TW466448B - Method and apparatus for data backup and restoration in a portable data device - Google Patents

Method and apparatus for data backup and restoration in a portable data device Download PDF

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TW466448B
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Patrick L Rakers
Timothy James Collins
Daniel J Russell
Sam Diraimondo
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Motorola Inc
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Description

466448 五、發明說明（1) 發明範圍 。 本發明一般上和智慧卡内之資料備份及回復之方法及裝 置有關，特別的是，本發明和不正常終止之交易之資料狀 態回復之方法及裝置有關。 發明背景 附有磁條之信用卡已經風行多年，然而此類型式之信用 卡卻具有一設計上之缺失，位於信用卡及讀卡器間之機械 式介面需要定期清潔，由於該機械式介面所導致該讀卡器 之低可靠度需要大量時間對讀卡器進行維護，而已被開發 出之免接觸式智慧卡則省略了位於卡片及讀卡器間之機械 式介面。 當一交易進行時，存在著對儲存於智慧卡内之電流可消 除式可程式化唯讀記憶體（EEPROM)内之資料修改需求。免 接觸式智慧卡應用之問題之一在於使用者具有在該交易完 成之前終止電力之能力，在一交易完成前將電力移除會導 致錯誤資料被以程式化方式寫入智慧卡之記憶體内，此種 情況被稱為撕裂（tear)。 對於處理一撕裂及預防該錯誤資料被以程式化方式寫入 該EEPROM之現存解決方案說明於圖1，該EEPROM 102被分 隔成記憶區段，眾多應用及眾多備份記憶體緩衝區是以程 式化方式寫入EE PROM記憶體之眾多區段内，該諸備份記憶 體緩衝區必須等於該諸應用之數目，據此對每一應用可屣 供一專屬備份記憶體緩衝區。對每一應用使用專屬備份記 憶體提供了現行解決方案用以於撕裂發生時對一特別應用
466448 五、發明說明（2) 進行記憶體校正。 ， 使用一專屬記憶體緩衝區對每一以程式化方式儲存於 E EPROM 102上之應用之缺點為需要大量的、珍責的記憶體 空間，於一交易中之位元修改數目可大到產生大量及昂貴 的專屬備份記憶體緩衝區1 1 2 -11 8需求，據此，當一撕裂 發生時，確認正確資料是被儲存於智慧卡記憶體内而未嚴 重影響到智慧卡記憶體之大小之需求是必要的。 進一步而言，在本技術領域之現行狀況係僅當曾發生過 之撕裂之應用產生時，允許EEPR0M 1 02回復資料之有效狀 態。因此，該有效資料仍儲存於專屬備份記憶體缓衝區直 到相對應之應用產生，於早期技術中所使用之回復方法將 產生大量記憶體之需求及使用。 早期技術之另一更進一步之缺點為採取了不適切之安全 防護措施以防止儲存於智慧卡上之資料被進行未經授權修 改，因為整合性之感應應用（例如儲存金融資訊之應用）是 以程式化記錄於智慧卡上，防止未經授權之資料欄之修改 是必要的。圖2顯示早期技術之記憶構型圖，如圖中所 示，該資料攔位置對所有應用皆是固定的且是廣為人知 的。因為所有應用皆置放某些資料於相同位置（例如記憶 體之每一區段之第一記憶方塊），於已知位置之固定資料 襴允許意圖破壞之個體可輕易地更改所欲之資料攔，據 此，置放資料於不同位置以使一意圖破壞之個體難以決是 那一資料欄應被修改是有其必要性存在。 並且，早期技術不僅對所有應用儲存所欲之資料欄於相
五、發明說明（-3) 同位置，並且早期技術要求所欲之資料攔將所欲之資料儲 存三份備份以決定是否該資料已被錯誤地更動了。舉例而 言，該實際之資料被儲存二份備份，而該實際資料之補數 被儲存一份備份，此一程序非常煩索且需要大量之記憶 體。 因此，提出對一智慧卡中之資料備份及回復之方法及裝 置是必要的，以確保正確資料儲存於記憶體内而不會嚴重 影響到記憶體之大小1且同時能對資料提供適切地安全防 護。 圖不概要描述 現在將描述本發明之一較佳具體實施例，僅藉由例子及 參考至所附圖示，其中： 圖1 (早期技術）說明一智慧卡之電流可消除式、可程式 化之唯讀記憶體（EEPROM)之方塊圖； 圖2 (早期技術）說明對該備份記憶缓衝區之一資料欄； 圖3說明依據本發明之一較佳具體實施例之智慧卡之一 電流可消除式、可程式化之唯讀記憶體（E E P R Ο Μ )之方塊 圖； 圖4說明依據本發明之一較佳具體實施例之對一數值方 塊之一固定格式及對一非數值方塊之非固定格式； 圖5說明依據本發明之一較佳具體實施例之該智慧卡之 一應用環境；… - 圖6說明依據本發明之一較佳具體實施例之一成功交易 之流程圖；
