名とまったく同じものである。 signature_index signature_indexアイテムの値は、有効なＪａｖａフィ
ールドディスクリプタを表さなければならない。署名(s
ignature)インデックスによって表されるＪａｖａフィ
ールドディスクリプタはオリジナルクラスファイルの対
応するfield_info構造で記述されるＪａｖａフィールド
ディスクリプタとまったく同じもである。 access_flags access_flagsアイテムの値は、アクセス許可を記述する
ことに使用された変更子のマスクとフィールドのプロパ
ティである。access_flags変更子とそれらの値は、acce
ss_flags変更子とオリジナルクラスファイルの対応する
field_info構造のものと同じである。
【０１４５】メソッド（Methods） 各メソッドは、可変長のMethodInfo構造によって記述さ
れる。MethodInfo構造は、Ｊａｖａ仮想マシンのインス
トラクションと、単一のＪａｖａメソッド、インスタン
ス初期化メソッド、クラスまたはインタフェース初期化
メソッドの補助情報を含む可変長データ構造である。構
造は、以下の形式を持つ: MethodInfo構造のアイテムは以下の通りである: name_index name_indexアイテムの値は、特別な内部のメソッド名(<
init>か<clinit>のどちらかの1つ)か、有効なＪａｖａ
メソッド名のどちらかを表さなければならない。name_i
ndexによって表されたＪａｖａメソッド名はオリジナル
クラスファイルの対応するmethod_info構造で記述され
るＪａｖａメソッド名とまったく同じものである。 signature_index signature_indexアイテムの値は、有効なＪａｖａメソ
ッドディスクリプタを表さなければならない。signatur
e_indexによって表されたJavaメソッドディスクリプタ
はオリジナルクラスファイルの対応するmethod_info構
造で記述されるＪａｖａメソッドディスクリプタとまっ
たく同じものである。 max_local インボケーション(invocation)においてメソッドに渡さ
れたパラメータを除いて、max_localsアイテムの値は、
このメソッドによって使用されるローカル変数の数を与
える。第１のローカル変数のインデックスが０である。
１ワード値のもっとも大きなローカル変数のインデック
スは、max_locals-1である。 max_arg max_argアイテムの値は、引数の最大の数をこのメソッ
ドに与える。 max_stack max_stackアイテムの値は、このメソッド実行中のあら
ゆるポイントにおけるオペランドスタックのワードの最
大数を与える。 access_flags access_flagsアイテムの値は、アクセス許可を記述する
ことに使用された変更子のマスクと、メソッドまたはイ
ンスタンス初期化メソッドのプロパティである。access
_flags変更子とそれらの値は、access_flags変更子とオ
リジナルクラスファイルの対応するmethod_info構造と
同じものである。 code_length code_lengthアイテムの値は、このメソッドのためのコ
ード配列におけるバイト数を与える。code_lengthの値
は、ゼロ以上でなければならず、コード配列は空ではな
い。 exception_length exception_lengthアイテムの値は、exception_infoテー
ブルの中のエントリの数を与える。 code[] コード配列はメソッドを実現するＪａｖａ仮想マシンコ
ードの実際のバイトを与える。コード配列がバイトアド
レス可能なマシンのメモリに読み込まれるとき、もし配
列の第１バイトが４バイト境界で並べられるならば、テ
ーブルスイッチ(tableswitch)とルックアップスイッチ
(lookupswitch)の３２ビットオフセットは４バイトに並
べられ、コード配列配置の結果に関するさらなる情報の
インストラクションの記述を参照する。コード配列の内
容の詳細な制約条件は大規模であり、Ｊａｖａ仮想マシ
ン仕様で記述されるものと同じである。 einfo[] einfo配列における各エントリは、コード配列における1
つの例外処理ハンドラを記述する。それぞれのeinfoエ
ントリは以下のアイテムを含んでいる: start_pc, end_pc ２つのアイテム、start_pcおよびend_pcの値は例外処理
ハンドラがアクティブとなるコード配列における範囲を
示す。start_pcの値はインストラクションのオペコード
のコード配列の有効なインデックスでなければならな
い。end_pcの値は、インストラクションのオペコードの
コード配列の有効なインデックスでなければならず、ま
たはcode_lengthのコード配列の長さに等しいものでな
ければならない。start_pcの値はend_pcの値以下でなけ
ればならない。start_pcは包括的で、end_pcは排他的で
ある。すなわち、プログラムカウンタがstart_pc、end_
pcのインターバルにある間は、例外処理ハンドラはアク
ティブである。 handler_pc handler_pcアイテムの値は、例外処理ハンドラの始まり
を示す。アイテムの値は、コード配列への有効なインデ
ックスでなければならず、インストラクションのオペコ
ードのインデックスでなければならず、code_length it
em値以下でなければならない。 catch_type catch_typeアイテムの値がノンゼロならば、それは有効
なＪａｖａクラス型を表現しなければならない。catch_
typeによって表わされたＪａｖａクラス型は、オリジナ
ルクラスファイルの対応するmethod_info構造のcatch_t
ypeによって記述されるＪａｖａクラス型とまったく同
じでなければならない。このクラスはクラスThrowable
またはそのサブクラスの１つに違いない。例外処理ハン
ドラは、投げられた例外処理が与えられたクラスのイン
スタンスまたはそのサブクラスの１つであれば、コール
される。catch_typeアイテムの値がゼロならば、この例
外処理ハンドラはすべての例外処理のためにコールされ
る。これは、最後に実装される。
【０１４６】属性（Attributes） オリジナルクラスファイルの中で使用された属性は、コ
ンパクションのために消去されるかまたは再グループ化
される。Ｊａｖａバイトコードのインタプリタ処理に必
要であるどんな情報も犠牲にすることなく、事前に定義
された属性であるSourceFile、ConstantValue、Excepti
ons、LineNumberTableおよびLocal-VariableTableは消
