CPU卡COS系统文件结构详解
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智能卡操作系统COS详解随着Ic卡从简单的同步卡发展到异步卡,从简单的EPROM卡发展到内带微处理器的智能卡(又称CPU卡),对IC卡的各种要求越来越高。
而卡本身所需要的各种管理工作也越来越复杂,因此就迫切地需要有一种工具来解决这一矛盾,而内部带有微处理器的智能卡的出现,使得这种工具的实现变成了现实。
人们利用它内部的微处理器芯片,开发了应用于智能卡内部的各种各样的操作系统,也就是在本节将要论述的COS。
COS的出现不仅大大地改善了智能卡的交互界面,使智能卡的管理变得容易;而且,更为重要的是使智能卡本身向着个人计算机化的方向迈出了一大步,为智能卡的发展开拓了极为广阔的前景。
1 、COS概述COS的全称是Chip Operating System(片内操作系统),它一般是紧紧围绕着它所服务的智能卡的特点而开发的。
由于不可避免地受到了智能卡内微处理器芯片的性能及内存容量的影响,因此,COS在很大程度上不同于我们通常所能见到的微机上的操作系统(例如DOS、UNIX 等)。
首先,COS是一个专用系统而不是通用系统。
即:一种COS一般都只能应用于特定的某种(或者是某些)智能卡,不同卡内的COS一般是不相同的。
因为COS一般都是根据某种智能卡的特点及其应用范围而特定设计开发的,尽管它们在所实际完成的功能上可能大部分都遵循着同一个国际标准。
其次,与那些常见的微机上的操作系统相比较而言,COS在本质上更加接近于监控程序、而不是一个通常所谓的真正意义上的操作系统,这一点至少在目前看来仍是如此。
因为在当前阶段,COS所需要解决的主要还是对外部的命令如何进行处理、响应的问题,这其中一般并不涉及到共享、并发的管理及处理,而且就智能卡在目前的应用情况而言,并发和共享的工作也确实是不需要。
COS在设计时一般都是紧密结合智能卡内存储器分区的情况,按照国际标准(ISO/IEC7816系列标准)中所规定的一些功能进行设计、开发。
但是由于目前智能卡的发展速度很快,而国际标准的制定周期相对比较长一些,因而造成了当前的智能卡国际标准还不太完善的情况,据此,许多厂家又各自都对自己开发的COS作了一些扩充。
智能卡操作系统(COS)仿真器系统设计与实现智能卡操作系统仿真器系统设计与实现一、前言如今智能卡芯片和卡片成品的开发与生产已经形成了一个世界性的新兴技术产业。
我国于1993年,以电子货币应用为重点的各类卡基应用系统工程即金卡工程正式启动。
它涉及众多部门,是一项跨部门、跨地区、跨行业、跨世纪的庞大社会系统工程,也是中国信息化、产业化发展的纲要和指南。
开发智能卡,其关键在于开发智能卡上所嵌入的集成电路芯片以及安置在芯片内的应用程序暨片内操作系统。
由于集成电路的流片费用昂贵、流片加工周期长,所以无论从成本控制上、还是市场需要上,保证一次设计成功至为关键。
为了实现这一目的,设计开发一套“智能卡操作系统仿真器系统”显得尤为必要和重要。
1、仿真器系统主要实现的功能CIU92开发系统是针对CIDC自行设计的CIU92系列CPU、结合IC卡的有关特点而设计的软硬件集成开发环境。
DS92主要有两大功能:汇编语言编译和硬件仿真。
硬件仿真提供了不同层次的硬件仿真手段,便于用户根据应用开发程度选择相应的仿真模式。
DS92是针对CPU卡的开发系统,既有一般CPU开发系统的共性,也有一些IC卡特有的仿真方法,例如内部复位(internal mrst)模式、外部复位(external mrst)模式、实(release)模式、IC卡与读卡器(reader)的相互作用关系遵循ISO7816-3协议。
主要功能如下:提供COS程序代码编制、编辑环境;提供将COS程序代码编译为智能卡中央处理单元可以执行的机器指令码的编译环境;实现将编译后的机器指令码下载到仿真器,并由仿真器执行的功能;可以设置COS程序执行断点,支持单步运行、多步运行、子程序调用、跳转、连续运行等调试功能;可以实时查看卡内CPU的内部RAM、寄存器单元;可以实时查看COS程序执行后的数据结果;仿真运行需要的其它辅助性功能。