五、發明說明¢4) 圖7說明依據本發明之一較佳具體實施例之該備份記憶 體緩衝區之一位元配置； 圖8說明依據本發明之一較佳具體實施例一非成功交易 之一流程圖； 圖9說明依據本發明之另一具體實施例之該備份記憶體 緩衝區之一位元排置：及 圖1 0說明依據本發明之另一具體實施例之一可攜式資料 裝置及一儲存媒體之運作之另一環境。 圖示詳細描述 本發明之一較佳具體實施例對一交易在不正常終止之情 況下，提出於一可攜式資料裝置中對資料備份及回復、及 回復資料之正確狀態在記憶體有效率使用下之一方法及裝 置，該較佳具體實施例在一交易不正常終止之情況下，確 保該資料之正確狀態是儲存於由所有被以程式化寫入該可 攜式資料裝置之應用所共享之記憶體内，且不會嚴重地影 響到記憶體之大小。為了便於解釋及了解，下列敘述假設 該可攜式資料裝置為一智慧卡，僅管其可為任何型式之能 夠執行如下所詳述之本發明之方法及/或步驟之處理-控制 裝置（例如一微處理器、一微電腦、一微控制器、一專屬 邏輯元件等）。 本發明之較佳具體實施例亦使用一運作於智慧卡内部之 "資料備份及回復"方案，該π資料備份及回復"方案被定義 為當該資料之更動是不完整時（像是一不完整交易或撕 裂），具有對；給定記憶體位置回復資料之正確狀態之麁
O:\65\65185.ptd 第8頁 46 Γ 五、發明說明（5) 力。於該較佳具體實施例中，在該智慧卡通過電流時，’儲 存於一給定記憶體位置之資料會自動地回復其正確狀態， 因此，免除了對每一應用之備份記憶體之需求。據此，本 發明之該較佳具體實施例將所需之"資料備份及回復”方案 之該記憶體負荷予以最小化，而達到有效率之記憶體儲 存。 該較佳具體實施例進一步允許一應用控制器放置資料於 記憶體之一區段内之不同記憶體方塊位置/資料襴，依據 本發明之較佳具體實施例，此項作業基本上可以是決定性 的（d e t e r m i n i s t i c )、仿隨機性的、或是隨機性的，資料 之隨機性置放之一優點為使意圖破壞之個體更難以干擾資 料，因為其對何位置内含有價值之資料毫無所悉。 圖3說明了依據本發明之一較佳具體實施例之一智慧卡 3 0 0之一硬體方塊圖，於該較佳具體實施例中，該智慧卡 3 0 0包含一處理單元3 0 1及一非揮發性記憶體3 0 2 (例如一唯 讀記憶體）、一電流可消除式、可程式化唯讀記憶體 (EEPROM)、或類似之記憶體）對應或分隔至數個區段3 0 4、 306、308、310、312。為了便於解釋及了解，下述假設於 該較佳具體實施例中之該非揮發性記憶體為一 EEPROM 3 0 2，每一儲存於智慧卡3 0 0上之使用者應用程式（例如"第 一應用3 0 411 、κ第二應用程式3 0 6 11 、11第三應用程式3 0 8 "、 及"第四應用程式3 1 0Π )是配置於該EEPROM 3 0 2内之一記憶 體區段内。 一備份記憶：1緩衝區Γ'備份記憶體緩衝區3 1 2 ”）亦被ί己
O:\65\65i85.ptd 第9頁 4 6 6^4 五、發明說明（6) 置於該EE PROM 3 0 2内之一記憶體31 2區段内，如上所述’， 該備份記憶體緩衝區3 1 2是由數個使用者應用程式3 0 4 - 3 1 0 所共同使用。重要一點必須說明的是*無論儲存於該智慧 卡300上之使用者應用程式304-310之數目為何，依據本發 明之較佳具體實施例僅有一備份記憶體緩衝區3 1 2存在。 為了便於解釋及說明實施例之目的，於圖3内所說明之 智慧卡具有四個伴隨之使用者應用程式3 0 4 - 3 1 0，為了本 討論目的，一使用者應用程式可由一應用控制器（未顯示 於圖3内）所完全或部份控制，此類應用控制器於過去已經 控制了智慧卡之使用者應用程式，像是（例如）零售應用、 餐廳應用、傳輸應用、大學校園應用等等。藉由例子，第 一應用程式304可由一餐廳所控制、第二應用程式306可由 —計程車出租服務所控制、第三應用程式3 0 8可由一零售 商店所控制、及第四應用程式3 1 0可由一公車服務所控 制。 如將為熟知本領域之人士所認知的，使用者應用程式可 被儲存、載入、程式化、安裝及/或類似作業以不同方式 進入該智慧卡300之EEPR0M 302。舉例而言1 一使用者可 具有一空白已格式化之智慧卡3 0 0，使用者將該智慧卡3 0 0 對每一個別應用控制器進行程式製作，另一種方式為，該 個別應用控制器（例如一銀行、一餐廳、一傳輸管理當局 等）預先選擇該使用者應用程式載入該智慧卡300上，並且 該使用者可從由該應用控制器所提供之一系列使用，者應用 程式中，選擇'該智慧卡3 0 0上之使用者應用程式。 —
