多应用智能卡新技术研究

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1、北京邮电大学博士学位论文多应用智能卡新技术研究姓名：董威申请学位级别：博士专业：信息安全指导教师：杨义先20080501北京邮电大学博l：研究生学位论文摘要多应用智能卡新技术研究摘要智能卡作为信息的存取设备，具有智能、便于携带、安全的优点，迅速得到广泛应用。随着使用领域的增多，要求智能卡提供服务的形式多样化，要求智能卡能完成复杂的功能。基于微电子技术的发展，智能卡存储容量、CPU处理速度等硬件指标迅速提高；智能卡与外界设备的通信接口和协议更加强大；硬件技术的不断进步，为复杂智能卡操作系统、智能卡应用软件的开发提供了可能。智能卡技术的

2、内涵越来越广泛，涵盖了如微电子技术、系统设计、密码技术、生物技术等各方面。本文以不同行业共用同一张智能卡提供服务作为研究重点，针对目前不同领域对智能卡的技术需求，以及智能卡软件技术的最新发展，就跨行业多应用智能卡的系统模型、COS(CardOperatingSystem)设计与改进，安全内容管理，新应用协议设计等方面进行了深入研究，取得了创新性成果。论文的主要创新有：(1)基于对单应用智能卡技术的研究，针对目前不同行业对智能卡服务的需求，提出了基于文件系统的多应用智能卡系统模型。(2)对当前JaVacard多应用操作系统技术进行了深

3、入研究，针对SUN公司提出的Javacard参考实现存在的问题，就其整体框架、具体模块、实现策略等方面进行了优化，提出了新的实现模型。(3)移动通信领域是智能卡应用最为成功的领域，3G网络中的UICC(UniversalIntegrateCircuitCard)平台作为一种多应用平台出现，使得SIM(Subsc曲erIdentityModule)卡的角色发生了革命性的转变，论文通过对UICC平台和JaVacard技术的特点进行分析，提出并实现了一种基于Javacard技术的UICC平台COS方案。(4)以Javacard技术为代表的

4、多应用平台，是一种卡上内容开放的系统，其核心属性——安全受到威胁，同时对发卡商、COS开发商、应用提供商在卡内容管理中所承担的安全责任提出新要求。GlobalPlatfonll系列规范为卡的多应用管理提供了安全框架，本论文通过对GlobalPlatfom智能卡安全框架进行全面研究，分析了USIM卡的多应用工作原理和需求，实现了基于密钥管理的iavaUSIM卡多应用安全管理解决方案。(5)随着EMV(EuropayMastercardⅥsa)迁移的实施，智能卡在银行领域得到广泛应用，由于在EMV系统中多心用智能卡新技术研究银行卡仅用于

5、保存个人信息，在实施交易过程中，必须得到银行后台系统的在线支持，使用不便。本文在分析现有的电子现金协议基础上，提出了一种离线的电子现金交易方案，提高了电子现金的可用性和实用程度。关键词：智能卡跨行业多应用JaVacard环球平台通用集成电路卡离线电子现金协议Il北京邮电大学博lj研究生学位论文英文摘要RESEARCHONNEWMUI』rI．APPLICATIONSMARTCARDTECHNoLoGIESABSTRACTBecaJLlsesmaIrtcardhasthespecialties’ofsmart，easytocarry，s

6、ecurity，itiswidelyusedfordataaccess．、Mthmoreandmorefieldsusingsmartcard，smartcardisrequiredtoproVidemoretypeservicesandtosupportmorecomplex如nctions．BasedonthedeVelopmentofmicro—electronictechnology，thememo巧capacityofsmartcardisbecomingla唱erandla玛er’theCPUspeedofsmartca

7、rdisbecomingfasterandfaster．Morecomplexcommunicationprotocolsaredesignedandimplemented．WiththedeVelopmentofhardwaretechnology，thecardoperatingsystemsandapplicationsarebecomingmoreandmorecomplexandpoweml．Manytechnologies，suchasmicro—electronictechnology；systemdesign，cry

8、ptography；biotechnologyareincludedinsmartcardtecllIlologies．HowtoproVidecross—industryserVicesinonesmarrtcardisthemai