图1DS9COS仿真器系统框图2、仿真器系统总体方案DS92从逻辑上可以分为软件和硬件两大部分,其组成示意图如图1。
1. Smart COS简介CPU卡操作系统简称COS,它是伴随着集成电路卡从简单的EEPROM 发展到带微处理器的智能卡而应运产生的。
随着CPU卡应用的日益广泛,作为国内制卡行业和读写机具开发生产企业的先锋,深圳市明华澳汉科技有限公司于1999年6月成功地开发出符合《中国金融集成电路(IC)卡规范》、ISO/IEC7816标准的且拥有自主版权的CPU卡操作系统Smar t COS。
在金融领域,它可作为现金卡、信用卡等银行卡使用;在社保、工商、税务、证券等各种付费行业可作为用户卡使用;在电子商务网络系统中,可做为交易双方的身份识别。
Smart COS具有如下特点:1)符合《中国金融集成电路(IC)卡规范》、《中国金融集成电路(IC)卡应用规范》2)支持ISO-7816 T=0 通讯协议。
3)文件系统支持二进制文件、定长记录文件、变长记录文件、循环定长记录文件。
4)支持电子钱包、电子存折功能。
5)支持Single DES、Triple DES等加密算法,并支持用户特有的安全加密算法的下载。
6)支持线路加密、线路认证功能,防止通信数据被非法窃取或篡改。
7)可用作安全保密模块,使用过程密钥实现加密、解密。
8)支持多种容量选择,可选择2K、4K、8K、16K字节的EEPROM空间。
9)安全机制使用状态机,并支持PIN检验、CPU卡和终端的双向认证、数据加密、解密、MAC验证。
10)满足个别需求,可根据特殊行业的特殊用户的需求定制。
2.Smart COS功能模块CPU卡也称智能卡,它的核心就是芯片操作系统,外界对卡发布的所有命令都需要通过操作系统才能对CPU卡起作用。
COS的主要功能是控制智能卡和外界的信息交换,管理智能卡内的存储器并在卡内部完成各种命令的处理。
一般来讲,接口设备与卡之间的命令处理过程可分为四个功能模块:即传输管理器、安全管理器、应用管理器和文件管理器,如图1所示。
传输管理对于COS而言,通讯层是接收和发送数据的通道,负责终端和卡片之间的数据传输。
目录目录 (1)注: (3)一.收发apdu相关 (3)1. u16 sw; (3)2. struct bits1 (3)3. u8 ibuf[0x100] (3)4. u8 *pbuf; (4)二.卡片状态相关 (4)1. struct IC_ST (4)2. u8 safestate (5)三.文件指针变量 (5)1.文件存储和定位原理 (5)2. u8 Dir (6)3. u8 File (6)4. u16 Offset (6)5. u8 CurrentDir (7)四.文件系统相关 (7)1. u8* VIP_F & u8* VIP_F_END (7)2. u8* F_FFS & u8* F_FFS_end (7)3. u8* FFS_FAT & u8* FFS_FAT_END (7)4. u8* FAT_ADDR_BASE (7)5. u8* FAT_CLUSTER & u8* CLUSTER_FREE (7)6.文件系统结构 (7)五.掉电保护相关 (8)1.原理 (8)2.原子写备份流程 (9)3.原子写恢复流程 (9)六.写Flash抗干扰变量 (10)1. u8 AG (10)2. u8 Bins,Bprotect1,Bprotect2 (10)七.写Flash相关 (10)1.背景 (10)2.数据结构 (11)3.备份流程 (12)4.恢复流程 (12)八. 其它变量 (13)1. u8 ENV_Status (13)2. u8 EDEP_TradeState (13)3. u8 SEL_DF_OK (14)4. u8* Ptransfer_Code_Point (14)5. u8* CARD_No_Point (14)6. u8 random[0x10] (14)7. u8 key & Databuf[0x10] (14)8. u8 APPLockFlag (14)9. u8 TradeKeyBuf[22] (15)10. u8 Trade_TempBuf[32]&Flash_w_Rambuf[300] (15)注:文中**(文件头)第XX字节,其实为第XX+1字节,XX为数组的下标,只是为了描述方便。