O:\65\65i85.ptd 第10頁 46 6 五、發明說明（7) 伴隨著一特別智慧卡3 0 0之使用者應用程式之數目可基 於在該智慧卡3 0 0上可用之總體記憶體數量及配置到一特 別使用者應用程式之記憶體方塊數量而在構型上進行變 化。組成配置於一特別使用者應用程式3 0 4之記憶體方塊 數目是決定於該智慧卡3 0 0之生產設計，該智慧卡3 0 0具有 應用定義（application-defined)及非數值方塊對映。如 前所述，每一使用者應用程式304-310會被配置一具有單 一記憶體方塊位置組之記憶體區段’母一記憶體區段 3 0 4 - 3 1 0可被程式化以符合使用者應用程式。該應用控制 器將位於其記憶體區段内之每一記憶體方塊識別為一儲存 數值資料之數值方塊或儲存非數值資料之非數值方塊，數 值方塊及非數值方塊可於一使用者應用程式内以任何組合 方式產生（亦即同時存在）。 數值資料係為於資料修改期間之任何需要高階整合及備 份管理之資訊，數值資料之例子為對該應用可用之款項數 目、對該應用可用之貨幣數目、累積之交換券/搭乘券/點 券之數目以獲得免費之禮物/搭乘/折扣，如果係用於識別 該使用者，數值資料則為一社會安全號碼或電話號碼等 等。 如說明於圖4内，數值塊400具有一固定格式，但是可存 在於任何記憶體方塊位置，最好是由應用控制器所指定。 於一較佳具體實施例中，該數值方塊4 0 0包含4 0位元，因 而構成數值資料4 0 1 : 3 2酬載位元4 0 2及8循環重覆檢查 (C R C )所產生配類位元4 0 4，因為該數值資料4 01對資料
O:\65\65185.ptd 第11頁 •4 6 6心 五、發明說明（8) 完整性問題是十分敏感的，該C R C所產生之配類位元4 0 4係 附加於酬載位元402之後，以辨識於該酬載位元402内之任 何改變。 非數值方塊4 0 6並不具有固定格式，因此可為任何位元 組之整合數目，非數值方塊4 0 6亦可存在於任何記憶體方 塊位置，最好是由該應用控制器所指定。於該較佳具體實 施例中，非數值資料4 0 8僅包含酬載位元，循環重覆檢查 (C R C)所產生之配類位元並非為本發明之該較佳具體實施 例中之非數值資料4 0 8之一部份，因為該非數值資料4 0 8並 非如數值資料4 01 —樣地對資料完整性特別地敏感。 非數值資料4 0 8可以為任何無需高階整合或備份管理之 資訊，非數值資料4 0 8之例子諸如歷史資訊、該使用者之 出生日期、該使用者之住址等。自一給定位置識別一數值 方塊4 0 0或一非數值方塊4 0 6之優點為允許該智慧卡3 0 0在 進行不同交易時使用較少量之記憶體。 為了安全防護起見，該應用控制器可自由和彈性地隨機 儲存任何型式之資料（數值4 0 1或非數值4 0 8 )於其記憶體區 段内之任何記憶體方塊位置内，該應用控制器亦可改變其 數值及非數值方塊4 0 0、40 6之位置，尤其是當其相信其安 全已遭危害時，且可對其數值方塊/資料維持備份特徵。 為了進一步之安全防護，該智慧卡3 0 0可變換使用者應 用程式3 0 4 - 3 1 0之順序，所以使用者應用程式3 0 4- 3 1 0無需 板其被程式化、被儲存、被載入、被安裝及/或類似作業 之順序而儲#如智慧卡3 0 0上。 …
O:\65\65185.ptd 第12頁 46 6/< 五、發明說明（9) 另一種方式為，該智慧卡300進一步包含一顯示區域’ 3 1 4，以令使用者能自該使用者應用程式及/或該應用控制 器讀取文字訊息，文字訊息之例子如下："$ 2, 0 0美元已經 自您帳戶扣除，您帳戶資金餘額為$ 1 0 . 3 8美元”、”您交易 正被處理中"、"您帳戶已經透支，請撥1 - 8 0 0 - 5 5 5 - 5 5 5 5 ” 、M您將於下次交易獲得1 0 %折扣"等等= 下述討論將針對一交易是如何執行進行探討，一交易為 一位於該應用控制器及該使用者間、經由該智慧卡及一讀 取器進行資料交換，如圖5所示。該使用者5 0 0控制該智慧 卡300，並且該應用控制器502控制該讀取器504。為了本 討論之目的，一使用者應用程式3 0 4是由一應用控制器 5 0 2 (例如，零售商、餐廳、傳輸管理當局）所全部或部份 控制，於本發明之較佳非接觸式具體實施例中，該智慧卡 300在進入一無線電波頻率（RF)場506時（或是另一種方式 為，接收一紅外線（I R)信號（未顯示）時）被通電。於一接 觸式環境下，該智慧卡3 0 0在和讀取器5 0 4進行電流接觸 時，將電流導入智慧卡3 0 0。 圖6說明一依據較佳具體實施例之一典型交易，舉例而 言，當使用者5 0 0希望使用其智慧卡3 0 0自一餐廳（第一應 用程式）3 0 4以二美元（$ 2 · 0 0 )購買漢堡時，該使用者5 0 0將 智慧卡3 0 0置放於一位置，於該處，讀取器5 0 4針對第一使 用者應用程式3 0 4於步驟6 0 0能對智慧卡3 0 0提供電流，當 該讀取器5 0 4對該智慧卡3 0 0提供電流時，該智慧卡3 0 0會 決定儲存於備份記憶體緩衝區3 1 2之資料是否為一記憶體
