모바일 기기에 장착된 ＳＥ를 위한 통신 인터페이스 방법 및 이를 적용한 ＳＥ{Communication interface method for SE mounted on mobile device and SE using the same}
본 발명은 통신 인터페이스 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모바일 기기에 장착된 SE(Secure Element)를 위한 통신 인터페이스 방법에 관한 것이다.
USIM 카드(Universal Subscriber Identity Module Card)에서 실행되는 툴킷 애플릿(Toolkit Applet)은 통신사 서버와 OTA(Over The Air) 통신 또는 BIP(Bearer Independent Protocol)(TCP(Transmission Control Protocol)/UDP(User Datagram Protocol)) 통신을 수행하여야 하므로, 이를 위한 통신처리 기능을 구비하고 있다. 도 1은 USIM 카드의 프로그램 아키텍쳐를 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, USIM 카드에는 툴킷 프레임워크(20)와 COS(Card Operating System)(30) 외에도, 각기 다른 서비스들을 수행하기 위한 다수의 툴킷 애플릿들(11, 12, 13)이 설치되어 있음을 확인할 수 있다. 또한, 툴킷 애플릿들(11, 12, 13)은 자신들에 필요한 통신처리 기능을 구비하고 있으며, 필요한 통신처리를 직접 수행하고 있다. 도 2에는 툴킷 애플릿들(11, 12, 13)이 처리가능한 통신 방식들을 표로 나타내었다. 도 1과 도 2에 도시된 바에 따르면, 1) 툴킷 애플릿-1(11)은 OTA 방식의 통신처리만 가능하고, 2) 툴킷 애플릿-2(12)는 OTA 방식과 TCP 방식의 통신처리만 가능하며, 3) 툴킷 애플릿-3(13)은 TCP 방식과 UDP 방식의 통신처리만 가능함을 확인할 수 있다. 만약, 툴킷 애플릿-1(11)이 TCP 방식의 통신처리가 가능하도록 하려면, 툴킷 애플릿-1(11)에 TCP 통신처리 기능을 추가하여야 하는데, 이는 프로그램 설계상 매우 번거로운 작업이다. 또한, 툴킷 애플릿들(11, 12, 13)에 통신처리 기능을 부가하는 것은 툴킷 애플릿 개발을 어렵게 만든다. 뿐만 아니라, 툴킷 애플릿들(11, 12, 13)이 통신처리 기능을 중복적으로 구비하게 되므로, 애플릿의 용량이 커져 대용량의 메모리가 요구되는 문제가 있다. 최근 들어, 통신망의 발달과 다양한 모바일 서비스들의 등장으로 인해, 서버와 USIM 카드가 통신해야 하는 빈도 및 데이터량이 증가하고 있어, OTA 통신 외에도 BIP 통신이 필요한 툴킷 애플릿들이 증가하고 있는 상황이다. 이와 같은 상황은, 툴킷 애플릿들의 용량 증가 및 대용량의 메모리에 대한 요구를 더욱 증가시키게 되어, 툴킷 애플릿 개발을 어렵게 하고 USIM 카드의 제조 단가를 상승시키게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 애플릿과 구별되는 별도의 통신 관리기를 통해 애플릿과 서버 간의 통신에 필요한 처리들을 수행하는 통신 인터페이스 방법 및 이를 적용한 SE를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 통신 인터페이스 방법은, 모바일 기기에 장착되는 SE(Secure Element)에 설치된 통신 관리기가, 상기 모바일 기기를 통해 서버에 통신 가능하도록 연결되는 단계; 및 상기 통신 관리기가, 상기 SE에 상기 통신 관리기와 별도로 설치된 애플릿과 상기 서버 간의 통신에 필요한 처리들을 수행하는 단계;를 포함한다. 그리고, 상기 수행단계는, 상기 통신 관리기를 통해 상기 서버와 통신할 것으로 등록된 애플릿에 대해서만, 상기 애플릿과 상기 서버 간의 통신에 필요한 처리들을 수행할 수 있다. 또한, 상기 통신 관리기를 통해 상기 서버와 통신할 것으로 등록되지 않은 애플릿은, 애플릿 자신이 상기 서버 간의 통신에 필요한 처리들을 직접 수행할 수 있다. 그리고, 상기 수행단계는, 상기 애플릿과 상기 서버 간의 통신 연결에 필요한 처리들을 수행하는 단계;를 포함할 수 있다. 또한, 상기 수행단계는, 상기 서버로부터 수신한 데이터에서 커맨드를 추출하는 단계; 상기 추출단계에서 추출한 커맨드를 상기 애플릿에 전달하는 단계; 상기 애플릿으로부터 전달 받은 커맨드 수행결과로부터 커맨드 응답을 생성하는 단계; 및 상기 커맨드 응답을 상기 서버로 전송하는 단계;를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 애플릿과 상기 서버 간의 통신은, OTA 방식, BIP 방식, TCP 방식 및 UDP 방식 중 어느 하나의 통신일 수 있다. 