长三角ETC系统CPU卡、ESAM结构第 4.0 版文档修订记录1 双界面CPU卡格式1.1 CPU卡片文件结构图公路联网收费应用中双界面CPU卡的文件结构,如图所示。
0000 系统密钥文件0016 持卡人基本信息文件0001 DIR目录数据文件DF01 联网收费应用目录0000 应用密钥文件0015 卡发行基本数据文件0012 联网收费信息文件0002 电子钱包文件0018 钱包交易记录文件0019 复合消费专用文件0008 应用保留文件10009 标识站应用文件000A 应用保留文件2000B 长三角公有文件000C 省市私有文件图 1.1-1 卡片文件结构1.2 CPU卡片详细文件结构表1-1 卡片详细文件结构1.3 卡片数据文件说明1.3.1 MF下密钥文件说明:a. 制造主密钥外部认证通过后,使用密钥更新命令将其替换成卡片主控密钥。
b. 卡片主控密钥在自身的控制下更新(密文+MAC)。
c. 卡片DF01下密钥文件的应用主控密钥在卡片主控密钥的线路保护控制下装载。
1.3.2 DF01联网收费应用目录下密钥文件说明:a. 应用主控密钥在卡片主控密钥的线路保护控制下装载(密文+MAC)。
b. 应用主控密钥在自身的控制下更新(密文+MAC)。
c. TAC子密钥用于交易成功后产生TAC交易认证码。
d. 应用PIN为口令密钥,用于钱包充值及读取终端交易记录,在卡片初始化时由系统设定一个默认值(长三角发卡时须统一PIN为0x888888,各省不提供PIN修改功能)即可。
1.3.3 持卡人基本数据文件1.3.4 卡片发行基本数据文件1.3.5 复合消费专用文件注:0019文件中原标识站,收费员工号,入口班次和车牌号码字段,都改为预留.具体内容自定义.1.3.6 联网收费信息文件注:0012文件中原标识站,收费员工号,入口班次,车牌号码字段,都改为预留.具体内容自定义.1.3.7 电子钱包文件1.3.8 终端交易记录文件1.3.9 备用文件(上海部分保留使用)1.3.10 标识站信息文件注:此文档定义标识站信息文件的文件标识和文件大小.标识站信息文件的具体内容自定义.1.3.11 保留文件21.3.12 长三角公有文件1.3.13 省市私有文件2 OBE_SAM安全模块结构2.1 文件结构图2.2 文件详细信息2.2.1 系统信息文件2.2.2 MF下保留文件2.2.3 ETC应用车辆信息文件2.2.4 ETC应用交易记录文件2.2.5 应用保留文件12.2.6 应用保留文件22.2.7 应用保留文件32.2.8 OBU应用预留文件12.2.9 OBU应用预留文件22.2.10 省市私有文件2.2.11 长三角公有文件2.2.12 标识站信息文件注:此文档定义标识站信息文件的文件标识和文件大小.标识站信息文件的具体内容自定义.2.2.13 标识站保留文件12.2.14 标识站保留文件22.3 OBE_SAM内密钥说明注:密钥用途说明。
SIM卡的操作系统cos随着 Ic卡从简单的同步卡发展到异步卡,从简单的 EPROM卡发展到内带微处理器的智能卡(又称CPU卡),对IC卡的各种要求越来越高。
而卡本身所需要的各种管理工作也越来越复杂,因此就迫切地需要有一种工具来解决这一矛盾,而内部带有微处理器的智能卡的出现,使得这种工具的实现变成了现实。
人们利用它内部的微处理器芯片,开发了应用于智能卡内部的各种各样的操作系统,也就是在本节将要论述的COS。
COs的出现不仅大大地改善了智能卡的交互界面,使智能卡的管理变得容易;而且,更为重要的是使智能卡本身向着个人计算机化的方向迈出了一大步,为智能卡的发展开拓了极为广阔的前景。
1 COS概述COS的全称是Chip Operating System(片内操作系统),它一般是紧紧围绕着它所服务的智能卡的特点而开发的。
由于不可避免地受到了智能卡内微处理器芯片的性能及内存容量的影响,因此,COS在很大程度上不同于我们通常所能见到的微机上的操作系统(例如DOS、UNIX等)。
首先,COS是一个专用系统而不是通用系统。
即:一种COS一般都只能应用于特定的某种(或者是某些)智能卡,不同卡内的COS一般是不相同的。