O:\65\65185.ptd 第13頁 46 6- 五、發明說明（10) 方塊位置之正確狀態，因此在步驟6 0 2要求儲存於備份記 憶體緩衝區3 1 2内之資料回復其原始位置，有關在步驟6 0 4 將資料之正確狀態回復其原始位置之詳細内容將參考圖8 而於後進行更詳細之討論，因此，吾人假設資料回復對說 明於圖6内之此例而言是無需進行介紹的。 通訊是在該智慧卡300及讀取器504間、藉由在步驟606 於其間執行一協定而被初始化，此通訊協定是廣為資料網 路及/或智慧卡設計之領域所熟知的，因此無需更進一步 之介紹或討論。適言之，當多張智慧卡於步驟608出現在 讀取器504前時’該通訊協定提供了反衝突之防護，並且 於步驟610檢驗讀取器504及智慧卡300於其他關聯事件中 之正確性。 在該通訊協定完成之後，該讀取器5 0 4於步驟6 1 2導引智 慧卡3 0 0自一給定記憶體方塊位置（位元組及行址）藉由一 數值（VALUE)或非數值（NON-VALUE)DATA指令扣除購買漢堡 所花費之二美元。如果該智慧卡於步驟6 1 2接收一數值資 料（V A L U E D A T A )指令，該處理元件3 〇 1將視該記憶體方塊 位置為儲存數值資料4〇1之一數值方塊400。如果智慧卡 300於步驟612接收—非數值資料指令（NON-VALUE DATA) ’ 處理單元3 0 1將視該記憶方塊位置為一儲存非數值資料4 0 8 之一非數值方塊4〇6。因此，如果智慧卡300於步驟612自 已被辨識出一儲存數值資料4 0 1之記憶方塊位置之一讀取 器5 0 4接收一非數值資料指令（NC|N_VAluE DATA)，該處理 單元3 0 1會將 '請數值資料4 〇 1當作非數值資料4 0 8處理。如
4 6 6 4 4 8 五、發明說明¢11) 果該智慧卡3 0 0於步驟6 1 2自已被辨識出一儲存非數值貧料 4 0 8之記憶方塊位置之一讀取器5 0 4接收一數值資料指令 (VALUE DATA)，該處理單元301會將該非數值資料4 08當作 非數值資料4 0 1處理。將非數值資料4 0 8當作數值資料4 0 1 處理，將自該智慧卡300產生一錯誤（ERROR)指令’因為處 理單元301檢視循環重覆檢查（CRC)所產生之配類位元404 並不會出現於非數值資料408内，因此，處理單元301不需 要校正接收自讀取器5 0 4之不正確指令，但是必須依據於 步驟6 1 2所接收之指令型態對資料進行處理。 於此特別之實施例中，該讀取器5 0 4於步驟6 1 2將一數值 資料（VALUE DATA)指令傳輸至該智慧卡，處理單元301於 步驟6 1 4藉由對一給定記憶體方塊位置進行存取以及使用π 資料備份”方案將所儲存之資料當作數值資料4 0 1處理以對 讀取器5 0 4作出回應，該"資料備份"方案6 1 4使處理單元 3 0 1得以將現存於該給定記憶體方塊位置之數值資料4 0 1沿 著該給定記憶體方塊位置之位址拷貝至備份記憶體缓衝區 3 1 2而產生一備份資料4 0 Γ 。 於該較佳具體實施例中’如圖7所示，當該數值資料401 被寫入備份記憶體緩衝區3 1 2時，需要5 2位元容納備份資 料401’ ：1旗標位元700、11位址位元702、32酬載位元 402、及8循環重覆檢查（CRC)所產生之配類位元404，這些 位元之排置是可按需要設計的。 參考回圖6 ’在沿著該給定記憶體方塊位置之位址7 0 2將 數值資料4 0 1 ¥製至備份記憶體緩衝區3 1 2時，該處理單一元
O:\65\65185.ptd 第15頁 466448 五、發明說明（12) 3 0 1會設定旗標位元7 0 0 *該旗標位元7 0 0最好是位於該備 份記憶體緩衝區3 1 2内，但是於另一具體實施例中，該旗 標位元7 0 0可置於該智慧卡3 0 0中之任何位置。設定該旗標 位元了 0 0代表交易不完整，且現存於該備份記憶體緩衝區 3 1 2内之該備份資料4 Ο Γ對相對於該給定記憶體方塊位置 之位址7 0 2而言是處於正確之資料狀態（亦即為有效之資 料）。在此點時，儲存記憶體方塊位置之數值資料4 0 1之數 值及儲存於備份記憶體緩衝區之備份資料4 0厂之數值是相 同旳。因此，如果一中斷或撕裂發生於儲存在記憶體方塊 位置之數值資料4 0 1改變之前，位於該給定應用記憶體位 置之該數值資料4 0 1仍然是未受損的，並且智慧卡3 0 0接收 數值資料4 0 1視其為該給定記憶體位置之正確狀態。 一旦數值資料4 0 0已於步騍6 1 4被拷貝並沿著其被給予之 應用記憶體位置位址7 0 2被儲存於備份記憶體緩衝區3 1 2， 只有在此時處理單元3 0 1才開始運用儲存於被給定應用記 憶體位置之數值資料401以執行於步驟616之交易所需之作 業。如果在儲存於所給定應用記憶體位置之數值資料4 0 1 開始進行任何運作之後發生一中斷或撕裂，處理單元301 會接收儲存於備份記憶體緩衝區3 1 2内之備份資料4 0厂作 為由被儲存位址7 0 2所辨識之被給定記憶體方塊位置之正 確狀態（將參考圖8詳述於後）。 於此例中，讀取器5 0 4指示處理單元3 0 1自儲存於被給定 應用位置之金額扣除二美元，該處理單元301執行該作業 (扣除二美元自該作業推導而計算出一新數值，並於'步