한편, 본 발명에 따른 SE는, 모바일 기기와 연결되는 인터페이스; 애플릿 및 통신 관리기가 별도로 설치된 메모리; 및 상기 통신 관리기를 실행시켜 인터페이스에 연결된 상기 모바일 기기를 통해 서버에 통신 가능하도록 연결하고, 상기 통신 관리기로 상기 애플릿과 상기 서버 간의 통신에 필요한 처리들을 수행하는 프로세서;를 포함한다. 한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 모바일 기기에 장착되는 SE(Secure Element)에 설치된 통신 관리기는, 상기 모바일 기기를 통해 서버에 통신 가능하도록 연결되는 단계; 및 상기 SE에 상기 통신 관리기와 별도로 설치된 애플릿과 상기 서버 간의 통신에 필요한 처리들을 수행하는 단계;를 포함하는 통신 인터페이스 방법을 수행한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 애플릿과 서버 간의 통신에 필요한 처리들을 애플릿이 아닌 별도의 통신 관리기에 의해 수행가능하게 되므로, 애플릿들에 통신처리 기능이 생략되어 애플릿을 단순화시킬 수 있게 된다. 이에 따라, 애플릿의 용량이 줄어들게 되어, SE의 메모리를 작은 용량으로 구현가능하게 된다. 또한, 애플릿에 통신처리 기능이 생략되므로, 애플릿 개발이 간단해질 뿐만 아니라, 새로운 통신 방식을 추가해야 하는 경우 이미 설치된 애플릿들에 대한 업데이트 없이 통신 관리기만을 업데이트하면 가능하기 때문에, 보다 간편하게 기능 확장이 가능해진다.
도 1은 USIM 카드의 프로그램 아키텍쳐를 도시한 도면,
도 2는, 도 1에 도시된 툴킷 애플릿들이 처리가능한 통신 방식들을 나타낸 표,
도 3은 본 발명이 적용가능한 통신 시스템을 도시한 도면,
도 4는 USIM 카드가 장착된 모바일 폰의 상세 블럭도,
도 5는 USIM 프로세서가 서버와의 통신을 위한 프로그램의 아키텍쳐를 도시한 도면,
도 6은, 도 5에 도시된 툴킷 애플릿들이 처리가능한 통신 방식들을 나타낸 표,
도 7은 EF의 포맷을 도시한 도면,
도 8은 통신사 서버와 USIM 카드 간의 통신 연결 설정 과정의 설명에 제공되는 도면, 그리고,
도 9는 통신사 서버와 USIM 카드 간의 통신 과정의 설명에 제공되는 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도 3은 본 발명이 적용가능한 통신 시스템을 도시한 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용가능한 통신 시스템은, 통신사 서버(50), 모바일 폰(100) 및 USIM 카드(Universal Subscriber Identity Module Card)(160)가 상호 통신가능하도록 연결되어 구축된다. 구체적으로, 모바일 폰(100)과 통신사 서버(50)는 이동 통신망을 통해 OTA(Over The Air) 방식 또는 BIP(Bearer Independent Protocol) 방식으로 통신가능하도록 연결된다. BIP 방식에는 TCP(Transmission Control Protocol) 방식과 UDP(User Datagram Protocol) 방식이 포함된다. USIM 카드(160)는 모바일 폰(100)에 착탈 가능한데, 모바일 폰(100)에 장착되는 경우 USIM 카드(160)와 모바일 폰(100)은 통신가능하다. 모바일 폰(100)과 USIM 카드(160) 역시 OTA 방식 또는 BIP 방식으로 통신가능하다. OTA 방식에 의할 경우 데이터는 SMS(Short Message Service) 메세지로 전달되고, BIP(TCP, UDP) 방식에 의할 경우 데이터는 패킷으로 전달된다. 도 4에는 USIM 카드(160)가 장착된 모바일 폰(100)의 상세 블럭도를 도시하였다. 도 4에 도시된 바와 같이, 모바일 폰(100)은 이동 통신부(110), 터치 스크린(120), 제어부(130), 저장부(140) 및 USIM 인터페이스(150)를 구비한다. 이동 통신부(110)는 이동 통신망을 통해 통신사 서버(50)와 통신가능하도록 연결되는 통신 수단이고, USIM 인터페이스(150)는 USIM 카드(160)와 통신 연결을 지원하는 물리적 통신 인터페이스이다. 