去されうる。特定のメソッドのためバイトコードを含む
事前に定義された属性Codeが、対応するMethodInfo構造
に移動される。
【０１４７】Ｊａｖａカード仮想マシンコードの制約条
件（Constraints on Java Card Virtual Machine Cod
e） Ｊａｖａカード仮想マシンコードのメソッド、インスタ
ンス初期化メソッド,クラスまたはインタフェース初期
化メソッドがカードクラスのMethodInfo構造の配列コー
ドに格納される。このコード配列の静的と構造的な制約
条件の両方とも、レッドブックで記述したものと同じも
のである。
【０１４８】Ｊａｖａカード仮想マシンとＪａｖａカー
ドクラスファイル形式の制限（Limitations of the Jav
a Card Virtual Machine and Java Card class File Fo
rmat） Ｊａｖａカード仮想マシンでの以下の制限は、Java Car
d Virtual Machine仕様書のこのバージョンによって規
定されている。
【０１４９】カードクラスファイルコンスタントプール
あたり、CardClassFile構造()の１６ビット定数サイズ
フィールドによって６５５３５のエントリ数に制限され
る。これは、単一のカードクラスファイルの総合複雑度
(total complexity)に対する内部制限として機能する。
また、このカウントは、カードのアプリケーションに利
用可能なクラス階層のコンスタントプールに対応するエ
ントリを含む。
【０１５０】メソッドあたりのコード量は、MethodInfo
構造のインデックスのサイズによって６５５３５バイト
に制限される。
【０１５１】メソッドにおけるローカル変数の数は、Me
thodInfo構造()の最大ローカルアイテムのサイズによっ
て２５５に制限される。
【０１５２】クラスのフィールドの数は、最大フィール
ドのサイズとClassInfo構造()のmax_sfieldアイテムに
よって５１０に制限される。
【０１５３】クラスのメソッドの数は、ClassInfo構
造()の最大メソッドアイテムのサイズによって２５５に
制限される.オペランドスタックのサイズは、MethodInf
o構造()のmax_stackフィールドによって２５５ワードに
制限される。
【０１５４】参考文献（Bibliography） [1]Tim Lindholm and Frank Yellin, The Java Virtual
Machine Specification, Addison-Wesley, 1996. 付属ドキュメントＢ（APPENDIX B） ＩＤインプットとアウトプットのストリング カードＪＶＭの訂正処理において、宣言され生成された
ＩＤ識別子が正しく管理されることは、非常に重要であ
る。この管理は、ＩＤインプットファイルString-ID IN
Mapの定義によって制御される。このテキストファイル
は、以下に示されたものを基礎として、ネーム領域(nam
espace)の領域が何の目的を使用されるかを宣言してい
る。このマップの１つの可能なアレンジメントは、カー
ドＪＶＭインタプリタによる内部利用のためにいくつか
のＩＤ識別子をリザーブすることができることであり、
残りはカードＪＶＭアプリケーションに割り当てられ
る。
【０１５５】
【数１】
【０１５６】
【数２】
【０１５７】本質的には、スマートカードにロードされ
ることになっているすべてのアプリケーションは自らの
ＩＤ識別子を、Ox4000からOx7FFFの間に割り当てる。如
何なるロードされたアプリケーションも他のアプリケー
ションにアクセスするのは許可されていないので、この
領域は各アプリケーションが自由に利用できる。
【０１５８】プリロードされたクラスライブラリのため
にＩＤ識別子を管理するときには注意を要する。これら
のＩＤ識別子の管理は、ＩＤ識別アウトプットファイル
String-ID OUTMapのオプション生成により補助される。
このマップは、新しいString-ID割り付け処理(binding
s)により増えて行くString-lD INMapである。これら割
り付け処理(bindings)は、カードクラスファイルコンバ
ータのアプリケーションが終了したときに生成される。
String-ID OUTMapは、カードにロードされたサポートラ
イブラリとＯＳインタフェースのために生成される。こ
のマップは、カードにロードされたサポートライブラリ
とＯＳインタフェースを使用するスマートカードのアプ
リケーション用のString-lD INMapとして使用される。
新しいアプリケーションを割り当てるとき、一般にこの
ファイルは破棄される。例として、以下のＪａｖａプロ
グラム、HelloSmartCard.javaを考える。コンパイルさ
れると、HelloSmartCard.classのクラスファイルが生成
される。このクラスファイルは、それにクラス名、メソ
ッドおよび型情報を表すストリングが埋め込まれてい
る。上記されたString-ID INMapに基づいて、カードク
ラスファイルコンバータは、カードクラスファイルコン
バータによってＩＤ識別子が割り当てられたクラスファ
イル中のストリングと置き換えるカードクラスファイル
を生成する。テーブル１は、HelloSmartCard.classの定
数プールの中にあるストリングを、カードクラスファイ
ルコンバータが割り当てたＩＤ識別子とともに、リスト
アップしている。いくつかのストリング(“java/lang/O
bject”など)は、事前割り当てされている値(F002)であ
り、いくつかのストリング(“()V”など)は、新しい値
(4004)となっている。
【０１５９】
【数３】
【０１６０】付属ドキュメントＣ（APPENDIX C） 好ましい実施形態におけるカードＪＶＭがサポートする
バイトコード
【０１６１】
【数４】
【０１６２】好ましい実施形態においてサポートされる
バイトコードに対する標準Ｊａｖａバイトコード番号
【０１６３】
【数５】
【０１６４】
【数６】
【０１６５】
【数７】
【０１６６】
【数８】
【０１６７】付属ドキュメントＤ（APPENDIX D） カードクラスファイルコンバータのバイトコード変換プ
ロセス
【０１６８】
【数９】
【０１６９】
【数１０】
【０１７０】
【数１１】
【０１７１】
【数１２】
【０１７２】
【数１３】
【０１７３】
【数１４】
【０１７４】
【数１５】
【０１７５】
【数１６】
【０１７６】
【数１７】
【０１７７】付属ドキュメントＥ（APPENDIX E） ローディング・実行制御プログラムの例
【０１７８】
【数１８】
【０１７９】
【数１９】
【０１８０】
【数２０】
【０１８１】
【数２１】
【０１８２】付属ドキュメントＦ（APPENDIX F） 好ましい実施形態におけるカードオペレーティングシス