O:\65\65185.ptd 第16頁 466448 五、發明說明（13) 驟6 1 8將新數值資料（未顯示）儲存於所給定應用記憶體位 置，處理單元301然後於步驟620通知讀取器504該交易已 完成（TRANS SUCCESS指令）’另一種方式為，處理單元301 可知會讀取器5 0 4新數值資料。 在某些方面，於讀取器504自智慧卡300接收交易完成 (TRANS SUCCESS)指令後，該讀取器5 0 4必須回應一認可 (C OMM I T )指令以使該交易能自應用控制器目前狀態繼續進 行，如果一認可（C Ο Μ Μ I T )指令並未為讀取器5 0 4所接收， 則該交易失敗並會認定為未完成。於該較佳具體實施例 中，如果應用控制器欲使交易繼續進行，讀取器504在接 收交易成功（TRANS SUCCESS)指令後須傳送該認可 (COMMIT)指令。於另一具體實施例中，如果應用控制器欲 使該交易繼續進行，在讀取器5 0 4對智慧卡3 0 0傳輸認可 (COMMIT)指令之前，其他指令仍可在讀取器504及智慧卡 3 0 0間進行交換。 於此例中，智慧卡3 0 0於步驟6 2 2接收認可（C OMM I T )指 令，據此’處理單元301於步驟624清除旗標位元700，並 且於步驟62 6傳送一知悉認可（ACK COMMIT)指令回到讀取 器5 0 4。清除旗標位元7 0 0代表現存於備份記憶體緩衝區 3 1 2内之備份資料4 0 1 ·是無效的且能被複寫，旗標位元7 0 0 之清除亦表示儲存於被給定應用記憶體位置之新數值資料 是有效的且處理單元3 〇 1接收新數值資料作為被給定記憶 體方塊位置之正確狀態。 在讀取器5 04~自智慧卡接收知悉認可（ACK COMMIT)指令
O:\65\65185.ptd 第17頁 Μ 6644 8 五、發明說明（14) 之後’讀取器5 0 4指示餐廳人員給予智慧卡持有者5 0 0漢’ 堡，因此，於該較佳具體實施例中，只有在讀取器5 0 4傳 輸該認可（COMMIT)指令及該智慧卡傳輸知悉（ACK COMMIT) 指令對其作出回應之後，一交易方算完成（並且儲存於備 份記憶體缓衝區3 1 2内之備份資料4 0 1 ’變成無效狀態）。 依據先前例子之更進一步假設情況為，當在所給定之應 用記憶體位置内並沒有足夠金額購買漢堡時，該智慧卡 300會藉由對該讀取器傳送一金額不足（NSF)指令而非交易 成功（TRANS SUCCESS)指令以通知讀取器504金額不足 (NSF)。另一種方式為，智慧卡300可在作業進行（或類似 情況）後，對讀取器5 0 4提供金額不足（N S F )指令伴隨著實 際上所短少之負數金額，在此時，僅管位於給定應用記憶 體位置内之金額不足（NSF)，讀取器504可選擇讓交易繼續 進行。例如，如果使用者5 0 0已經有一段時間皆是好顧 客，該應用控制器5 0 2藉由對智慧卡3 0 0傳送認可（C OMM I T ) 指令可給予或"貸予"使用者500金錢，該交易可如上述繼 續進行。 當交易不成功時會產生一些狀況，此狀況稱之為一”撕 裂”。一撕裂可由多種原因所導致，一撕裂通常發生於智 慧卡喪失電力時，像是（但不限於）當該智慧卡是在無線電 波場效（RF )區域5 0 6外移動時、或是於一非接觸式環境下 停止接收紅外線信號=當在一接觸式環境下、於智慧卡 3 0 0及讀取器5 0 4間已無任何電流接觸時，該智慧卡3 0 0亦 會喪失電能。'於一電池供應智慧卡3 0 0電能之情況下，在
