智能卡的产生?

电子商务的宠儿——j**a智能卡 清华大学计算机系 徐鹏 马群生 **宏一、智能卡——信息时代的产物随着信息业和网络技术的飞速发展,越来越多的人希望通过web进行商业活动,根据个人的特点定购自己喜爱的商品和服务。但是人们又担心个人隐私受到侵犯,因此对服务的个性化反应强烈。随着新型的个人概况和保密标准的不断成熟,智能卡变得越来越流行。拟议中的开放式个人概况标准(ops)旨在解决两个相关的问题,即保护个人隐私的需要和通过web为用户提供适合的信息、产品和服务的需要。ops得到了包括sun、ibm和microsoft等100多家公司的认同。ops不仅定义了个人概况信息的交换标准,而且还定义了在计算机空间上共享个人信息的三个原则,即个人对其概况信息的控制、事先许可(在共享个人概况信息以前必须征得个人的同意)以及交换价值(web网址必须提供补偿、折扣和好处,作为使用个人信息的交换条件)。ops的应用范围扩大到了internet之外。用户希望完全控制他们收集的信息、更新信息的频率和信息的用途。他们希望在一个网址上一次键入并更新个人概况信息。用户不用每年重复无数次地填写名字和地址信息,只需在电话和膝上型计算机或公用电话中插入个人的智能卡,每次由用户决定传送的信息。而与之打交道的公司将得到这些基本的信息。只有少数几家公司可以得到用户住宅的电话号码或护照号,一旦用户制定了"须知",用户将存储一些有关公司的信息,以便使用。例如,用户可以在书店主体中保留最喜欢的作家和图书的有关信息。对于信息时代的消费者来说,只用一张卡就可以向银行、航空公司、汽车租赁公司、超级市场等商业机构证实自己的身份,何乐而不为呢?二、j**a智能卡的产生与发展1.j**a card api的产生与发展1996年10月29日,sun公司宣布完成了j**a card api(j**a卡应用程序接口)的规范化工作。1997年7月,sun 又推出j**a card api的更新版本。j**a card api是一个规范化的j**a语言大型应用程序接口,它充分利用了智能卡技术使电子商业、网络存取、分布式程序、游戏程序以及认证等网络功能的实现成为可能。j**asoft公司的总裁alan baratz对此评价说:"j**a卡应用程序不仅可以在任何智能卡上运行,而且j**a程序员还能运用相同的工具开发针对智能卡、页面管理程序、网络计算机、个人计算机及容错服务器的大型应用程序。"j**a card api为智能卡开发人员提供关键的j**a功能,它是一个工业标准语言,并为智能卡开放了应用程序接口,允许大型应用程序运行在所有符合**o7816标准的智能卡上。j**a语言的可扩展性以及**的独立性为生成智能卡大型应用程序提供了一个理想的环境。到目前为止,智能卡操作人员还一直在编写不具有互操作性及可移植性的专用应用程序,j**a的引入将会改变这一格局。智能卡开发人员可以利用日益增多的j**a开发工具,通过j**a card api编译大型应用程序。j**asoft公司正在与智能卡工业的主要公司合作开发一种易于使用的工具,使这些大型应用程序能够在智能卡环境中运行。对j**a card api的推出,业界普遍表示欢迎。世界上最大的塑料和智能卡供应商gempus公司**marc lassus说:"sun公司把智能卡工业带入了一个新时代。业界对一个开放**的要求日益高涨,他们希望在此**上的一个经过论证的、广泛的环境中快捷地开发智能卡应用程序,同时还要求大型应用程序能够安全下载,以适应飞速运行的internet模型。这正是j**a卡所要提供的功能。gemplus公司已经在面向对象的卡式操作系统领域上进行了重要的技术开发工作,现在gemplus全力支持并签署j**acard倡议。"日立公司策略商品开发部总经理toshiakira ikeda认为:"智能卡将成为未来电子化控制世界最重要的设备。我希望这一应用程序接口能够方便地将j**a应用于‘卡’应用领域,在j**a飞速发展的时代,它将作为一个重要的接口。"ibm公司全球j**a市场部经理d**id gee表示:"这次sun公司发布的消息将为从事全球网络计算的j**a分销商带来诱人的利益。j**a card api规范将允许像ibm这样的公司为用户提供对电子化商业系统的灵活存取方式。我们支持j**asoft,以使j**a语言真正服务于商业。"v**a国际公司执行**peter b.pustafson说:"v**a公司支持芯片的开发工作。j**a卡技术提供给我们以及我们的金融机构成员一个新的机会,可降低成本,并提高大型应用程序开发的利用率。"j**a card api提供了一个新的潜力,它将为智能卡用户提供一个更佳的解决方案。2.智能卡与pc的结合f**her国际公司和scm microsystems公司于1997年4月推出与pc机相联的低成本智能卡读卡装置,这种装置将管理通过公用和专用网络进行的安全交易。