テム機能へのアクセスメソッド
【０１８３】
【数２２】
【０１８４】
【数２３】
【０１８５】
【数２４】
【０１８６】
【数２５】
【０１８７】付属ドキュメントＧ（APPENDIX G） バイトコード属性テーブル Ｊａｖａバイトコードの型グループ分け 各バイトコードは、型に関して５ビットが割り当てられ
ている。これは、似通った動作をするコードをセットと
してグループ化するために使われる。一般にこの動作
は、バイトコードの型がスタック上でどのように処理さ
れるかを反映しているが、型０、１３、１４、１５は、
コメントセクションで定義された特定種類のインストラ
クションを反映するものである。
【０１８８】下記のテーブルは、各インストラクション
型の実行前後のスタックの状態を示したものである。
【０１８９】
【数２６】
【０１９０】使用する標準Ｊａｖａバイトコード（再配
置なし）−属性ルックアップテーブル／＊ ＊バイトコードデコード情報テーブル。これは、バイト
コード型とバイトコード長を含んでいる。コード０から
２０１（２０２のコードがある）の現時点のすべてのバ
イトコードをサポートしている（例、no quicks）。＊
／
【０１９１】
【数２７】
【０１９２】
【数２８】
【０１９３】
【数２９】
【０１９４】
【数３０】
【０１９５】
【数３１】
【０１９６】
【数３２】
【０１９７】
【数３３】
【０１９８】
【数３４】
【０１９９】
【数３５】
【０２００】付属ドキュメントＨ（APPENDIX H） 型ごとのＪａｖａバイトコードに行なわれるチェック処
理 インストラクションのデコード。これは、次のＰＣ(プ
ログラムカウンティング)の長さとインストラクション
型を与えるものである。
【０２０１】
【数３６】
【０２０２】下記に基づくいくつかの先実行のチェック
処理を実装する。
【０２０３】
【数３７】
【０２０４】最後に、いくつかの後実行のチェック処理
を実装する
【０２０５】
【数３８】
【０２０６】
【数３９】
【０２０７】付属ドキュメントＩ（APPENDIX I） 再番号づけされたＪａｖａバイトコードに行なわれるチ
ェック処理 インストラクションを獲得する。インストラクションの
数値はインストラクション型の中に暗示的に含まれてい
る。
【０２０８】
【数４０】
【０２０９】下記に基づくいくつかの先実行のチェック
処理を実装する。 ／＊ ＊インプットスタックの状態をチェックする。バイトコ
ードをリナンバリングし、バイトコードの値（以下、バ
イトコード）が正しいグループに属しているか否かをテ
ストすることにより、必要なセキュリティチェックが実
行できる。
【０２１０】
【数４１】
【０２１１】最後に、いくつかの後実行のチェック処理
を実装する。
【０２１２】
【数４２】
【０２１３】
【数４３】
【０２１４】サポートされたＪａｖａバイトコードの型
ごとの再配置
【０２１５】
【数４４】
【０２１６】
【数４５】
【０２１７】
【数４６】
【０２１８】
【数４７】
【０２１９】
【数４８】
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１４年９月１０日（２００２．９．１
０）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項３２
【補正方法】変更
【補正内容】
【請求項３２】 リソース制約条件のセットを有し、高
級言語で書かれたプログラムを実行可能なマイクロコン
トローラ（１０）であって、 メモリと、 メモリにロードされ、前記リソース制約条件内で動作す
るインタプリタ（１６）を備え、前記インタプリタ（１６）は、 内部においてアプリケーションプログラムがプログラミ
ング環境によって生成される前記メモリにロードされた
アプリケーションプログラムをインタプリタ処理できる
ことを特徴とし、以下を備える。 ａ）高級言語ソースコードであるアプリケーションソー
スプログラミング（２０）をコンパイル形式（２４）に
コンパイルするコンパイラ（２２） ｂ）前記コンパイラ形式（２４）を前記インタプリタ
（１６）によりインタプリタ処理するのに適した最小化
形式(minimized form)（２７）へと変換する後処理をす
るコンバータ（２６） ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１４年１０月４日（２００２．１０．
４）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】追加
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】 ＩＣカードシステムのブロック図である。
【図２】 ＪａｖａアプリケーションをＩＣカードにダ
ウンロードする準備の手順を示すフロー図である。
【図３】 カードクラスファイルコンバータから生成さ
れ、使用されるファイルのブロック図である。
【図４】 アプリケーションクラスファイルをカードク
ラスファイルへ変換する手順を示すブロック図である。
【図５】 クラスファイルコンバータの動作を示すフロ
ー図である。
【図６】 バイトコードの変更手順を示すフロー図であ
る。
【図７】 スぺシフィックバイトコードをジェネリック
バイトコードへの変換を示すブロック図である。
【図８】 定数参照値の定数への置き換えを示すブロッ
ク図である。
【図９】 参照値の更新値への置き換えを示すブロック
図である。
【図１０】 元のバイトコードのリナンバリング手順を
示すブロック図である。
【図１１】 元のバイトコードを異なる仮想マシンのア
ーキテクチャ用へ変換する様子を示すブロック図であ
る。
【図１２】 アプリケーションをＩＣカードにロードす
る様子を示すブロック図である。
【図１３】 ＩＣカード上のアプリケーションを実行す
る様子を示すブロック図である。
【図１４】 ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭのメモリ構
造を示す図である。
【図１５】 カードＪａｖａ仮想マシンのアーキテクチ
ャ全体像を示すフロー図である。
【図１６】 セキュリティチェックを伴うカードＪａｖ
ａ仮想マシンの実行方法を示すフロー図である。
【図１７】 カードＪａｖａ仮想マシン上でバイトコー
ドを実行する様子を示すフロー図である。
【図１８】 セキュリティチェックを伴わないカードＪ
ａｖａ仮想マシンの実行方法を示すフロー図である。
【図１９】 カードアプリケーションと識別子との対応
付けを示すブロック図である。
【図２０】 特定の実行アプリケーションへのアクセス
権限を示すブロック図である。
【図２１】 スマートカード及び電話機に用いられたマ
イクロコントローラの斜視図である。