因为coS一般都是根据某种智能卡的特点及其应用范围而特定设计开发的,尽管它们在所实际完成的功能上可能大部分都遵循着同一个国际标准。
其次,与那些常见的微机上的操作系统相比较而言,COS 在本质上更加接近于监控程序、而不是一个通常所谓的真正意义上的操作系统,这一点至少在目前看来仍是如此。
因为在当前阶段,COS所需要解决的主要还是对外部的命令如何进行处理、响应的问题,这其中一般并不涉及到共享、并发的管理及处理,而且就智能卡在目前的应用情况而盲,并发和共享的工作也确实是不需要曲。
COS在设计时一般都是紧密结合智能卡内存储器分区的情况,按照国际标准(ISO/IEC7816系列标准)中所规定的一些功能进行设计、开发。
智能卡的操作系统——COS2003-4-12 随着 Ic卡从简单的同步卡发展到异步卡,从简单的 EPROM卡发展到内带微处理器的智能卡(又称CPU卡),对IC卡的各种要求越来越高。
而卡本身所需要的各种管理工作也越来越复杂,因此就迫切地需要有一种工具来解决这一矛盾,而内部带有微处理器的智能卡的出现,使得这种工具的实现变成了现实。
人们利用它内部的微处理器芯片,开发了应用于智能卡内部的各种各样的操作系统,也就是在本节将要论述的COS。
COs的出现不仅大大地改善了智能卡的交互界面,使智能卡的管理变得容易;而且,更为重要的是使智能卡本身向着个人计算机化的方向迈出了一大步,为智能卡的发展开拓了极为广阔的前景。
1 COS概述COS的全称是Chip Operating System(片内操作系统),它一般是紧紧围绕着它所服务的智能卡的特点而开发的。
由于不可避免地受到了智能卡内微处理器芯片的性能及内存容量的影响,因此,COS在很大程度上不同于我们通常所能见到的微机上的操作系统(例如DOS、UNIX等)。
首先,COS是一个专用系统而不是通用系统。
即:一种COS一般都只能应用于特定的某种(或者是某些)智能卡,不同卡内的COS一般是不相同的。
因为coS一般都是根据某种智能卡的特点及其应用范围而特定设计开发的,尽管它们在所实际完成的功能上可能大部分都遵循着同一个国际标准。
其次,与那些常见的微机上的操作系统相比较而言,COS在本质上更加接近于监控程序、而不是一个通常所谓的真正意义上的操作系统,这一点至少在目前看来仍是如此。
因为在当前阶段,COS所需要解决的主要还是对外部的命令如何进行处理、响应的问题,这其中一般并不涉及到共享、并发的管理及处理,而且就智能卡在目前的应用情况而盲,并发和共享的工作也确实是不需要曲。
COS在设计时一般都是紧密结合智能卡内存储器分区的情况,按照国际标准(ISO/IEC7816系列标准)中所规定的一些功能进行设计、开发。
CPU卡系统原理卡结构说明发卡器具有4个功能:发母卡,发PSAM卡,发用户卡,读用户卡。
一、发母卡:1、选择母卡根目录,用母卡出厂密钥进行外部认证,擦除卡片内容2、建立母卡根目录下的KEY文件,写入母卡主控密钥,此主控密钥和出厂密钥相同3、创建一个ADF目录,建立ADF目录下的KEY文件4、在ADF的KEY文件里写入4个密钥:导出密钥1:用来导出密钥到标准算法的PSAM卡和CPU卡导出密钥2:用来导出密钥到国密算法的PSAM卡和CPU卡导出保护密钥1:等于PSAM的根目录的主控密钥,用于把导出密钥加密写到PSAM卡导出保护密钥2:等于用户卡的根目录的主控密钥,用于把分散后的导出密钥加密写入用户卡。
根据用户输入的3个因子生成导出密钥1和导出密钥2.二、发PSAM卡:1、选择PSAM卡根目录,用PSAM卡出厂密钥进行外部认证,擦除卡片内容。
2、建立PSAM根目录下的KEY文件,写入PSAM卡主控密钥,此主控密钥和出厂密钥相同。
3、创建一个ADF目录,建立ADF目录下的KEY文件4、选择母卡的ADF目录,选择PSAM卡的ADF目录,对标准算法,用导出保护密钥1加密导出密钥1,不分散,把得到的密文写入到PSAM 卡的ADF目录下的KEY文件。
做为加密密钥。
对国密算法,用导出保护密钥1加密导出密钥2,不分散,把得到的密文写入到PSAM 卡的ADF目录下的KEY文件。
做为加密密钥。
三、发用户卡1、读用户CPU卡的4字节UID,组合成8字节分散因子。