f**her国际公司推出的sarty是一种支持磁盘驱动器的插入式装置,并带有收取智能卡的插槽。scm公司的swapsmar是一种pc卡,可以插入到标准pc插槽,可以收取和读取智能卡。在此之前,专用的智能卡读卡器通过串行端口电缆连接头或内部总线与pc相连。然而新型的读卡器提供了一种更为直接的即插即用方式。两种设备都支持**o7816智能卡协议,他们可以读取目前所有的智能卡。新型读卡器的诞生,进一步推动了j**a智能卡的发展。随着j**a智能卡的发展以及j**card api的完善,全球绝大多数的用户可以在家中或在办公室,通过自己的pc机,利用网络来进行商业活动,从而真正实现办公、生活、购物等活动的信息化和自动化。3.j**a技术与智能卡芯片的结合1997年初,一种全新的智能卡cyberflex正式推出。cyberflex是一系列智能卡产品,它能够适应在开放j**a开发环境中建立的多种应用,并符合工业标准。cyberflex的发明人斯伦贝谢公司通过cyberflex和j**a卡应用程序接口,将智能卡带入了开放式计算的世界。智能卡与j**a的联姻将电子贸易与安全性最好地结合在一起。cyberflex和j**a card api相结合对于智能卡技术发展至关重要。cyberflex使成千上万的j**a程序开发人员编写新的智能卡程序,满足以顾客和合作者为导向的企业需求。随着应用程序的成倍增长,智能卡的便利性和安全性将广泛应用。信用贷款、自动取款、**功能、经常乘坐飞机者优惠计划、数字移动电话用户身份以及其它许多应用信息都可载入智能卡中,可以根据客户、商户以及**人的要求或与其它应用相结合的信息记入卡中。cyberflex结合了斯伦贝谢公司对j**a卡应用程序接口的应用。它有一个工业标准开发环境,熟悉j**a的用户可以使用标准工具开发新的应用程序,并将其转入智能卡中。所有的微处理器卡式应用程序都能被j**a card api所支持,其中包括金融、健康保健、福利和电信方面的应用。1997年7月22日,sun公司的微电子集团与工业界最大的智能卡芯片供应商西门子联合集团下属的西门子半导体公司在德国慕尼黑签署了一个协议,sun公司许可西门子公司将j**a技术应用于智能卡芯片中,以加快j**a智能卡指令集的执行速度。这种基于sun公司j**a技术的芯片,可望应用于银行、电子商务、移动式通信和健康护理等方面。一块智能卡具有很大的潜能,它可以帮助消费者访问自己的银行帐目、应用程序,甚至可以直接访问internet网。j**a芯片技术增加了有关芯片的信息容量,加入了更多的信息和功能。智能卡技术正在经历着一场**,它从面向单独设备的单一、单目标设备转化为一个复杂、多应用环境的**,它正在成为计算机和电信网络的一部分。将来,最成功的智能卡和智能卡芯片将是那些通过运行j**a applet程序提供最佳性能的系统。西门子公司的新型芯片**将基于最新的高端triple e线路——sle66cxx,16位核心将提供针对8051和j**a代码的一个双语指令集,并将对其进行优化,以在j**a卡**上直接执行j**a应用程序。这一产品可望在1998年中期投放市场。三、j**a card api规范j**a card api是对j**a**的一个扩展。它是一个特定的j**a应用程序环境,它关注智能卡oem的使用,通过定制可以在现有的智能卡环境中运行。j**a card api是一个标准的应用程序接口和软件,它们可以在目前任何智能卡上运行。j**a 卡可以帮助开发人员快速、便捷地针对智能卡建立大量的应用程序。这些应用程序具有如下特性:·具有独立的芯片。·基于便于使用的、可以被广泛采用的程序开发环境。·提供强化的安全性。·可以在小型存储环境上运行。智能卡最吸引人的应用领域就是电子商务。j**a card api强化了客户方j**a的电子商务功能性,这是由于用户可以在智能卡上保留关键数据,例如私人数字**、数据认证、交易信息和货币。以前用户被束缚在终端上,通过终端享用电子贸易的优势,而新技术的出现使用户摆脱了这种束缚。j**a卡与j**a商务应用程序接口和j**a wallet结合,为开发电子商务应用程序提供了一个紧密的客户方环境。通过加入j**a card api,使j**a又具有了可缩放性,它既可以适用于消费者钱夹中所装的**,又可以适用于公司数据中心的主机。在一个智能卡上运行的 j**a applet程序可以经过简单地扩展后在较大的机器上运行。1.对智能卡工业的影响以前,智能卡应用程序由少量的专业程序开发人员通过使用低级、类似汇编的语言来编写。而这些用于编程的语言是每个智能卡零售商所专有的,语言之间不具有互操作性。j**a card api是一个革新,它提供了开发智能卡应用程序的一种新的方式。它基于一个开放的应用程序接口,可以适用于整个智能卡工业。j**a card api将在所有的智能卡上运行,它符合**o7816标准。