JAVACARD 开发宝典

### JavaCard 开发宝典知识点总结 #### 一、智能卡概述 - **定义与历史**: 智能卡并非新兴技术，早在20年前，它们就已经以记忆卡的形式出现在欧洲，主要用于存储电话信息，防止付费电话被盗用。随着技术的发展，智能卡成为了多种信息安全应用场景中的重要组成部分。 - **标准化**: 智能卡技术遵循ISO国际标准组织的连接技术委员会(JTC1)和国际电子委员会(IEC)所定义的标准。ISO/IEC7816标准系列自1987年推出以来，经过多次修订，涵盖了智能卡的设计、制造、安全等多个方面。 - **物理特性**: 智能卡是一种内置有集成电路(IC)的塑料卡片，类似于信用卡大小。SIM卡是一种特别小型化的智能卡，通常用于手机中。 - **安全性**: 智能卡的设计极其注重安全性，即使对卡片进行微小的改动也会导致信息无法读取。卡片中的非易失性存储用于保存密钥和数字证书等敏感信息。 - **工作原理**: 智能卡本身没有电源，仅在与读卡器连接时激活。读卡器通过物理接触或射频信号与智能卡通讯。根据连接方式的不同，智能卡可以分为接触式和非接触式两种。 - **类型**: - **接触式智能卡**: 通过8个物理接触点与读卡器进行数据交换。 - **非接触式智能卡**: 依赖射频信号通讯，射频通信技术与RFID标签类似。 - **其他形态**: 除了传统的智能卡形式外，JavaCard技术还可以应用于智能按钮和USB令牌等形式的设备中，这些设备同样具备防篡改能力和编程能力。 #### 二、JavaCard 技术介绍 - **定义**: JavaCard是由Sun Microsystems开发的一种适用于智能卡和其他资源受限设备的技术，用于在这些设备上实现Java程序。 - **目标**: JavaCard旨在使不同供应商的应用程序能够在一个平台上安全共存，提高智能卡等设备的功能性和灵活性。 - **硬件要求**: 典型的JavaCard设备通常配备8位或16位的中央处理器，运行频率为3.7MHz，内存容量较小（1KB RAM），但拥有较大的非易失性存储空间（至少16KB）。高性能的智能卡可能配备32位处理器和专门的加密芯片。 - **规范版本**: JavaCard技术规范最新版本为2.2版，该规范由三个部分组成： - **JavaCard虚拟机规范**: 定义了智能卡上Java程序语言的子集及其虚拟机。 - **JavaCard运行时环境规范**: 进一步定义了基于Java的智能卡运行期间的行为。 - **JavaCard应用编程接口规范**: 定义了智能卡应用程序的核心框架和扩展Java程序包及类。 #### 三、APDU 和 ISO 标准 - **APDU (Application Protocol Data Unit)**: 在智能卡和读卡器之间传输数据的协议单元。它是智能卡通信的基本单位，用于发送命令和接收响应。 - **ISO7816**: 规定了智能卡的物理特征、接口、命令集等标准，是智能卡通信的基础。 - **ISO14443**: 描述了非接触式智能卡的通信协议，定义了卡片和读卡器之间的射频接口和通信参数。 #### 四、JavaCard 开发要点 - **开发环境**: JavaCard应用程序开发通常需要特定的开发工具和环境，例如JavaCard SDK。 - **安全机制**: JavaCard提供了强大的安全机制，包括但不限于密钥管理、加密算法支持（如RSA、AES、3DES等）。 - **生命周期管理**: 应用程序可以在JavaCard平台上安装、更新或卸载，这要求开发者理解JavaCard应用程序的生命周期。 - **性能优化**: 由于资源受限，JavaCard应用程序的编写需要特别注意性能优化。 - **调试与测试**: 开发者需要掌握有效的调试和测试方法，确保应用程序在实际部署之前达到预期的安全和功能要求。 通过上述知识点的总结，我们不仅了解了JavaCard技术的历史背景和技术特点，还深入探讨了其开发过程中涉及的关键技术和实践方法。这对于希望进入智能卡开发领域的开发者来说是非常宝贵的信息资源。