2、选择CPU卡根目录,用CPU卡出厂密钥进行外部认证,擦除卡片内容。
3、建立根目录下KEY文件,写入CPU卡主控密钥,此主控密钥和出厂密钥相同4、创建一个ADF目录,建立ADF目录下的KEY文件。
5、选择母卡ADF目录,选择CPU卡ADF目录对标准算法,用导出保护密钥2加密导出密钥1,用CPU卡UID组合成的8字节做为分散因子,把得到的密文写入到CPU卡的ADF目录下的KEY文件。
三宇数码科技(上海)有限公司于2003年成立,是一家专业生产各种卡片(会员卡、电信卡、刮刮卡、磁条卡、智能IC卡、可视卡),RFID技术开发及软件系统应用、推广和智能卡相关服务的日资企业,是日本理光授权的可以提供可视卡解决方案的少数几家国内公司之一,也是日本CSK软件公司的中国唯一代理商。
公司占地面积达3500平方米,员工100多人。
公司引进具有国际先进水平的制卡生产流水线,已获得了《集成电路卡注册证书》,并且通过了ISO9001:2008质量体系认证,从而提高了企业的产品质量和管理水平。
优秀的设计人才,科学先进的管理模式、完美的产品售后服务为公司的不断发展打下了坚实的基础。
公司的产品广泛应用于金融、电信、移动、社保、医疗、交通、驾驶员管理、旅游、商场、工商税务、安全控制等领域,受到各界的好评。
IC卡及COS简介IC卡(Integrated Circuit Card)也就是集成电路卡,是由法国人在70年代发明的。
国际标准组织(ISO)对IC卡的简单定义如下:一张镶嵌集成电路芯片的信用卡大小的塑胶卡片,并对于IC卡的物理和电器指标以及应用标准做出较详尽的规定~ISO7816。
IC卡的应用随着集成电路技术的飞速发展以及人们对于卡片的作用的认识逐渐成为关注的焦点。
自八十年代末,IC卡首先在欧洲大量使用,作为解决电信以及银行支付中存在的诸多问题的有效解决方案。
随后IC卡的作用被大多数人充分认识,在世界各地IC卡的应用成为了一种产业。
IC卡的应用领域也被大大扩展,目前IC卡主要应用在:(1)电信:作为GSM网络的用户识别卡~SIM卡,还作为公用电话收费卡~公用电话IC卡。
(2)银行:IC卡在银行支付行业的应用成为一种时尚,解决了磁条信用卡(银行卡)应用过程中存在的诸多问题。
有信用卡、扣帐卡、储值卡、电子钱包等多种应用。
(3)保险:IC卡作为管理社会保险以及商业保险的有效手段。
(4)付费电视:IC卡在付费电视方面的应用成为一种新的趋势。
cpu卡芯片操作系统cos随着IC卡从简单的同步卡进展到异步卡,从简单的EEPROM卡进展到内带微处理器的CPU卡,对IC卡的各种要求越来越高。
而卡本身所需要的各种治理工作也越来越复杂,因此就迫切地需要有一种工具来解决这一矛盾,而内部带有微处理器的CPU卡的显现,使得这种工具的实现变成了现实。
一、CPU卡结构(与逻辑加密卡的结构比较)CPU卡拥有自己的CPU微处理器、RAM、程序储备器ROM、EEPROM及I/O接口五部分组成,是一个完整的单片机操纵系统。
二、CPU卡的特点(与逻辑加密卡相比较)(1)芯片和COS的安全技术为CPU卡提供了双重的安全保证。
(2)自带操作系统的CPU卡对运算机网络系统要求较低,可实现脱机操作;而储备器卡必须在完善的网络环境下使用。
(3)可实现真正意义上的一卡多应用,每个应用之间相互独立,并受控于各自的密钥治理系统。
(4)储备容量大,可提供1K-64K字节的数据储备空间(5)使用寿命长,数据储备时刻可达十年以上三、CPU卡的要紧功能(1)身份认证--对持卡人、卡终端、和卡片三方的合法身份做认证(2)支付和结算工具--电子钱包和电子存折的支付手段,可幸免携带大量现金和找零的不便,提高交易效率(3)安全保密模块-- 使用相应的密钥实现加密、解密以及交易处理,从而完成与用户卡之间的安全认证。
(4)数据载体--CPU卡可作为个人档案或重要数据的安全载体,数据可至少储存10年以上四、CPU卡的芯片操作系统COS1、芯片操作系统COSCPU卡的核心是芯片操作系统(Chip Operation System),它是一个比较小而且专门严密的系统。
那个系统治理着卡片的一举一动,外界对卡公布的所有命令都需要通过操作系统才能对CPU卡起作用。