这样,开发人员就可以实现"一次编写、到处运行"的智能卡应用程序。大量的j**a程序设计人员现在也可以使用现有的开发环境编写j**a卡应用程序。j**asot公司正在与领先的工业界合作,制造一个便于使用的工具,使在智能卡环境中应用程序的开发工作更加便捷。2.运行环境j**a card api是一个开放的规范,它吸收了许多智能卡工业成员的意见,并得到了包括schlumberger、gemplus、bull和v**a在内的智能卡公司的认同。目前运行j**a card api的智能卡环境的最低配置如下:·300 kip cpu。·12kb rom。·4kb eeprom。·512b的ram。3.支持的j**a语言属性j**a card api支持的j**a属性包括:·布尔、byte和short数据类型。·所有面向对象的范围和捆绑规则。·所有流控制语句。·所有操作符和修饰符。·支持数据类型的不限定大小的数组。在最近的几年里,随着应用程序的复杂化和智能卡属性集的扩展,j**asoft公司将其它的功能合成到j**a card api中,例如:·unicode字符集。·32位和64位整数。·float和double数据类型。·未被支持数据类型的自由数组(不限定上界)。·多种大小的数组。·对象数组。·例外。·线程。4.基于 j**a card api的智能卡支持applet程序的动态安装目前基于j**a card api的智能卡基本上支持applet程序的动态安装,每个卡片发行商可以决定智能卡的功能。开发人员可以使用传统的开发环境开发j**a 卡应用程序。当开发人员在这些环境中开发代码时,他们可以通过一个特定的处理器运行程序代码,以确保代码在智能卡上正确运行。5.j**a card api与j**a commerce api兼容属于智能卡领域的j**a card api具有内置一块智能卡终端程序的内置式接口,这些程序通过使用j**a commerce api来编写。在这方面,一块使用j**a card api进行程序设计的智能卡可以方便地与一个利用j**a commerce api进行程序设计的智能卡读卡机完成通信。四、j**a智能卡技术的实现j**a智能卡技术的具体实现过程是客户方和服务器直接通过j**a智能卡来交换信息,具体的结构如图1所示:@@46d13000.gif;图1 电子商务结构@@在电子化商务结构中,客户机和服务器上均具有分布式的j**a代码,而设计人员又将电子化商务结构扩展到了智能卡上,将智能卡作为一个"超薄型的客户机"。由于j**a卡属于智能卡范畴,因此它具有一个特殊的芯片和相应的存储器,这样在卡内的j**a虚拟机就可以提供**a代码所具有的可携带性和安全性。图2为电子商务应用程序的结构,其中应用程序涉及到信用/借贷、存储值、可信度、证明、耦合以及访问控制等多个方面;类库则提供了对应用程序的支持,类库中各个类和方法涉及到输入/输出、文件系统和安全服务;系统服务包括内部应用程序通信、应用程序加载服务等;j**a虚拟机经过优化,针对当前的智能卡环境,在执行之前对加载的应用程序进行授权验证。@@46d13001.gif;图2 电子商务应用程序结构@@智能卡应用程序的开发过程如下:首先,程序员可以使用诸如symantec cafe和microsoft v**ual j++一类的j**a开发工具进行j**a程序代码的编辑工作,在程序中需要使用j**a card api,我们假定最后的程序被保存为appli.j**a。在完成编辑工作之后,可以使用开发工具中的编译器进行源代码的编译工作,这样就形成了类文件appli.class。然后将这些程序代码转换为卡内的字节代码,形成一个appli.jcbc文件,系统再利用pc机的加载器对字节代码进行加载。j**a语言与智能卡技术的集合具有以下的优势:·符合工业标准,并具有可扩展性。·针对智能卡而优化j**a功能。·实现了"一次编写、到处运行"。·动态、安全。·应用程序丰富。·使用便捷。我国是一个人口众多的大国,智能卡技术及其利用在**是大有前景的。随着interne网的发展,国内许多大型的金融机构正在计划或实施大规模的向导项目,其中包括在internt网上使用智能卡进行付款处理工作。随着技术的完善,网络超市、网络书店、网络银行等将会应运而生。这样,在我们这个土地资源日益贫乏的**就不必再占用大量的土地来兴建大量的服务性设施,而这些设施都可以以一种虚拟的形式在网上出现,同时也大大方便了广大消费者进行商业活动,真正实现了"家庭购物"环境。它是一举多得、利国利民的大好事!在网络智能卡技术得到从**到市民的充分认识后,它必将像internet技术一样飞速发展。而j**智能卡是网络智能卡技术发展的必然趋势。j**a智能卡技术正逐步走向完善,我们**应该紧跟国际领先的技术潮流和信息时代的步伐,在信息业飞速发展的21世纪中,在各个方面树立起世界强国的形象! 20210311