O:\65\65185.ptd 第18頁 466448 五、發明說明（15) 交易完成前當該電池耗盡其電量時，一撕裂因而產生。同 樣地，當智慧卡3 0 0之使用者5 0 0改變他/她有關於完成交 易之意念、當讀取器5 0 4及/或智慧卡3 0 0自外部來源接收 了中斷信號、或電流接觸不夠強等皆會導致一撕裂發生。 如果讀取器5 0 4並未在智慧卡3 0 0失去電能前傳送一認可 (COMMIT)指令、或是智慧卡3 0 0在失去電能前並未傳送一 知悉（ACK COMMIT)指令，一撕裂亦將發生。 如圖8所示，於本發明之較佳具體實施例中，當智慧卡 於步驟8 0 0接收電能時，智慧卡3 0 0藉由決定旗標位元7 0 0 之狀態（亦即是否備份記憶體緩衝區3 1 2包含有效或無效資 料）以判定於步驟6 0 2是否需要回復動作，如果旗標位元 7 0 0已被清除*則備份記憶體緩衝區3 1 2包含無效資料（代 表資料之正確狀態是被儲存於位於備份記憶體緩衝區3 1 2 内之位址所辨認之記憶體方塊位置内），並且智慧卡3 0 0於 步驟606開始和讀取器504進行交易，如上述參考至圖6所 示。 如果旗標位元7 0 0被設定，或者有效資料被發現存於備 份記憶體緩衝區312内，代表一未完成交易或一撕裂產 生，並且智慧卡3 0 0會於步驟6 0 4使用"資料回復"方案，該 ”資料回復”方案存取備份記憶體緩衝區3 1 2並且辨識儲於 其内之位址702。一旦位址702已被辨識，處理單元301按 相對於位址7 0 2之被給定記憶體方塊位置寫入備份資料 4 0丨’、亦儲存於備份記憶體緩衝區3 1 2内，備份資料4 0 Γ 被認為是正4奴態（即有效），因為在被拷貝至備份記憶'體
O:\65\65185,ptd 第19頁 4 6 6 4 4 8 五、發明說明（16) 緩衝區3 1 2之後之任何對數值資料4 0 1所作之改變已不被讀 取器5 0 4及智慧卡3 0 0兩者所認可或支持。在一撕裂、過早 結束、或未完成交易發生時，能夠於一給定記憶體方塊位 置内將資料回復至正確狀態是重要的，另一應注意之重點 是，''資料回復”方案6 0 4是獨立於讀取器5 0 4或其應用程式 304之外而完成的，換句話說，處理單元301於接收電能 時，自動地自一未完成交易或一撕裂中回復，獨立於對智 慧卡3 0 0供應電能之下一讀取器之外、獨立於下一被啟動 之應用程式之外（是否為第一應用程式304或第二應用程式 306等等）及/或獨立於下一被存取之記憶體方塊位置之外 (是否一數值方塊400或一非數值方塊>406)。 一旦儲存於備份記憶體緩衝區3 1 2之備份資料4 0 1 ’於被 給定之應用記憶體位置7 0 2内被回復，該處理單元3 0 1會清 除旗標位元7 0 0，並且開始以上述方式和讀取器5 0 4進行交 易。 於另一具體實施例中，該備份記憶緩衝區3 1 2能被格式 化成多個區段，而區段之數目是可被指定的。於每一區段 中，備份記憶體緩衝區3 1 2在一單一時間内儲存數值資料 401於一指定應用程式304之内，自多個數值方瑰400儲存 多個數值資料使得智慧卡3 0 0及讀取器5 0 4可同時在多個數 值方塊4 00上完成一交易。 舉例而言，如圖9所示，該備份記憶體緩衝區3 1 2被分割 成兩區段9 0 0、9 0 2，當——使用者5 0 0使用其智慧卡3 0 0欲乘 坐一市區巴士踌，一讀取器5 0 4針對一使用者應用程式31 0
O:\65\65l85.ptd 第20頁 4 6 644 五、發明說明（17) 傳送—指令至該智慧卡3 0 0以識別一第-位置9 〇 4用以扣.減 金額’以及識別一第二位置906用以在獲得一免費搭乘前 將搭乘次數加一。在處理單元3〇1自第—數值資料9〇8扣除 金額、以及自第二數值資料910增加搭乘次數之前，連接 著第一及第二位置904、906之數值資料9〇8及910會被拷貝 至備伤§己憶體緩衝區3 1 2内、位於該備份記憶艘緩衝區3 1 2 之指定區段900、902。當讀取器504傳輸認可（c OMM I T )指 令及$慧卡3 0 0傳輸知悉認可（A C K C Ο Μ Μ I T )指令時，對儲 存於備份記憶體緩衝區3 1 2内（於此例中，為金額及搭乘次 數）之所有數值資料908、910而言，該交易已經完成。因 此，來自讀取器5 0 4之單一認可（COMM I Τ )指令及來自智慧 卡3 0 0之單一知悉認可（ACK COMMIT)指令對儲存於備份記 憤禮緩衝區312内之所有數值資料（於此例中為9〇8及91〇) 而言’代表交易完成。 僅管本發明已經伴隨著一特別具體實施例加以描述，更 多優點及修改對熟知本領域之人士是顯而易見且輕而易舉 的’舉例而言’在顯示於圖1〇之進一步另—具體實施例 中’内含一具有已經儲存多個使用者應用程式1〇〇4、1〇〇6 及一備份記憶體緩衝區丨〇08之一儲·存媒體丨〇〇〇，當其被載 入一具有一處理單元1012之一可攜式資料裝置〗〇〗〇内時， 會導致處理單元1012執行下列功能：和多個使用者應用程 式1004、1006共享備份記憶體緩衝區1〇〇8 ;在對一應用程 式執行一交易之前’將來自位於儲存媒髖丨〇 〇 〇之一記憶體 位置1 0 1 4内之贅料有效狀態儲存於備份記憶體緩衝區-