COS的要紧功能是操纵卡和外界的信息交换、治理卡内的储备器并在卡内部完成各种命令的处理。
2、COS操作系统符合的标准(1)《中国金融集成电路(IC)卡规范》、《中国金融集成电路(IC)卡应用规范》(2)中国人民银行PSAM卡规范(3)ISO14443规范(4)ISO7816 1/2/3/43、COS操作系统的安全机制(1)对任一文件的读、写、增加均可设置安全条件,只有在符合安全条件情形下,才能够对文件进行访问。
智能卡操作系统COS详解2篇智能卡操作系统COS详解(一)智能卡操作系统(Card Operating System,简称COS)是一种针对智能卡的操作系统,通常运行在智能卡芯片中。
智能卡操作系统的功能包括数据存储、应用程序管理、安全认证等方面,为智能卡提供了丰富的功能。
一、智能卡操作系统的结构智能卡操作系统通常由两个主要的层次组成:底层硬件抽象层(Hardware Abstraction Layer,简称HAL)和应用逻辑层(Application Logic Layer,简称ALL)。
底层硬件抽象层是COS与智能卡芯片硬件之间的接口。
它负责与芯片之间的通讯和数据传输,并提供一些基本的硬件功能,如内存管理、电源管理、时钟管理等。
HAL的主要目的是屏蔽底层硬件的细节,为ALL提供统一的接口。
应用逻辑层是COS的核心部分,它包含了各种应用逻辑和算法,并提供了访问智能卡资源的接口。
ALL负责管理智能卡上的应用程序,处理与应用程序之间的交互,并提供安全认证功能。
ALL可以根据不同的需求进行扩展,使智能卡能够支持不同的应用场景。
二、智能卡操作系统的功能1. 数据存储:智能卡操作系统可以在智能卡芯片中存储和管理各种数据,如身份证信息、银行卡信息等。
通过COS,智能卡可以实现高效的数据存储和访问,确保数据的安全性和可靠性。
2. 应用程序管理:智能卡操作系统可以管理并执行多个应用程序。
通过ALL,COS可以根据需要加载和卸载应用程序,确保智能卡上的应用程序能够高效运行。
3. 安全认证:智能卡操作系统提供了安全认证功能,可以保护智能卡中存储的敏感数据。
通过ALL,COS可以进行用户身份认证、数字签名等操作,确保智能卡的安全性。
4. 外部接口支持:智能卡操作系统可以通过各种外部接口与其他设备进行通信,如接触式/非接触式接口、USB接口等。
通过外部接口,COS可以与读卡器、电脑等设备进行数据交换,实现智能卡与外部系统的互联互通。
IC卡COS介绍一、基础知识IC卡从简单的存储器卡发展到带有微处理器的CPU卡,是人们对安全要求越来越高的必然结果。
COS是英文全称Chip Operating System(片内操作系统)的缩写。
从本质上说它是智能卡芯片内的一个监控软件,一般存放于ROM、部分E2PROM或Flash中。
COS的实现由四部分组成:文件系统(基础)、安全体系(重要)、通讯处理(辅助)、命令管理(接口)。
对任何一台计算机,操作系统是一个关键的支持平台(如Pentium机上的WIN’95操作系统,工作站上的UNIX操作系统)。
对智能卡来说,COS同样起着核心作用。
没有COS,卡片将不知道该做什么事情。
目前,对于卡内操作系统COS(Card O perating S ystem),全世界没有统一的标准,是根据不同的应用对象定制的。
但COS的基本结构一般都要遵循ISO-7816/3/4/5的规定。
COS的完善与否决定着CPU卡的应用的广度和深度。
一般一种COS只针对于某种特定的应用,不同种类的智能卡,其COS的功能是有区别的。
例如法国Gemplus公司1989年生产的PCOS(Payment Chip Operating System),采用3千字节ROM,8千字节EEPROM,主要应用于电子基金传输交易;德国G&D公司1994年生产的STARCOS,采用10千字节ROM,8千字节EEPROM,是支持多应用和多功能的大型COS;日本日立公司1995年生产出的HitachCOS,采用16千字节ROM,8千字节EEPROM,是一卡多用的大型COS;法国PHILIP公司1995年生产的DSCOS,采用3千字节ROM,1千字节EEPROM,是一个通用的小型COS;北京中钞同方智能卡有限公司1998年生产的中同卡ZTCOS,采用10千字节ROM,2千字节EEPROM,符合中国金融IC 卡规范,主要用于国内金融系统。
