Java Card 技术简介：第 3 部分, 智能卡主机应用程序

　　Java Card 应用程序的元素

　　请记住，Java Card 应用程序并不是独立的，而是端到端应用程序的一部分:

图 1. Java Card 应用程序的典型组件

　　Java Card 应用程序通常由以下部分组成：

　　提供后台服务（例如保存在数据库中的安全或者电子支付信息）访问的 后台应用程序。如何开发后台应用程序超出了本文的范围。

　　主机应用程序 位于卡片外部的卡片终端，它可以使用许多接口（如 Java Card RMI、OpenCard Framework API 或安全性和信任服务应用编程接口 [SATSA]）访问智能卡上的 applet。

　　卡片读取器、卡片终端 或者 卡片接入设备 ,提供了主机应用程序和卡片内部 applet 之间的物理接口。

　　卡片内部的物理接口是 Java Card applet 和 Java Card 框架。请注意，在访问 applet 之前，主机应用程序必须提供证书并进行自我身份验证。

　　编写主机应用程序 —— 访问 Applet

　　位于客户端的主机应用程序处理用户、Java Card applet 和提供器的后端应用程序之间的通信。主机程序访问由 applet 所提供的服务。它存储在终端或卡片接入设备上，例如工作站、销售终端点（　POS　）、手机或者机顶盒。回想一下，主机和 applet 使用 ISO-7816 APDU 命令通过卡片读取器或终端进行交互。

　　通常，读取器端应用程序使用 C　语言编写，但是主机程序用　Java 编程语言或其他语言编写，只要该语言准备了与　applet　交换的有效　ISO-7816 APDU 命令就没有问题。

　　目前，大多数经过部署的手机集成了智能卡读取器，以便访问与该读取器捆绑的 SIM 卡片。使用即将引入的 JSR 177, 用于 J2ME 的安全性和信任服务应用编程接口（SATSA）、J2ME 设备的广泛采用，我们能够预计各种主机应用程序将使用移动设备上的　Java 技术编写。SATSA 的意图就是启用 Java Card 主机应用程序来运行基于 J2ME　的设备。目前，JSR 177 处于 JCP 团体审查阶段。

　　当编写客户端应用程序时，有三个主要的　API　可以使用：OpenCard Framework、Java Card RMI Client API 和用于 J2ME 的安全性和信任服务应用编程接口（SATSA）。我们将逐一研究每一个应用程序编程接口。

　　OpenCard Framework 简介

　　智能卡供应商通常不仅提供开发工具箱，还提供 API 以便支持读取器端应用程序以及 Java Card applet。供应商提供的许多产品都支持 OpenCard Framework （　OCF　）和基于 Java　的 API　集合，该集合隐藏了与不同供应商提供的卡片读取器交互的一些细节。

　　OpenCard 联盟 是一群推动定义和采用 OpenCard Framework（　当前版本为1.2）的公司。OCF 的目标是向主机端应用程序的开发者提供跨不同的卡片读取器供应商工作的 API。

　　为了实现厂商无关性，OCF 定义了两个软件层：

　　CardTerminal 层提供了卡片读取器抽象，例如 CardTerminal （　表示物理卡片读取器　） APDU、CommandADPU　和 ResponseAPDU。

　　OCF 为您定义了许多标准卡片服务。其中两个是 FileAccessCardService 和 SignatureCardService。一个特殊的类型是 ApplicationManagerCardService，提供生命周期管理方法以便安装、注册和删除卡片内部的 applet。

　　当编写主机端基于 OCF　应用程序时，您基本上要将该应用程序分为两个部分：

　　主要的应用程序对象，它与终端或读取器进行交互（初始化 OCF、等待卡片插入、中断 OCF　），并公开高级卡片访问方法，例如 getBalance()。

　　Ａpplet 代理，它实现实际的低级通道管理和 APDU I/O。当把来自应用程序的 APDU 细节隐藏起来的时候，该代理设计模式允许公开面向对象的接口。

图 2. OCF　应用程序的结构

　　总而言之，OCF 应用程序有一个或多个 main 对象，它们在主机上或者在执行的线程上创建。这些 main 应用程序对象公开特定于应用程序的高级调用，最终将它们委托给 applet 代理。这些对象利用　OCF　应用程序入口点的 SmartCard 对象，启用应用程序初始化并中断 OCF，并等待卡片被插入。main 对象可以实现即将看到的 CTListener，这个侦听器提供卡片插入和拔出等类似事件的异步通知。