O:\65\65l85.pid 第21頁 4 6 6 4 4 Π 五、發明說明（18) 1008 ;以及如果該交易在完成前被終止、且和下一被執行 交易之下一應用程式相獨立之情況下，該可攜式資料裝置 1 0 1 0處在接獲電流之時，將來自備份記憶體緩衝區1 0 0 8之 資料有效狀態回復至記憶體位置1 01 4 « —指示處理單元 1 0 1 2執行功能之指令集1 01 6可被儲存於儲存媒體1 0 0 0、或 者是儲存於可攜式資料裝置1010。 並且，儲存媒體1000當被載入至可攜式資料裝置1010 時，亦可導至處理單元1012執行描述於圖6及/或圖8之功 能。 於一更進一步和圖1 0說明有關之另一具體實施例中，該 可攜式資料裝置1010為一個人數位助理、一行動電話、一 筆記型電腦、或任何能夠接收該儲存媒體1 0 0 0之其他可攜 式裝置，該可攜式資料裝置1010可選擇性地包含一顯示區 域丨018使得使用者500能夠自一使用者應用程式及/或如較 佳具體實施例（顯示於圊3)中之應用控制器中讀取文字訊 息。 儲存著多個使用者應用程式1 0 0 2、1 0 0 4、1 0 0 6備份記憶 體緩衝區、處理單元1012及指令集1016以單一或任何型式 之組合之儲存媒體裝置1 0 0 0像是磁碟、磁帶、智慧卡、光 碟（迷你型或是一般型）或任何其他媒體會被插入可攜式資 料裝置1 0 1 0。 處理單元1012為一微處理器、微電腦、微控制器、一專 屬邏輯單元或任何其他能夠執行詳述於上之本發明之方法 及/或步驟之ί理單元。 <
O:\65V65185.pcd 第22頁 五、發明說明（19) 於一更進一步之具體實施例中，儲存媒體1000能具有指 令集1 Ο 1 6、一非揮發性記憶體1 0 0 2及一處理單元1 〇 1 2儲存 其上，其中，該非揮發性記憶體1 0 0 2被對映到多個區段 1 0 0 4、1 0 0 6及具有一備份記憶體缓衝區1 〇 〇 8，其中，當被 載入至可攜式資料裝置1〇1〇時，導致儲存媒體1〇〇〇執行下 列功能：和使用者應用程式1 〇 0 4、1 0 0 6分享備份記憶體缓 衝區1008 ;在對一使用者應用程式進行交易之前，將一來 自位於非可變記憶體1 0 0 2中之一記憶體位置1 〇 1 4之資料有 效狀態儲存至備份記憶體緩衝區1 〇 〇 8 ;以及如果該交易在 完成前被終止 '且和下一被執行交易之下一應用程式相獨 立之情況下，該可攜式資料裝置1 0 1 0在接獲電流之時，將 來自備份記憶體缓衝區1 0 0 8之資料有效狀態回復至記憶體 位置1 0 1 4。 並且，儲存於儲存媒體1000之指令集可導致儲存媒體 1000執行圖6及/或圖8之功能，因此，多個使用者應用程 式1004、1006及備份記憶體緩衝區10G8可存在於儲存媒體 1000或可攜式資料裝置1010、並且用於執行描述於上之任 何功能之指令集1〇丨6可存在於儲存媒體100〇或可攜式資料 裝置1010。 因此，本發明，就廣義的方面而言’並未限制於所顯示 及描述之特別之内容、所提出之代表裝置及說明例，對熟 知本領域之人士而言，依據上述可輕易產生不同之改造、 修訂及變化，因此，吾人應了解到’本發明並未受限於前 述，而是包含：知有依據所附申請專利範圍及精神相關之-改
O:\05\65l85.ptd 第23頁 46644 8 五、發明說明（20) 造、修訂及變化。 O:\65\65185.ptd 第24頁 II·

Claims (1)

  1. 466448 六、申請專利範圍 1 . 一種供一可攜式資料裝置進行資料備份及回復之方 法，包含下列步驟： 將一記憶體裝置對映到多個區段，並且具有一備份記 憶體缓衝區； 將多個使用者應用程式載入至多個區段，其中，該備 份記憶體緩衝區由多個使用者應用程式所共享； 在對一應用程式執行一交易之前，將來自一記憶體位 置之資料之有效狀態儲存至記憶體緩衝區；以及 如果該交易在完成前被終止，該可攜式資料裝置在接 通電流之時，將來自備份記憶體緩衝區之資料有效狀態回 復至記憶體位置，其中，回復步驟和下一被執行交易之下 一應用程式相獨立。 2 .如申請專利範圍第1項之資料備份及回復方法，其 中，該可攜式資料裝置為一智慧卡。 3. —種使用於一可攜式資料裝置中之資料備份及回復之 方法，該可攜式資料裝置具有被分割成多個區段之一記憶 體裝置，該記憶體裝置進一步包含一備份記憶體緩衝區， 該資料備份及回復方法包含下列步驟： 自一讀取器接收電力； 自該讀取器接收一指令以對儲存於該記憶體裝置内之 一記憶體位置之資料進行存取*其中，該資料用於執行一 交易； 將來自該記憶體位置之資料拷貝至備份記憶體緩衝 區，以在執行i玄交易之前建立備份資料； 一