不同种类的COS 之间可能会有很大的差异,但它们的基本结构和必须具备的功能是一样的。
μC/OS-II的组成部分
μC/OS-II可以大致分成核心、任务处理、时间处理、任务同步与通信,CPU 的移植等5个部分。
1) 核心部分(OSCore.c)
是操作系统的处理核心,包括操作系统初始化、操作系统运行、中断进出的前导、时钟节拍、任务调度、事件处理等多部分。
能够维持系统基本工作的部分都在这里。
2) 任务处理部分(OSTask.c)
任务处理部分中的内容都是与任务的操作密切相关的。
包括任务的建立、删除、挂起、恢复等等。
因为μC/OS-II是以任务为基本单位调度的,所以这部分内容也相当重要。
3) 时钟部分(OSTime.c)
μC/OS-II中的最小时钟单位是timetick(时钟节拍)。
任务延时等操作是在这里完成的。
4) 任务同步和通信部分
为事件处理部分,包括信号量、邮箱、邮箱队列、事件标志等部分;主要用于任务间的互相联系和对临界资源的访问。
5) 与CPU的接口部分
是指μC/OS-II针对所使用的CPU的移植部分。
由于μC/OS-II是一个通用性的操作系统,所以对于关键问题上的实现,还是需要根据具体CPU 的具体内容和要求作相应的移植。
这部分内容由于牵涉到SP等系统指针,所以通常用汇编语言编写。
主要包括中断级任务切换的底层实现、任务级任务切换的底层实现、时钟节拍的产生和处理、中断的相关处理部分等内容。
cos组成部分管理模块cos组成部分管理模块包括了对操作系统的内核、驱动程序、文件系统、进程管理、内存管理以及用户界面等多个方面的管理。
它协调各个组成部分之间的关系,保证它们能够正确地协同工作。
例如,当用户发起一个操作时,cos组成部分管理模块会根据用户的需求调度相应的进程,并分配足够的内存资源给予进程,同时还会调用相应的驱动程序来完成用户的请求。
cos组成部分管理模块具有高度的灵活性和可扩展性。
它可以根据系统的需求对不同的组成部分进行动态加载和卸载,以提高系统的效率和资源利用率。
例如,当系统需要提供新的功能时,cos组成部分管理模块可以根据需要加载相应的驱动程序或模块,而不需要重新启动整个系统。
这种灵活性使得系统的升级和维护变得更加方便快捷。
cos组成部分管理模块还负责监控系统的运行状态和资源的分配情况。
它会实时监测系统中各个组成部分的运行情况,并根据需要进行调度和资源分配。
例如,当系统内存资源不足时,cos组成部分管理模块会采取相应的策略,例如优化内存分配算法或回收不再使用的内存资源,以保证系统的稳定性和性能。
cos组成部分管理模块还提供了用户界面和交互功能。
它为用户提供了友好的操作界面和丰富的功能,使得用户可以方便地使用和管理系统。
例如,用户可以通过cos组成部分管理模块来打开、关闭和切换不同的应用程序,还可以管理系统的设置和配置。
总结起来,cos组成部分管理模块是计算机操作系统中一个重要的模块,它负责管理和维护系统中的各个组成部分,确保系统的正常运行和高效工作。
它具有灵活性和可扩展性,能够根据系统的需求动态加载和卸载组成部分。
它还负责监控系统的运行状态和资源的分配情况,并提供用户界面和交互功能。
通过cos组成部分管理模块,用户可以方便地使用和管理系统,提高工作效率和用户体验。
MF2 3F00字节数注释注释字节注释ADF 文件2 2 1 00 1 1 2 2 1 1File_ID LNG RFU ACr ACw Read_Right Write_Right RT_KID WT_KIDACr 文件的读控制属性ReadPMK CMK CER CIPH 0 0 PINL MPINPMK ,认证当前环境主控密钥(MK )。
PMK=‘1’时,在执行读命令前,必须通过当前环境(MF/DDF )主控密钥(MK )的认证CMK ,认证当前应用主控密钥(MK )。
CMK=‘1’时,执行读命令前,需要通过当前应用主控密钥(MK )的认证。
在MF/DDF 下执行读命令,该位无意义PINL ,PIN 权限和读权限的逻辑关系。
PINL=‘0’时,为‘与’的关系;PINL=‘1’时,为‘或’的关系.MPIN ,认证PIN 。