터치 스크린(120)은 UI(User Interface) 화면과 컨텐츠 등을 표시하는 디스플레이로 기능하는 한편, 터치 방식으로 사용자 명령을 입력받아 후술할 제어부(130)에 전달하는 사용자 인터페이스 수단으로 기능한다. 제어부(130)는 저장부(140)에 저장되어 있는 프로그램을 실행시켜, 모바일 폰(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 한편, 모바일 폰(100)에 장착된 USIM 카드(160)는 모바일 폰 인터페이스(161), USIM 프로세서(163) 및 USIM 메모리(165)를 구비하고 있다. 모바일 폰 인터페이스(161)는 모바일 폰(100)의 USIM 인터페이스(150)와 통신 연결을 지원하는 물리적 통신 인터페이스이다. USIM 메모리(165)에는 USIM 카드(160)에 필요한 프로그램과 데이터가 저장되어 있는 저장매체이다. USIM 프로세서(163)는 모바일 폰(100)을 통해 전달되는 서버(100)의 커맨드를 수행한다. 이를 위한 사전 절차로, USIM 프로세서(163)는 모바일 폰(100)을 통해 서버(100)와 통신 연결을 설정한다. 도 5는 USIM 프로세서(163)가 서버(100)와의 통신을 위한 프로그램의 아키텍쳐를 도시한 도면이다. 도 5에 도시된 아키텍쳐의 프로그램들은 USIM 메모리(165)에 설치되어 USIM 프로세서(163)에 의해 실행된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 서버(100)와의 통신을 위한 프로그램 아키텍쳐는, 툴킷 애플릿(Toolkit Applet)들(171-1, 171-2, 171-3), CH(Connection Handler)(173), 툴킷 프레임워크(175) 및 COS(Card Operating System)(177)를 포함하여 구축된다. COS(177)는 USIM 카드(160)에 대한 OS이고, 툴킷 프레임워크(175)에는 툴킷 애플릿들(171-1, 171-2, 171-3)에 공통적으로 사용될 요소들(예를 들면, 템플릿, 클래스, 라이브러리)이 정의되어 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, USIM 카드(160)에는 각기 다른 서비스들을 수행하기 위한 다수의 툴킷 애플릿들(171-1, 171-2, 171-3)이 설치되어 있는데, 툴킷 애플릿들(171-1, 171-2, 171-3)은 통신사 서버(50)와 통신에 필요한 처리들을 수행하지 않는다. 즉, 툴킷 애플릿들(171-1, 171-2, 171-3)은 커맨드 처리만을 수행한다. 여기서, 통신사 서버(50)와 통신에 필요한 처리들이란, 통신사 서버(50)와 통신연결 설정, 통신사 서버(50)로부터 수신한 데이터에서 커맨드 추출, 커맨드 수행결과를 통신사 서버(50)에 응답하는 처리 등이 포함된다. CH(173)는 툴킷 애플릿들(171-1, 171-2, 171-3)과 인터페이스하고, 모바일 폰(100)을 통해 통신사 서버(50)에 통신 가능하도록 연결하는 통신 처리기이다. 또한, CH(173)는 툴킷 애플릿들(171-1, 171-2, 171-3)과 통신사 서버(50) 간의 통신에 필요한 처리들을 수행하는 프레임워크(Framework)로 볼 수 있다. 즉, CH(173)는, 통신사 서버(50)와 USIM 카드(160) 간의 통신연결을 설정하고, 통신사 서버(50)로부터 수신한 데이터에서 커맨드 추출하여 해당 애플릿에 전달하고, 애플릿에 의한 커맨드 수행결과를 통신사 서버(50)에 응답한다. 여기서, 통신사 서버(50)와의 통신은 OTA 방식에 의한 통신과 BIP(TCP, UDP) 방식에 의한 통신을 모두 포함한다. 따라서, 도 6에 도시된 바와 같이, 툴킷 애플릿들(171-1, 171-2, 171-3) 모두에 대해 OTA 방식과 BIP(TCP, UDP) 방식이 적용가능하게 된다. 한편, USIM 카드(160)에 설치된 툴킷 애플릿들 중에는, CH(173)에 의한 통신처리가 필요하지 않거나, CH(173)에 의한 통신처리를 원하지 않는 것이 있을 수 있다. 이는, EF(Elementary File)을 통해 관리된다. 구체적으로, CH(173)에 의해 통신처리를 수행할 툴킷 애플릿들의 TAR(Toolkit Applet Reference)들을 EF에 등록하여 관리 가능하다. 도 7에는 EF의 포맷을 예시하였다. 도 7에 도시된 바와 같이, EF에는, 등록 TAR 개수와 TAR들이 수록되어 있다. 등록 TAR 개수는 EF에 등록되어 있는 TAR의 개수에 대한 정보가 수록된다. 