USB协议在智能卡上的多应用分析

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1、独创性(或创新性)声明本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。本人签名：7：套写年耻日期：关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校有权保

2、留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后遵守此规定)保密论文注释：本学位论文属于保密在一年解密后适用本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密茁围￡。适用本授权书。本人签名：趔蛰兰日期：导师签名：—-’z毛4‘L弓。日期：(—一一—旦苎字弓埠第⋯章绪论1．1．智能卡发展现状第一章绪论智能卡又叫IC卡，是一种将具有存储、加密及数据处理能力的集成电路芯片镶嵌于塑料基片中的卡片。智能卡根据嵌装的芯片来划分，可分成存储器卡和微处理

3、器卡两大类。存储器卡采用存储器芯片作为卡芯，只有“硬件”组成，包括数据存储器和安全逻辑控制等；微处理器卡采用微处理器芯片作为卡芯，由硬件和软件共同组成。硬件部分通常包括用于计算和控制的硬件微处理器、用于存储运行时或工作数据的随机存取存储器(SRAM／DRAM／SDRAM)、用于存储程序代码的只读存储器(通常用ROM实现，最新进展是采用非挥发性可改写存储器，如EEPROM／FLASH来实现)，用于存储用户数据的非挥发性可改写存储器(EEPROM，FUlSH)。软件部分包括监控程序或COS(CardOperalingSystem，卡片操作系统)以及各类应用程序等。本论文中的智能卡

4、就是指微处理器卡。智能卡的基本特性和功能在ISo，IEC7816系列标准中有所规定。智能卡集成电路的典型结构如图一所示，除了作为芯片核心的微处理器外，通常还包括四个附加功能模块：存储运行时或工作数据的随机存取存储器(SRAM，DRAM／SDRAM)、用于存储程序代码的存储器(ROM，EEPROM，FLASH)、用于存储用户数据的非挥发性可改写存储器(EEPROM，FLASH)和串行通信单元(I，o接口)。通过逻辑电路将上述五部分模块连接起来并集成在一块集成电路中，电路和数据的安全性通过半导体工艺及软件有效地进行保障。IC卡具有突出的3S特点，即Standard(国际标准化)、

5、Sma^(灵巧智能化)和S∞ur．ty(安全性)，具有存储量大、可靠性强、安全性高等优点。目前，智能卡已广泛用于电信、金融、政府、交通、医疗、公共管理、互联网等领域。以智能卡在移动通信领域内的应用为例，SlM(Subscriberldent咐ModuIe，用户识别模块)卡装载在手机终端中，完成了GSM网络上的用户身份识别和鉴权、话音通信支撑，短消息业务以及其它各类基于STK的增值业务。SIM卡技术在GSM网络中获得成功后，目前已大量应用在各类移动通信网络中，如CDMA网络中使用了UlM卡、PHS网络中使用了PlM卡、3G网络中使用了USIM卡等。本论文所描述的新型智能卡技术可

6、以使用在上述的各个行业和应用中。长期以来，智能卡集成电路和软件技术一直沿用了其诞生以来的基本设计理念和内部北京邮电大学硕士学位论文架构。一方面，智能卡技术获得了巨大的商业成功；另一方面，智能卡技术也受到越来越多其它新技术的挑战，如果不能够在技术平台上尽快地实施升级，智能卡也面临着被淘汰的危险。传统SIM卡的容量在16K至128K字节之间，并采用8位CPU．由于存储容量有限，8位微处理器的处理能力也很低，传统SIM卡能开展的业务极其有限；而运营商已经从价格战转入应用和服务的竞争，推出的业务越来越复杂，大量的新型移动增值业务，如手机电视、移动电子商务、多媒体应用，都需要进行大量的

7、数学计算和数据吞吐；当今社会对信息安全也提出了更高的要求，相应的密码算法也越来越复杂，如数字签名、数字证书、DRM(DigitalRightsManagement，数字版权管理)也需要进行大量的计算和高速的处理。运营商渴望能够推出商附加值或杀手级的应用，有效提升其业务收入，这就需要作为连接运营商与用户之间唯一桥梁的SIM卡具有超过M字节的存储量和高性能的微处理器，显然，传统的SIM卡是无法满足这些要求的，无法帮助运营商在新业务推广上取得大的突破。运营商为了增强自己在产业链上的绝对优势地位，不断发展自己的