【図２２】 かぎ型リング及び指輪に用いられたマイク
ロコントローラの斜視図である。
【図２３】 車に用いられたマイクロコントローラの斜
視図である。
【符号の説明】 １０ ＩＣカード １２ａ，１２ｂ 通信部 １４ 端末装置 １６ カードＪａｖａ仮想マシン（カードＪＶＭ） ２０ Ｊａｖａアプリケーション ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ Ｊａｖａコード ２２ Ｊａｖａアプリケーション開発環境 ２４ アプリケーションクラスファイル ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ コンパイルコード ２６ カードクラスファイルコンバータ ２７ カードクラスファイル ２８ カードローダ ３０ ＩＤインプットマップのストリング ３２ ＩＤアウトプットマップのストリング ７０，７２，８０，８２，１００ バイトコード ９０ インボークスタティック ９４ オペランド １０２ リナンバリングバイトコード １１２ ＪａｖａバイトコードＩＬＯＡＤ １１４ ワードスタック １１６ バイトコードＩＬＯＡＤＢ １１８ バイトスタック １２０ ローディング実行制御部 １２２ カードオペレーティングシステム １２６，１２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃ カードアプリ
ケーション １３２ 通信ドライバ １３４ ＩＣカードドライバ １３６ 端末装置アプリケーション １４０ カードＲＯＭ １４０ａ 固定化されたアプリケーション １４０ｂ クラスライブラリ １４１ カードＲＡＭ １４１ａ ロード可能アプリケーションＡ １４１ｂ ロード可能アプリケーションＢ １４１ｃ ロード可能クラスライブラリ １４２ カードＥＥＰＲＯＭ １４４ａ ＶＭスタック １４４ｂ システム変数 １４４ｃ ＲＡＭヒープ １４５ ランタイムサポート １４６ａ ＥＥＰＲＯＭヒープ １４７ ファイルシステム １４８ システムスタック １５０ インストラクションディスパッチループ １６５ｄ インストラクションサポート ２０９ セッションキー ２１０ マイクロコントローラ ２１２ プラスティックカード ２１４ 接触式パッド ２２０ 携帯電話または設置型電話 ２３０ キーリング ２４０ 貴重品類 ２５２ 電気回路サブシステム ２５４ 自動車 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１４年１０月４日（２００２．１０．
４）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】 ＩＣカードシステムのブロック図である。
【図２】 ＪａｖａアプリケーションをＩＣカードにダ
ウンロードする準備の手順を示すフロー図である。
【図３】 カードクラスファイルコンバータから生成さ
れ、使用されるファイルのブロック図である。
【図４】 アプリケーションクラスファイルをカードク
ラスファイルへ変換する手順を示すブロック図である。
【図５】 クラスファイルコンバータの動作を示すフロ
ー図である。
【図６】 バイトコードの変更手順を示すフロー図であ
る。
【図７】 スぺシフィックバイトコードをジェネリック
バイトコードへの変換を示すブロック図である。
【図８】 定数参照値の定数への置き換えを示すブロッ
ク図である。
【図９】 参照値の更新値への置き換えを示すブロック
図である。
【図１０】 元のバイトコードのリナンバリング手順を
示すブロック図である。
【図１１】 元のバイトコードを異なる仮想マシンのア
ーキテクチャ用へ変換する様子を示すブロック図であ
る。
【図１２】 アプリケーションをＩＣカードにロードす
る様子を示すブロック図である。
【図１３】 ＩＣカード上のアプリケーションを実行す
る様子を示すブロック図である。
【図１４】 ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭのメモリ構
造を示す図である。
【図１５】 カードＪａｖａ仮想マシンのアーキテクチ
ャ全体像を示すフロー図である。
【図１６】 セキュリティチェックを伴うカードＪａｖ
ａ仮想マシンの実行方法を示すフロー図である。
【図１７】 カードＪａｖａ仮想マシン上でバイトコー
ドを実行する様子を示すフロー図である。
【図１８】 セキュリティチェックを伴わないカードＪ
ａｖａ仮想マシンの実行方法を示すフロー図である。
【図１９】 カードアプリケーションと識別子との対応
付けを示すブロック図である。
【図２０】 特定の実行アプリケーションへのアクセス
権限を示すブロック図である。
【図２１】 スマートカードに用いられたマイクロコン
トローラの斜視図である。
【図２２】 電話機に用いられたマイクロコントローラ
の斜視図である。
【図２３】 かぎ型リングに用いられたマイクロコント
ローラの斜視図である。
【図２４】 指輪に用いられたマイクロコントローラの
斜視図である。
【図２５】 車に用いられたマイクロコントローラの斜
視図である。
【符号の説明】 １０ ＩＣカード １２ａ，１２ｂ 通信部 １４ 端末装置 １６ カードＪａｖａ仮想マシン（カードＪＶＭ） ２０ Ｊａｖａアプリケーション ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ Ｊａｖａコード ２２ Ｊａｖａアプリケーション開発環境 ２４ アプリケーションクラスファイル ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ コンパイルコード ２６ カードクラスファイルコンバータ ２７ カードクラスファイル ２８ カードローダ ３０ ＩＤインプットマップのストリング ３２ ＩＤアウトプットマップのストリング ７０，７２，８０，８２，１００ バイトコード ９０ インボークスタティック ９４ オペランド １０２ リナンバリングバイトコード １１２ ＪａｖａバイトコードＩＬＯＡＤ １１４ ワードスタック １１６ バイトコードＩＬＯＡＤＢ １１８ バイトスタック １２０ ローディング実行制御部 １２２ カードオペレーティングシステム １２６，１２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃ カードアプリ
ケーション １３２ 通信ドライバ １３４ ＩＣカードドライバ １３６ 端末装置アプリケーション １４０ カードＲＯＭ １４０ａ 固定化されたアプリケーション １４０ｂ クラスライブラリ １４１ カードＲＡＭ １４１ａ ロード可能アプリケーションＡ １４１ｂ ロード可能アプリケーションＢ １４１ｃ ロード可能クラスライブラリ １４２ カードＥＥＰＲＯＭ １４４ａ ＶＭスタック １４４ｂ システム変数 １４４ｃ ＲＡＭヒープ １４５ ランタイムサポート １４６ａ ＥＥＰＲＯＭヒープ １４７ ファイルシステム １４８ システムスタック １５０ インストラクションディスパッチループ １６５ｄ インストラクションサポート ２０９ セッションキー ２１０ マイクロコントローラ ２１２ プラスティックカード ２１４ 接触式パッド ２２０ 携帯電話または設置型電話 ２３０ キーリング ２４０ 貴重品類 ２５２ 電気回路サブシステム ２５４ 自動車
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２１】
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２２】
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２３】
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２４
【補正方法】追加
【補正内容】
【図２４】
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２５
【補正方法】追加
【補正内容】
【図２５】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０６Ｋ 19/00 Ｒ (72)発明者 スコット ビー．グスレイ アメリカ合衆国、マサチューセッツ州 02178−3736、ベルモント、フォスターロ ード19 (72)発明者 クシーラブディ クリシュナ アメリカ合衆国、テキサス州78613、セダ ーパーク、リトルエルムトレイル2831 (72)発明者 マイケル エイ．モントゴメリー アメリカ合衆国、テキサス州78613、セダ ーパーク、ネルソンランチロード906 Ｆターム(参考） 5B035 AA06 BB09 BB11 CA11 CA23 CA29 CA38 5B058 CA15 CA23 KA01 KA04 5B081 AA09 DD01

Claims (62)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 スマートカードであって、 Ｊａｖａインタプリタを格納したメモリと、 Ｊａｖａアプリケーションをインタプリタ処理するため
    に前記インタプリタを利用するように構成されたプロセ
    ッサを備えたスマートカード。
  2. 【請求項２】 マイクロコントローラであって、 半導体基板と、 前記半導体基板に配置されたメモリと、 前記メモリに格納されセキュリティチェック処理を実装
    するように構成されたプログラミング言語インタプリタ
    と、 前記基板に配置され前記メモリに結合された中央演算処
    理装置を備えたことを特徴とするマイクロコントロー
    ラ。
  3. 【請求項３】 前記インタプリタが、Ｊａｖａバイトコ
    ードインタプリタを備えた請求項２に記載のマイクロコ
    ントローラ。
  4. 【請求項４】 前記セキュリティチェック処理が、ファ
    イアウォール構築処理を備えた請求項２に記載のマイク
    ロコントローラ。
  5. 【請求項５】 前記セキュリティチェック処理が、サン
    ドボックスセキュリティモデルの実施処理を備えた請求
    項２に記載のマイクロコントローラ。
  6. 【請求項６】 スマートカードであって、 メモリと、 前記メモリに格納されセキュリティチェック処理を実行
    するように構成されたプログラミング言語インタプリタ
    と、 前記メモリに結合された中央演算処理装置を備えたこと
    を特徴とするスマートカード。
  7. 【請求項７】 前記インタプリタが、Ｊａｖａバイトコ
    ードインタプリタを備えた請求項６に記載のスマートカ
    ード。
  8. 【請求項８】 前記セキュリティチェック処理が、ファ
    イアウォール構築処理を備えた請求項６に記載のスマー
    トカード。
  9. 【請求項９】 前記セキュリティチェック処理が、サン
    ドボックスセキュリティモデルの実施処理を備えた請求
    項６に記載のスマートカード。
  10. 【請求項１０】 ＩＣカードを使用する方法であって、 第２のアプリケーションの第２のインストラクションを
    第１のアプリケーションの第１のインストラクションへ
    変換する処理と、 ＩＣカードのメモリに前記第１のインストラクションを
    格納する処理と、 前記第１のインストラクションを実行するため前記ＩＣ
    カードのインタプリタを使用する処理を備えたことを特
    徴とする方法。
  11. 【請求項１１】 前記第１のアプリケーションが、クラ
    スファイル形式を持つ請求項１０に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 前記第２のアプリケーションが、クラ
    スファイル形式を持つ請求項１０に記載の方法。
  13. 【請求項１３】 前記第１のインストラクションが、バ
    イトコードを備えた請求項１０に記載の方法。
  14. 【請求項１４】 前記第２のインストラクションが、バ
    イトコードを備えた請求項１０に記載の方法。
  15. 【請求項１５】 前記第１のインストラクションが、Ｊ
    ａｖａバイトコードを備えた請求項１０に記載の方法。
  16. 【請求項１６】 前記第２のインストラクションが、Ｊ
    ａｖａバイトコードを備えた請求項１０に記載の方法。
  17. 【請求項１７】 前記第１のインストラクションが、前
    記第２のインストラクションから生成されたものである
    請求項１０に記載の方法。
  18. 【請求項１８】 前記変換処理が、前記第２のインスト
    ラクションから第１のインストラクションを形成するリ
    ナンバリング処理を含む請求項１０に記載の方法。
  19. 【請求項１９】 前記第２のインストラクションが、定
    数参照を含み、 前記変換処理が、前記第２のインストラクションの定数
    参照を定数に置き換える処理を含む請求項１０に記載の
    方法。
  20. 【請求項２０】 前記第２のインストラクションが、参
    照を含み、前記変換処理が、前記参照の格納位置をシフ
    トする処理を含み、さらに、 前記第１のインストラクションを前記変換処理後の参照
    に再リンク付けする請求項１０に記載の方法。
  21. 【請求項２１】 前記第１のインストラクションが、仮
    想マシンの第１の型のバイトコードを備え、 前記第２のインストラクションが、仮想マシンの第２の
    型のバイトコードを備え、前記第１の型が前記第２の型
    と異なる請求項１０に記載の方法。