또한, TAR들에는 CH(173)에 의해 통신처리를 수행할 툴킷 애플릿들의 TAR들이 수록된다. EF에, 툴킷 애플릿-1(171-1)의 TAR-1과 툴킷 애플릿-2(171-2)의 TAR-2가 수록되어 있는 반면, 툴킷 애플릿-3(171-3)의 TAR-3이 수록되어 있지 않았다고 가정한다. 이 경우, 툴킷 애플릿-1(171-1)과 툴킷 애플릿-2(171-2)에 대해서는 통신사 서버(50)와 통신에 필요한 처리들을 CH(173)가 수행하게 된다. 하지만, 툴킷 애플릿-3(171-3)에 대해서는 통신사 서버(50)와 통신에 필요한 처리들을 CH(173)가 수행하지 않고, 툴킷 애플릿-3(171-3)이 직접 수행한다. 따라서, 이 경우에는 툴킷 애플릿-3(171-3)은 통신처리들을 수행하기 위한 기능들을 구비하고 있을 것이 요구된다. 이하에서는, 도 3에 도시된 시스템에서의 통신 인터페이스 방법에 대해, 도 8과 도 9를 참조하여 상세히 설명한다. 도 8은 통신사 서버(50)와 USIM 카드(160) 간의 통신 연결 설정 과정의 설명에 제공되는 도면이고, 도 9는 통신사 서버(50)와 USIM 카드(160) 간의 통신 과정의 설명에 제공되는 도면이다. 도 8과 도 9에 도시된 툴킷 애플릿(171)은 TAR가 EF에 등록된 툴킷 애플릿(즉, 통신사 서버(50)와 통신에 필요한 처리들을 CH(173)가 수행하는 툴킷 애플릿)인 것으로 상정한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 통신사 서버(50)로부터 TCP 연결 요청이 수록된 SMS 메세지를 수신하면(S810), 모바일 폰(100)은 SMS 메세지 수신 이벤트와 함께 S810단계에서 수신한 SMS 메세지(TCP 연결 요청)을 USIM 카드(160)의 CH(173)로 전달한다(S820). 통신사 서버(50)와 통신을 시작하는 경우 OTA 방식에 따라 통신하므로, 통신 초기에는 SMS 메세지로 데이터가 전달된다. 이후, CH(173)는 S820단계를 통해 수신한 SMS 메세지를 파싱하여 SMS 메세지에 수록된 내용인 "TCP 연결 요청"을 파악하고(S830), 통신사 서버(50)와 TCP 연결해야 하는 툴킷 애플릿(171)의 TAR가 EF에 존재함을 확인한다(S840). 다음, CH(173)가 SMS 메세지(TCP 연결)를 모바일 폰(100)으로 전달하면(S850), CH(173)는 S850단계에서 전달받은 SMS 메세지(TCP 연결)를 통신사 서버(50)로 전송한다(S860). S860단계를 통해 수신된 SMS 메세지(TCP 연결)에 대한 응답으로, 통신사 서버(50)가 SMS 메세지(TCP 연결 응답)을 모바일 폰(100)으로 전송하면(S870), 모바일 폰(100)은 SMS 메세지 수신 이벤트와 함께 S870단계에서 수신한 SMS 메세지(TCP 연결 응답)을 USIM 카드(160)의 CH(173)로 전달한다(S880). 이에 의해, 통신사 서버(50)와 USIM 카드(160) 간의 TCP 연결이 완료된다. 통신사 서버(50)와 USIM 카드(160) 간의 TCP 연결은, USIM 카드(160)의 CH(173)에 의해 수행되며, 툴킷 애플릿(171)은 관여하지 않는다. 이는, 도 8에 도시된 툴킷 애플릿(171)은 TAR가 EF에 등록된 툴킷 애플릿(통신사 서버(50)와 통신에 필요한 처리들을 CH(173)가 수행하는 툴킷 애플릿)인 것으로 상정하였기 때문이다. 따라서, 도 8에 도시된 툴킷 애플릿(171)의 TAR가 EF에 등록되지 않은 경우(툴킷 애플릿(171)이 통신사 서버(50)와 통신에 필요한 처리들을 CH(173)가 수행하지 않는 툴킷 애플릿인 경우), TCP 연결 절차는 CH(173)가 아닌 툴킷 애플릿(171)에 의해 수행될 것이다. 이하에서는, 도 8에 도시된 절차들에 의해 통신사 서버(50)와 USIM 카드(160) 간의 TCP 연결 설정이 완료된 후에 수행되는 통신사 서버(50)와 USIM 카드(160) 간의 TCP 통신 과정에 대해, 도 9를 참조하여 상세히 설명한다. 도 9에 도시된 바와 같이, TCP 연결 완료 후에 통신사 서버(50)로부터 커맨드가 수록된 TCP 패킷을 수신하면(S905), 모바일 폰(100)은 TCP 패킷 수신 이벤트를 USIM 카드(160)의 CH(173)로 전송한다(S910). S910단계에서 수신된 TCP 패킷 수신 이벤트에 대한 응답으로 CH(173)가 모바일 폰(100)에 TCP 패킷을 요청하면(S915), 모바일 폰(100)은 CH(173)에 TCP 패킷(커맨드)를 전달한다(S920). 