    O:\65\65l35.ptd 第25頁 A664 4 六、申請專利範圍 設定一旗標位元，對拷貝資料作出回應，以指示該交 易是未完成的； 在自一讀取器接收下一電源時，決定該旗標位元之狀 態；以及 當該旗標位元之狀態完成設定時，將備份資料拷貝至 該記憶體位置，其中，拷貝該備份資料之步驟是和一讀取 器相獨立的。 4.如申請專利範圍第3項之資料備份及回復之方法，其 中，一讀取器是由一應用控制器所控制，以及其中1拷貝 該備份資料之步驟亦是和該應用控制器相獨立的。 5 .如申請專利範圍第4項之資料備份及回復之方法，其 中，該應用控制器屬於下列其中之一：一零售商店、一餐 廳、一銀行、一交易管理當局、及一大學校園。 6 .如申請專利範圍第3項之資料備份及回復之方法，進 一步包含僅在該交易是成功地完成時方清除該旗標位元。 7. 如申請專利範圍第6項之資料備份及回復之方法，其 中，當該可攜式資料裝置及該讀取器同意認可該交易時， 該交易即成功地完成。 8. 如申請專利範圍第3項之資料備份及回復之方法，其 中，接收電源之步驟包含進入由該讀取器產生之無線電頻 率場域。 9. 如申請專利範圍第3項之資料備份及回復之方法，其 中，接收電源之步驟包含向該讀取器傳送一紅外線信號。 1 0.如申請ΐ利範圍第3項之資料備份及回復之方法，'其
    O:\65\65185.ptd 第26頁 六、申請專利範圍 中，接收電源之步驟包含和該讀取器建立一電接觸。 1 1.如申請專利範圍第3項之資料備份及回復之方法，進 一步包含多個使用者應用程式載入至多個區段，每一使用 者應用程式由一應用控制器所控制，並且每一區段具有由 記憶體方塊位置所組成之一單一集合，其中，每一應用控 制器將位於一區段内之每一記憶體方塊位置内任何型式之 資料予以程式化。 1 2.如申請專利範圍第11項之資料備份及回復之方法， 其中，該應用控制器在任何給定時間能將位於第一記憶體 方塊位置内之被程式化資料移動至第二記憶體方塊位置。 1 3.如申請專利範圍第11項之資料備份及回復之方法， 其中，一特別使用者應用程式所被載入之該區段是和該特 別使用者應用程式被載入至該可攜式資料裝置之順序相獨 立的。 1 4. 一種使用於一可攜式資料裝置欠之資料備份及回復 之方法，該可攜式資料裝置具有被分割成多個區段之一記 憶體裝置，該記憶體裝置進一步包含一備份記憶體缓衝 區，該資料備份及回復方法包含下列步驟： 自一讀取器接收電源； 自該讀取器接收一指令以對儲存於該記憶體裝置内之 第一記憶體位置之第一項資料以及儲存於該記憶體裝置内 之第二記憶體位置之第二項資料進行存取，其中，該第一 及第二記憶體位置是由該讀取器所控制，以及其t該第一 項資料及第二~項資料用於執行一交易； 一
    O:\65\65185.ptd 第27頁 46644 8 六、申請專利範圍 將來自該第一記憶體位置之第一項資料拷貝至備份記 憶體緩衝區之第一區段，以在執行該交易之前建立第一備 份資料，以及將來自該第二記憶體位置之第二項資料拷貝 至備份記憶體緩衝區之第二區段，以在執行該交易之前建 立第二備份資料； 設定一旗標位元，對拷貝第一項資料之步騍作出回 應，以指示該交易是未完成的； 在自一讀取器接收下一電源時，決定該旗標位元之狀 態；以及 當該旗標位元之狀態完成設定時，將第一備份資料拷 貝至第一記憶體位置以及將第二備份資料拷貝至第二記憶 體位置，其中，拷貝該第一備份資料之步驟是和一讀取器 相獨立的。 15. —種資料備份及回復裝置，具有儲存其上之多個使 用者應用程式及一備份記憶體緩衝區，該備份_記憶體緩衝 區對該多個使用者應用程式是相同的，當該資料備份及回 復裝置自一讀取器接收電源以對儲存於一記憶體位置上之 資料執行交易時’在執行該父易之前’該資料會自該記憶 體位置被拷貝至該備份記憶體緩衝區，以及自一讀取器接 收下一電源時，如果該交易在完成前被終止、並和一讀取 器相獨立之情況下，該資料會自該備份記憶體緩衝區被拷 貝至該記憶體位置。 1 6.如申請專利範圍第1 5項之資料備份及回復之裝置， 進一步包含一苛電抹除式、可程式化唯讀記憶體，其中~儲
    O:\65\65185.ptd 第28頁 466448 六、申請專利範圍 存著多個使用者應用程式及備份記憶體緩衝區。 1 7.如申請專利範圍第1 5項之資料備份及回復之裝置， 其中，該資料備份及回復裝置進一步包含一顯示區域。 1 8.具有储存著多個使用者應用程式及一備份記憶體缓 衝區之一儲存媒體，其中，當被載入至一具有處理單元之 可攜式資料裝置時，會導致該處理單元執行下列功能·· 和多個使用者應用程式分享該備份記憶體； 在對一應用程式執行一交易之前，將來自位於該儲存 媒體内之一記憶體位置之資料之有效狀態儲存於該備份記 憶體缓衝區；以及 如果該交易是在完成前被終止、且和下一被執行之交 易之下一應用程式相獨立之情況下，在該可攜式資料裝置 通過電源時，將來自該備份記憶體緩衝區之資料之有效狀 態回復至該記憶體位置。 19. 如申請專利範圍第18項之儲存媒體，其中，該可攜 式資料裝置為一個人數位助理。 20. 如申請專利範圍第18項之儲存媒體，其十，該可攜 式資料裝置為一行動電話。
    O:\65\65185.ptd 第罚頁
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