java卡字节码优化方法的研究与实践

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1、摘要Java卡是一种基于Java语言的智能卡。Java智能卡现已被广泛运用于银行、社会保障等安全性要求很高的领域中。因为智能卡空间和处理器速度的约束，一个应用程序在Java卡上运行时，面临的最大问题是存储空间的不足和对程序执行时间的严格限制。因此，对下载到卡中的字节码进行优化是十分必要的。本文在分析了现有方法的特点和不足的基础上，提出了一种综合使用扩展指令集和分段压缩算法的Java卡字节码混合优化方法。本文研究的主要内容是Java卡字节码文件的结构特点及其优化方法。首先通过对Java卡虚拟机和Java卡字节码文件结构的分

2、析，参考已有的Java字节码文件优化方法，给出一种混合模式的压缩优化算法。通过对字节码文件的优化，得到占用空间较少、且没有降低执行速率的字节码文件。然后通过对应用在Java智能卡上运行过程的分析和Java卡硬件，设计了一种有效且可行的卡上字节码解压缩方案。最后，详细给出了基于卡外压缩和卡上解压的Java卡字节码优化器实现方案，包括开发环境的搭建及Java卡虚拟机的改写、卡上及卡下优化器的实现。文章的结尾处，我们通过效率分析和实践给出了结果和讨论，提出了一些改进校验效率的建议和展望。关键词：Java智能卡字节码优化字节码压

3、缩优化方法IAbstractAsanewkindofsmartcardbasedonJavalanguage,Javacardiswidelyusedinthehighlysecurityfieldssuchasbank,socialsecurityetc.AnappletexecutingonaJavacard,facesscarcememoryresourcesandfixedexecutiontimeconstraints.Forthisreason,itisextrodinaryessentialtooptimi

4、zethecapfileswhichareloadedtotheJavacard.ThispaperattemptstodesignandimplementaJavacardbytecodeoptimizatorsyntheticalusedredefininginstructionsandBasic-BlockCompressionbasedontheanalysischaracteristicsanddisadvantagesoftheexistingmethods.Theresearchkeypointofthis

5、paperisthestructureofthebytecodefileandtheoptimizedmethod.Firstly,weconsulttheexistingJavabytecodeoptimizationfromtheanalysisoftheJavacardvirtualmachineandJavacardbytecodefilesconstruction,andputforwardahybridmodelcompressionalgorithmoptimizationbasedonhybridmode

6、l.Thenthroughtheoptimizationwecanobtainthebytecodefileswhichhavesmallersizewithaminimalexecutiontimepenalty.ThenweanalyzetheprocessoftheapplicationsrunningontheJavacardandthehardwareresourcesoncard;designafeasibleandeffectiveon-carddecompressionalgorithm.Atlast,t

7、hedetailsschemeofJavacardOptimizatorbasedonoff-cardcompressionandon-carddecompressionincludingconstructingenvironmentfordevelopment,rewritingtheJavacardvirtualmachineandimplementingtheOptimizator.Theresultanddiscussionofsimulationandsomesuggestionsofimprovingthee

8、fficiencyofoptimizatorefficiencyaregiveninthelastpartofthispaper.Keywords:Javacard;bytecodeoptimization;bytecodecompression;optimizationII独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人