이후, CH(173)는 S920단계를 통해 수신한 TCP 패킷을 파싱하여 TCP 패킷에 수록된 커맨드를 추출하여(S925), 툴킷 애플릿(171)에 전달한다(S930). 툴킷 애플릿(171)은 S930단계를 통해 수신한 커맨드를 수행하고(S935), S935단계에서의 커맨드 수행 결과를 CH(173)에 전달한다(S940). 툴킷 애플릿(171)의 커맨드 수행이 모두 완료되면(S945-Y), CH(173)에 커맨드 수행결과들이 수록된 커맨드 응답을 생성하여(S950), TCP 패킷으로 모바일 폰(100)에 전달한다(S955). 그러면, 모바일 폰(100)은 S955단계를 통해 TCP 패킷(커맨드 응답)을 통신사 서버(50)에 전송한다(S960). 지금까지, CH(173)를 이용하여 통신사 서버(50)와 USIM 카드(160) 간의 통신 설정 및 데이터 통신을 수행하는 과정에 대해 바람직한 실시예를 들어 상세히 설명하였다. 위 실시예에서는 USIM 카드(160)에 3개의 툴킷 어플릿들이 설치되어 있는 상정하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하다. USIM 카드(160)에 4개 이상의 툴킷 어플릿들이 설치된 경우는 물론 2개 이하의 툴킷 어플릿들이 설치된 경우에도 본 발명이 적용가능하다. 그리고, 위 실시예에서는, 통신사 서버(50)와 USIM 카드(160)가 TCP 연결하는 경우를 상정하였으나 이는 설명의 편의를 위해 든 일 예에 불과하다. 통신사 서버(50)와 USIM 카드(160)가 UDP 연결, OTA 연결 또는 이와 다른 통신 방식에 의한 연결을 수행하는 경우에도 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있다. 또한, USIM 카드(160)는 모바일 폰(100)의 사용자에게 서비스 제공 등을 이유로 통신사 서버(50)와 통신하는 SE(Secure Element)의 일 예로, USIM 카드를 다른 종류의 SE(예를 들면, Embedded SE, Secure MC(Secure Memory Card) 등)으로 대체하는 경우도 본 발명이 적용될 수 있음은 물론이다. 그리고, 툴킷 애플릿이 아닌 다른 종류의 애플릿의 경우도 본 발명이 적용될 수 있고, USIM 카드(160)가 통신사 서버(50)가 아닌 다른 서버와 통신을 수행하는 경우도 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있다. 한편, 모바일 폰(100)과 통신사 서버(50)는 이동 통신망이 아닌 무선네트워크를 통해 통신가능하도록 연결하는 것도 가능하며, 모바일 폰(100)이 다른 종류의 모바일 기기로 대체되는 경우도 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있다. 한편, 본 실시예에 따른 장치와 방법의 기능을 수행하게 하는 컴퓨터 프로그램을 수록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에도 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있음은 물론이다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기술적 사상은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드 형태로 구현될 수도 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터에 의해 읽을 수 있고 데이터를 저장할 수 있는 어떤 데이터 저장 장치이더라도 가능하다. 예를 들어, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광디스크, 하드 디스크 드라이브, 등이 될 수 있음은 물론이다. 또한, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 저장된 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드 또는 프로그램은 컴퓨터간에 연결된 네트워크를 통해 전송될 수도 있다. 또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
50 : 통신사 서버 100 : 모바일 폰
160 : USIM 카드 161 : 모바일 폰 인터페이스
163 : USIM 프로세서 165 : USIM 메모리
171-1, 171-2, 171-3 : 툴킷 애플릿 173 : CH(Connection Handler)
175 : 툴킷 프레임워크 177 : COS(Card Operating System) |