  22. 【請求項２２】 マイクロコントローラであって、 クラスファイル形式を持つアプリケーションとインタプ
    リタとを格納しているメモリと、 前記メモリに結合されたプロセッサであって、前記プロ
    セッサは、前記アプリケーションを実行するためインタ
    プリタを利用するように構成されているものを備えたこ
    とを特徴とするマイクロコントローラ。
  23. 【請求項２３】 さらに、端末装置と通信するように構
    成された通信部を備えた請求項２２に記載のマイクロコ
    ントローラ。
  24. 【請求項２４】 前記端末装置が、カードリーダを備
    え、前記通信部が、前記カードリーダと通信するように
    接点を備えた請求項２３に記載のマイクロコントロー
    ラ。
  25. 【請求項２５】 前記端末装置は、無線通信デバイスと
    備え、前記通信部は、前記無線通信デバイスと通信する
    ための無線受信部を備えた請求項２３に記載のマイクロ
    コントローラ。
  26. 【請求項２６】 前記端末装置は、無線通信デバイスを
    備え、前記通信部は、前記無線通信デバイスと通信する
    ための無線送信部を備えた請求項２３に記載のマイクロ
    コントローラ。
  27. 【請求項２７】 前記クラスファイル形式が、Ｊａｖａ
    クラスファイル形式である請求項２２に記載のマイクロ
    コントローラ。
  28. 【請求項２８】 ＩＣカードを利用する方法であって、 前記ＩＣカードのメモリに第１のアプリケーションを格
    納する処理と、 前記ＩＣカードのメモリに第２のアプリケーションを格
    納する処理と、 前記第２のアプリケーションが前記第１のアプリケーシ
    ョンおよび前記第１のアプリケーションが関連するデー
    タのいずれにもアクセスできないように前記第１のアプ
    リケーションと第２のアプリケーションを隔離するファ
    イアウォールを生成する処理を備えたことを特徴とする
    方法。
  29. 【請求項２９】 前記第１のアプリケーションと第２の
    アプリケーションが、Ｊａｖａバイトコードを含む請求
    項２８に記載の方法。
  30. 【請求項３０】 前記ファイアウォールの生成方法が、
    Ｊａｖａインタプリタ利用を含む請求項２８に記載の方
    法。
  31. 【請求項３１】 前記第１のアプリケーションの格納処
    理が、前記ＩＣカードの製造と関連して実行され、 前記第２のアプリケーションの格納処理が、前記カード
    製造が完了した後に実行される請求項２８に記載の方
    法。
  32. 【請求項３２】 リソース制約条件セットを持ったマイ
    クロコントローラ（１０）であって、 メモリと、 前記メモリにロードされ、前記リソース制約条件内で動
    作するインタプリタ（１６）を備え、前記マイクロコン
    トローラ（１０）は、 前記インタプリタによりインタプリタ処理するために前
    記メモリにロードされた少なくとも１つのアプリケーシ
    ョンを持ち、前記少なくとも１つのアプリケーションが
    以下のプログラミング環境により生成されたもの。 ａ）高級言語ソースコードであるアプリケーションソー
    スプログラミング（２０）をコンパイル形式（２４）に
    コンパイルするコンパイラ（２２）、 ｂ）前記コンパイラ形式（２４）を前記インタプリタ
    （１６）によりインタプリタ処理するために最適化した
    最小化形式(minimized form)（２７）に後処理するコン
    バータ（２６）。
  33. 【請求項３３】 前記コンパイル形式（２４）が、属性
    情報を含み、前記コンバータ（２６）が、前記インタプ
    リタ（１６）が必要とする属性情報を含める手段と前記
    インタプリタ（１６）が必要としない属性情報を含めな
    い手段を備えた請求項３２に記載のマイクロコントロー
    ラ（１０）。
  34. 【請求項３４】 前記コンパイル形式（２４）が、標準
    Ｊａｖａクラスファイル形式であり、前記コンバータ
    （２６）が、入力を前記標準Ｊａｖａクラスファイル形
    式の入力コンパイル形式（２４）として受け入れ、前記
    インタプリタ（１６）によるインタプリタ処理に適する
    形式の出力（２７）に変換する請求項３２又は３３に記
    載のマイクロコントローラ（１０）。
  35. 【請求項３５】 前記コンパイル形式（２４）が、オブ
    ジェクト、クラス、フィールド、メソッドを認証するス
    トリングの関連情報を含み、前記コンバータは、前記ス
    トリングをユニークなＩＤ識別子（５１ｂ）にマッピン
    グ処理する手段を含む請求項３２から３４のいずれか一
    項に記載のマイクロコントローラ（１０）。
  36. 【請求項３６】 前記それぞれのユニークなＩＤ識別子
    が整数である請求項３５に記載のマイクロコントローラ
    （１０）。
  37. 【請求項３７】 前記ストリングのユニークなＩＤ識別
    子へのマッピングは、ストリングのＩＤ識別子マップフ
    ァイル（３０、３２）への格納である請求項３５又は３
    ６に記載のマイクロコントローラ（１０）。
  38. 【請求項３８】 前記高級言語は、特性(feature)の第
    １のセットとデータ型の第１のセットをサポートし、前
    記インタプリタ（１６）は、前記特性(feature)の第１
    のサブセットと前記データ型の第１のサブセットをサポ
    ートし、前記コンバータ（２６）は、前記コンパイル形
    式（２４）が前記特性(feature)の第１のセットのサブ
    セットの特性(feature)のみを含んでいることおよび前
    記データ型の第１のセットのサブセットのデータ型のみ
    を含んでいることをベリファイする（５１ｃ、５２）請
    求項３５から３７のいずれか一項に記載のマイクロコン
    トローラ（１０）。
  39. 【請求項３９】 前記コンパイル形式（２４）が、バイ
    トコード形式であり、前記コンバータ（２６）が、下記
    のステップを含む処理ステップのうちの少なくとも１つ
    の処理ステップを用いて、前記コンパイル形式（２４）
    のバイトコードを前記インタプリタ（１６）によりイン
    タプリタ処理するために適したバイトコード（２７）に
    変換する手段（５４）を備えた請求項３５から３８のい
    ずれか一項に記載のマイクロコントローラ（１０）。 ａ）オリジナルバイトコードのすべてのジャンプ処理と
    そのジャンプ先を記録する処理（６１）、 ｂ）スぺシフィックバイトコードを等価なジェネリック
