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　　本文提出了雙界面智能卡操作系統的設計方案以及測試方案。設計方案主要闡述了COS功能模塊的劃分，以及各個模塊的功能和實現方法。測試方案包括測試中軟硬件環境的選擇，以及測試腳本需要覆蓋的內容。目前已將開發成果應用于實際中。

　　1. 引 言

　　智能卡(smart card又稱集成電路卡)將一個集成電路芯片鑲嵌于塑料基片中，封裝成卡的形式，其外形與覆蓋磁條的磁卡相似。

　　筆者在利用北京市嵌入式系統重點實驗室生產的智能卡進行符合中國人民銀行金融卡規范的BES COS開發過程中，針對該款芯片的硬件特性進行了COS的設計與實現，并根據規范設計了測試用例，完成了測試。

　　2. 智能卡硬件概述

　　BES1332EF是一款基于8051的雙界面智能卡芯片。非接觸式接口支持ISO 14443 TYPE A協議，接觸式接口支持ISO/IEC7816 T=0協議。有8K的ROM，32K的EFLASH，1K的RAM，硬件隨機數發生器，CRC模塊以及DES模塊。

　　3. 智能卡操作系統

　　智能卡操作系統是一個專用系統，和傳統意義上的操作系統有很大的差別，它更類似于一個監控程序。COS主要包含通信、命令解釋、文件系統以及安全四個模塊。

　　3.1通信模塊

　　傳輸管理器負責智能卡和接口設備之間的數據通信，接收過程中要處理對輸入數據的緩沖，響應過程控制數據的發送。通信使用的協議是ISO7816-3 所規定的T=0 的異步半雙工字符傳輸協議。當接口設備給卡上電之后，首先由卡發送一個復位應答信息(ATR)給接口設備，然后接口設備發送命令頭來啟動命令處理過程。傳輸管理器在正確地接收到命令后交給下一個功能模塊進行處理，昀后還要把該命令的執行結果返回給接口設備。

　　3.2命令解釋模塊

　　命令解釋器對外部輸入的每條命令做語法分析，分析和檢查命令參數是否正確，然后根據命令參數的含義執行相應的功能模塊。如果發現參數有錯，將從該模塊直接返回錯誤信息。

　　3.3文件系統

　　主控文件(Master File , MF)。主控文件是整個文件系統的根(可看做根目錄)，每張卡有且只有一個主控文件。專用文件(Dedicated File，DF)。在MF下針對不同的應用建立起來的一種文件，是位于MF之下的含有EF的一種文件結構(可看做文件目錄)，它存儲了某個應用的全部數據以及與應用操作相關的安全數據。基本文件(Elementary File，EF)。基本文件存儲了各種應用的數據和管理信息，它存在于 MF和DF下。

　　3.4安全模塊

　　安全模塊主要分成兩個部分。第一部分就是用于數據加密、校驗等的基礎功能模塊。包括隨機數產生、3DES加密、MAC計算模塊、 CRC計算模塊等。第二部分是文件的權限控制模塊。在BES COS中， MF、DF和EF的文件頭中保存著一個權限范圍，而系統在某一時刻都有著當前的權限值，如果權限值在權限范圍中，則可以進行相應操作，否則，則需要外部認證等手段改變系統當前的權限值。