基于web 技術(shù)的多應(yīng)用智能卡的研究

文章出處：http://botanicstilllife.com 作者：苗壯，鄧中亮 人氣： 發(fā)表時間：2010年06月18日

隨著芯片技術(shù)日新月異的發(fā)展，智能卡作為一種新興的應(yīng)用平臺，在諸多領(lǐng)域都有非常廣泛的應(yīng)用。智能卡的出現(xiàn)是微電子、計算機和信息安全等多學(xué)科技術(shù)綜合的復(fù)合技術(shù)成果。作為一種相對成熟的高技術(shù)產(chǎn)品，智能卡的廣泛應(yīng)用將會從多方面提高行業(yè)應(yīng)用水平。當前，智能卡主要分為單應(yīng)用智能卡，靜態(tài)多應(yīng)用智能卡和動態(tài)多應(yīng)用智能卡三種類型。單應(yīng)用智能卡卡內(nèi)只有一個應(yīng)用，它的應(yīng)用是固化在智能卡內(nèi)的，不可改變的，靜態(tài)多應(yīng)用智能卡在發(fā)卡前將多個應(yīng)用固化在卡內(nèi)，卡上的應(yīng)用不能增加，也不能刪除的。動態(tài)多應(yīng)用智能卡內(nèi)有多個應(yīng)用，能夠在發(fā)卡后在卡上動態(tài)的刪除，安裝，更新應(yīng)用。與前兩種智能卡相比，動態(tài)多應(yīng)用智能卡無論是在技術(shù)上，還是在商業(yè)上都有著較大的優(yōu)勢。

動態(tài)多應(yīng)用智能卡以其平臺移植性好，安全性高，動態(tài)多應(yīng)用等技術(shù)特點，以及能提高智能卡應(yīng)用系統(tǒng)效率，降低發(fā)卡成本等市場潛在優(yōu)勢成為了智能卡技術(shù)發(fā)展的熱門。本文以多應(yīng)用智能卡為依托，web 技術(shù)為導(dǎo)向，結(jié)合了智能卡與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，提出了以web 服務(wù)器技術(shù)實現(xiàn)動態(tài)多應(yīng)用智能卡的方案，并研究了基于web 技術(shù)的動態(tài)多應(yīng)用智能卡需要解決的一些技術(shù)問題，給出了基本理論方案。

2 web 技術(shù)分析及智能卡實現(xiàn)的可行性

2.1 web 服務(wù)器技術(shù)分析

web 服務(wù)器的主要功能是提供互聯(lián)網(wǎng)上的應(yīng)用服務(wù)。它起源于二十世紀八十年代，由歐洲量子物理實驗室所發(fā)展出來的主從結(jié)構(gòu)分布式超媒體系統(tǒng)。通過互聯(lián)網(wǎng)的web 服務(wù)器，使用者只需簡單的通過瀏覽器的點擊，就可以很迅速方便運行遠程應(yīng)用，獲得相關(guān)服務(wù)和信息。

web 服務(wù)器采用的是客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)。服務(wù)器整理和儲存各種應(yīng)用信息和數(shù)據(jù)，通過響應(yīng)客戶端軟件的請求，執(zhí)行應(yīng)用邏輯流程或者是把客戶所需的資源從服務(wù)器傳送到客戶端的平臺上。

web 服務(wù)器通過和客戶瀏覽器間的交互就可以運行商業(yè)邏輯，并且傳送頁面到客戶瀏覽器可以瀏覽。web 服務(wù)器同瀏覽器交互使用http 協(xié)議，服務(wù)器具有解析http 協(xié)議的功能。當用戶通過遠程瀏覽器鏈接到服務(wù)器時會發(fā)送http 請求，web 服務(wù)器接收到這個請求時，根據(jù)請求的內(nèi)容進行相應(yīng)的處理后會返回一個http 響應(yīng)，比如送回一個HTML 頁面。其中服務(wù)器對請求的處理分為很多種，可能是讀取返回一個靜態(tài)頁面或圖片，也可能需要更多的處理，服務(wù)器一般包含各種處理模塊處理各種動態(tài)情況，比如處理ASP 腳本，CGI 腳本，servlets，JSP 腳本等，這些模塊通過對請求的實時處理生產(chǎn)動態(tài)的結(jié)果再提交各web 服務(wù)器返回。最終web 服務(wù)器將產(chǎn)生一個HTML 的響應(yīng)發(fā)回供瀏覽器瀏覽。

2.2 智能卡實現(xiàn)web 服務(wù)器分析

根據(jù)傳統(tǒng)web 服務(wù)器的協(xié)議棧結(jié)構(gòu)及對應(yīng)功能，在協(xié)議的最上層為應(yīng)用層協(xié)議HTTP協(xié)議，智能卡的客戶端與傳統(tǒng)web 應(yīng)用的客戶端相同，即為標準瀏覽器，完全支持HTTP協(xié)議，服務(wù)器端即智能卡本身的處理能力也完全可以支撐HTTP 協(xié)議的解析；傳輸層方面，由于智能卡結(jié)構(gòu)限制，它不能作為一個獨立的通信端連接到網(wǎng)絡(luò)，需要依附于終端共同作為為網(wǎng)絡(luò)上的一個節(jié)點，終端與網(wǎng)絡(luò)直接的連接等同于傳統(tǒng)web 服務(wù)器的連接，終端通過智能卡CAT 相關(guān)協(xié)議與智能卡連接，兩部分都滿足傳輸層的可靠連接要求；網(wǎng)絡(luò)層方面，終端與智能卡作為一個整體使用終端在網(wǎng)絡(luò)上的IP 地址，作為一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)使用相同的IP 協(xié)議；數(shù)據(jù)鏈路層方面，終端和網(wǎng)絡(luò)間使用傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，終端與卡之間通過ISO7816-4 協(xié)議交互數(shù)據(jù)；物理層方面，終端與網(wǎng)絡(luò)間使用無線或雙絞線連接，終端與智能卡之間使用ISO7816-3 中定義的接口連接。綜上，在web 服務(wù)器協(xié)議棧的各個層次上均能有效的解決數(shù)據(jù)傳輸與處理功能，故智能卡上實現(xiàn)web 服務(wù)器是可行的。

3 智能卡web 服務(wù)器架構(gòu)設(shè)計及實現(xiàn)

3.1 總體設(shè)計

根據(jù)傳統(tǒng)web 服務(wù)器的組成結(jié)構(gòu)， web 服務(wù)器需與網(wǎng)絡(luò)具有有效連接，即需要有網(wǎng)卡設(shè)備，這點智能卡本身的物理結(jié)構(gòu)是無法具備的，即智能卡本身無法獨立作為網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點連接網(wǎng)絡(luò)。所以需要為智能卡提供一個宿主設(shè)備，借用宿主設(shè)備的能力連接到網(wǎng)絡(luò)中，宿主設(shè)備可以使PC，POS，手機或者其他嵌入式設(shè)備。連接結(jié)構(gòu)為智能卡與宿主設(shè)備連接，設(shè)備與外部網(wǎng)絡(luò)連接，智能卡和終端設(shè)備作為整體的一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，終端提供數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，協(xié)議轉(zhuǎn)換等功能，智能卡提供實際的web 服務(wù)器功能。終端與網(wǎng)絡(luò)的連接跟傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)連接相同，這里不再贅述；智能卡與終端的連接根據(jù)智能卡相關(guān)協(xié)議設(shè)計協(xié)議棧，具體見圖1。