    バイトコードに、またはその逆方向に変換する処理（６
    ３）、 ｃ）バイトコードオペランドを、ＩＤストリングを用い
    た参照からユニークなＩＤ識別子を用いた参照に変更す
    る処理（６４） ｄ）コンパイル形式（２４）のバイトコードをインタプ
    リタ処理に適した形式の等価なバイトコードにリナンバ
    リングする処理（６６）、 ｅ）ステップａ）、ｂ）、ｃ）、ｄ）の変換処理により
    影響を受けるジャンプ処理のジャンプ先アドレスに再リ
    ンク付けする処理（６７）
  40. 【請求項４０】 前記アプリケーションプログラムが、
    当該コンパイル形式（２４）の実行およびインタプリタ
    処理のために必要とされるリソースが前記マイクロコン
    トローラ上で利用可能なリソースを超えるコンパイル形
    式（２４）にコンパイルされた請求項３５から３９のい
    ずれか一項に記載のマイクロコントローラ（１０）。
  41. 【請求項４１】 前記コンパイル形式（２４）が、多様
    なコンピュータプラットフォームへの移植性(portabili
    ty)があるように規定された請求項３５から４０のいず
    れか一項に記載のマイクロコントローラ（１０）。
  42. 【請求項４２】 前記インタプリタ（１６）が、さら
    に、アプリケーションのインタプリタ処理中に、下記セ
    ットから選ばれた少なくとも１つの規則を含む規則セッ
    トから定められたセキュリティ基準に引っかかったか否
    かを決定するように構成された請求項３５から４１のい
    ずれか一項に記載のマイクロコントローラ（１０）。前
    記アプリケーションが権限のないメモリ領域にアクセス
    することを認めないか否か、 前記アプリケーションがアクセス権限のないマイクロコ
    ントローラのリソースへにアクセスすることを認めない
    か否かであり、 ここで、前記アプリケーションが、バイトコードから構
    成され、バイトコードの実行がセキュリティ制約条件の
    違反を起こさないことを確認する実行処理を少なくとも
    １回先行して複数のバイトコードのチェック処理をする
    ように構成されているもの。
  43. 【請求項４３】 少なくとも１つのアプリケーションプ
    ログラムが、 前記アプリケーションのローディング処理に先立って、
    前記アプリケーションがあらゆるセキュリティ制約条件
    に違反しないことを確認する処理ステップと、 セキュリティを維持してローディング処理を行なう処理
    ステップと、 を含んでいるプロセスにより生成されたアプリケーショ
    ンである請求項３５から４２のいずれか一項に記載のマ
    イクロコントローラ（１０）。
  44. 【請求項４４】 前記セキュリティを維持してローディ
    ング処理する処理ステップが、ローディングする主体が
    アプリケーションをマイクロコントローラ上にロードす
    る許可を持つことを確認する処理ステップを含む請求項
    ４３に記載のマイクロコントローラ（１０）。
  45. 【請求項４５】 前記セキュリティを維持してローディ
    ングするステップが、ローディングキーを利用してロー
    ドされるアプリケーションを暗号化する処理ステップを
    含む請求項４３又は４４に記載のマイクロコントローラ
    （１０）。
  46. 【請求項４６】 メモリと、リソース制限のセットによ
    って動作するプロセッサを持つマイクロコントローラを
    プログラミングする方法であって、前記方法が、 アプリケーションプログラム（２０）を第１のプログラ
    ミング言語により入力する処理と、 前記第１のプログラミング言語のアプリケーションプロ
    グラム（２０）を前記第１のプログラミング言語に対応
    する第１の中間コード（２４）にコンパイルする処理
    （２２）であって、 ここで、前記第１の中間コード（２４）が、少なくとも
    １つの第１の中間コード仮想マシンによりインタプリタ
    処理できるものであり、 ここで、前記マイクロコントローラをプログラミングす
    る方法が、前記第１の中間コード（２４）を第２の中間
    コード（２７）に変換する処理（２６）であって、 ここで、前記第２の中間コード（２７）が少なくとも１
    つの第２の中間コード仮想マシン（１６）によりインタ
    プリタ処理できるもの、 である処理と、 前記第２の中間コードを前記マイクロコントローラ（１
    ０）のメモリにロードする処理と、 を備えたことを特徴とする方法。
  47. 【請求項４７】 前記変換処理ステップがさらに、 オブジェクト、クラス、フィールド、メソッドのＩＤス
    トリングの関連付け処理と、 それらストリングをユニークなＩＤ識別子（５１ｂ）に
    マッピングする処理と、 を含む請求項４６に記載のマイクロコントローラ（１
    ０）をプログラミングする方法。
  48. 【請求項４８】 前記マッピング処理が、ストリングを
    整数にマッピングする処理を含む請求項４６又は４７に
    記載の方法。
  49. 【請求項４９】 前記変換処理が少なくとも以下のステ
    ップのうちの１つを含む請求項４６から４８のいずれか
    一項に記載の方法。 ａ）オリジナルバイトコードのすべてのジャンプ処理と
    そのジャンプ先を記録する処理（６１）、 ｂ）スぺシフィックバイトコードを等価なジェネリック
    バイトコードに、またはその逆方向に変換する処理（６
    ３）、 ｃ）バイトコードオペランドを、ＩＤストリングを用い
    た参照からユニークＩＤ識別子を用いた参照に変更する
    処理（６４） ｄ）コンパイル形式のバイトコードをインタプリタ処理
    に適した形式の等価なバイトコードにリナンバリングす
    る処理（６６）、 ｅ）ステップａ）、ｂ）、ｃ）、ｄ）の変換処理により
    影響を受けるジャンプ処理のジャンプ先アドレスに再リ
    ンク付けする処理（６７）。
  50. 【請求項５０】 前記第２の中間コード（２７）を前記
    マイクロコントローラ（１０）のメモリにロードする処
    理を備えたことを特徴とする方法が、さらに、前記第２
    の中間コード（２７）のロード処理に先立って、前記第
    ２の中間コード（２７）があらかじめ定義したチェック
    内容を満たすものであるかおよび当該ロード処理がセキ
    ュリティプロトコルに従って実行されるものであるかを
    認証するため前記第２の中間コード（２７）をチェック
    する処理を含む請求項４６から４９のいずれか一項に記
    載の方法。
  51. 【請求項５１】 前記セキュリティプロトコルが、前記
    第２の中間コード（２７）のロード処理に先立ち、特定
    のＩＤ識別主体がロード処理を許可するために有効化さ
    れていることを要求する請求項４６から５０のいずれか
    一項に記載の方法。
  52. 【請求項５２】 さらに復号鍵の供給処理を含み、前記
    セキュリティプロトコルが、ロードされた前記復号鍵に
    対応する鍵を使って前記第２の中間コード（２７）が暗
    号化されていることを要求する請求項４６から５１のい
    ずれか一項に記載の方法。
  53. 【請求項５３】 メモリと前記メモリにロードされたイ
    ンタプリタ（１６）を備え、インタプリタ処理可能なプ
    ログラミング言語により記述されたプログラム（２４）
    から派生した派生プログラム（２７）を実行しうるマイ
    クロコントローラ（１０）であって、前記マイクロコン
    トローラ（１０）が以下の特徴を持つもの。 （ａ）前記マイクロコントローラは、メモリがインタプ
    リタ処理できるプログラミング言語で記述されたプログ
    ラム（２４）のインタプリタ処理するためには不十分な
    容量である場合を含む、リソース制約条件セット内で動
    作するものである （ｂ）前記メモリが、インタプリタ処理可能な言語の派
    生により記述された派生プログラム（２７）をインタプ
    リタ処理できるインタプリタを含むメモリであって、イ
    ンタプリタ処理可能なプログラミング言語により記述さ
    れた派生プログラム（２７）が、下記の規則を含む規則
    セットから選ばれた少なくとも１つの規則を適用してイ
    ンタプリタ処理可能なプログラミング言語により記述さ
    れたプログラム（２４）から派生したもの。 （１）ストリングを識別子にマッピングすること （２）インタプリタ処理に先立ってまたはインタプリタ
    処理中にセキュリティチェック処理を実行すること （３）インタプリタ処理に先立ってまたはインタプリタ
    処理中に構造チェックを実行すること （４）インタプリタ処理に先立ってまたはインタプリタ
    処理中にセマンティックチェックを実行すること
  54. 【請求項５４】 前記派生プログラム（２７）がクラス
    ファイルまたはクラスファイルの派生である請求項５３
    に記載のマイクロコントローラ（１０）。
  55. 【請求項５５】 前記メモリが１メガバイトより少ない
    ことを特徴とする請求項５３又は５４に記載のマイクロ
    コントローラ（１０）。
  56. 【請求項５６】 前記マイクロコントローラのセキュリ
    ティチェックが、さらに以下の特徴を持つ請求項５３か
    ら５５のいずれか一項に記載のマイクロコントローラ
    （１０）。 （ｃ）要求元から複数の派生プログラム（２７）のうち
    の１つに対するアクセス要求を受け取るロジックを持つ
    こと （ｄ）前記要求を受け取った後、複数の派生プログラム
    （２７）のうちの１つがあらかじめ決められた規則セッ
    トと適合するか否かを決定すること （ｅ）前記決定に基づいて、前記要求元に対して、複数
    のアプリケーションのうちの１つに対するアクセスを選
    択的に認めること
  57. 【請求項５７】 前記派生プログラム（２７）がアクセ
    スしようとするメモリの特定領域へのアクセス権限を前
    記派生プログラム（２７）が持っているか否かを決定す
    ることにより前記派生プログラム（２７）がインタプリ
    タ処理される間に前記あらかじめ決められた規則が前記
    インタプリタ（１６）によって実行される請求項５６に
    記載のマイクロコントローラ（１０）。
  58. 【請求項５８】 さらに前記マイクロコントローラ（１
    ０）が下記のものを含むセットから選ばれた少なくとも
    １つのセキュリティチェックを実行するように構成され
    た請求項５３から５７のいずれか一項に記載のマイクロ
    コントローラ（１０）。 （ａ）前記派生プログラム（２７）がインタプリタ処理
    されている間にあらかじめ決められたセキュリティ規則
    を実行し、前記派生プログラム（２７）が権限の無いメ
    モリ領域または他の権限の無いマイクロコントローラリ
    ソースにアクセスすることを防止すること （ｂ）各バイトコードが前処理チェックおよび後処理チ
    ェックに従って実行されているか決定する処理に先立っ
    て少なくとも１回各バイトコードがチェックされるよう
    に前記インタプリタ（１６）が構成されていること （ｃ）前記派生プログラム（２７）の統合を確認するた
    めに前記マイクロコントローラにロードされる前に前記
    派生プログラムの完全性がチェックされ、ロード処理が
    セキュリティプロトコルに応じて実行されること
  59. 【請求項５９】 前記セキュリティプロトコルは、派生
    プログラム（２７）をカード上にロードできるように特
    定のＩＤ識別主体が有効化されていることを要求する請
    求項５８に記載のマイクロコントローラ（１０）。
  60. 【請求項６０】 前記セキュリティプロトコルは、復号
    鍵を持っており、ロードされた派生プログラム（２７）
    が前記復号鍵に対応する鍵により暗号化されていること
    を要求することを特徴とする請求項５８に記載のマイク
    ロコントローラ（１０）。
  61. 【請求項６１】 暗号処理、復号処理、署名処理、署名
    照合処理、相互認証、鍵配送および鍵セッション処理を
    含む処理セットから選ばれた暗号サービスが供給できる
    ように構成されたことを特徴とする請求項５３から６０
    のいずれか一項に記載のマイクロコントローラ（１
    ０）。
  62. 【請求項６２】 ファイルシステムを持ち、下記のもの
    を含む処理セットから選ばれた手段を介して前記ファイ
    ルシステムへアクセスできるように構成された請求項５
    ３から６１のいずれか一項に記載のマイクロコントロー
    ラ（１０）。 （ａ）前記マイクロコントローラが、ファイルからの読
    み出し処理、ファイルへの書き込み処理またはファイル
    の消去処理の権限に対するアクセス制御リストを備えて
    いること （ｂ）前記マイクロコントローラが、ファイルへのアク
    セス権限を確立するための鍵有効化が実行できること （ｃ）前記マイクロコントローラが、ファイルへのアク
    セス権限を確立するためのカード保有者主体を認証でき
    ること
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