MPIN=‘1’时,在执行读命令前,需要通过PIN 的认证Read-Right:文件的读权限。
和ACr 一起控制文件的读操作。
高字节为全局读权限,低字节为局部读权限ACw 文件的写控制属性UpdatePMK CMK CER CIPH DISA DISU PINL MPINPMK 、CMK 、PINL 、MPIN 同上把“读”改为“写”即可。
DISA ,禁止添加。
DISA=‘1’时,禁止向文件添加数据 DISU ,禁止修改。
DISU=‘1’时,禁止修改文件内的数据Write-Right: 文件的写权限。
和ACw 一起控制文件的写操作。
高字节为全局写权限,低字节为局部写权限RT-KID 读密钥的短标识符。
执行读命令时,加密数据和计算校验码(MAC )所用密钥的短标识符。
该密钥的用途为传输密钥或主控密钥WT-KID 写密钥的短标识符。
执行写命令时,加密数据和计算校验码(MAC )所用密钥的短标识符。
该密钥的用途为传输密钥或主控密钥记录文件中每条记录以固定长度记录数据。
记录文件既可按记录号方式访问,也可按标签方式(TAG )访问2 1 1 1221 1File_ID RF ACr ACw Read_Right Write_Right RT_KID WT_KID文件标识符以SFI 访问时,文件标识符的低五位有效,只能访问到第一个文件 RF 记录数据格式(‘01H ’:TLV 格式;‘00H :非TLV 格式 ACr 文件的读控制属性ReadPMK CMK CER CIPH 0 0 PINL MPINPMK ,认证当前环境主控密钥(MK )。
PMK=‘1’时,在执行读命令前,必须通过当前环境(MF/DDF )主控密钥(MK )的认证CMK ,认证当前应用主控密钥(MK )。
CMK=‘1’时,执行读命令前,需要通过当前应用主控密钥(MK )的认证。
在MF/DDF 下执行读命令,该位无意义PINL ,PIN 权限和读权限的逻辑关系。
PINL=‘0’时,为‘与’的关系;PINL=‘1’时,为‘或’的关系.线性定长记录文件:线性定长记录文件中的每条记录长度一致 RL (1 字节): 每条记录的长度RN (1 字节): 文件中可容纳的最大记录个数RE (1 字节): 当前记录个数。
当前已存在的记录个数。
在建立文件时,用户可设定一初始值,其值小于等于RN 。
RE=‘00’表示文件内无记录存在。
其余同上线性变长记录文件:线性变长记录文件中的记录长度可以不一致。
LNG (2 字节):文件体空间。
循环定长记录文件:每条记录长度一致。
循环定长记录文件支持循环存取记录数据。
参数同线性定长记录文件ESAM 专用钱包文件交易文件是一种特殊的文件结构。
文件体为固定长度。
只有交易命令才能对其操作ESAM 专用钱包文件是线性定长纪录文件具有三条记录,分别记录钱包余额、交易金额、交易计数器2 11 11 1 12211File_ID RF RLRN RE ACr ACw Read_Right Write_Right RT_KIDWT_KID文件标识符。
以SFI 访问时,文件标识符的低五位有效,只能访问到第一个文件RF (1字节):记录数据格式(‘00H ’RL (1 字节): 每条记录的长度(最长16 字节)RN (1 字节): 文件中可容纳的最大记录个数。
RE (1 字节): 当前记录个数。
当前已存在的记录个数。
在建立文件时,用户 可设定一初始值,其值小于等于RN 。
RE=‘00’表示文件内无 记录存在。
RT-KID : 读密钥的短标识符。
执行读命令时,加密数据和计算校验MAC 所用密钥的短标识符。
该密钥的用途为传输密钥或主控密钥WT-KID 写密钥的短标识符。
执行写命令时,加密数据和计算校验码MAC 所用密钥的短标识符。
该密钥的用途为传输密钥或主控密钥Read-Right :文件的读权限(扣款权限)。
和ACr 一起控制文件的读操作。
高字节为全局读权限,低字节为局部读权限ACr 文件的读控制属性ReadPMK CMK CER CIPH 0 0 PINL MPINPMK ,认证当前环境主控密钥(MK )。
PMK=‘1’时,在执行读命令前,必须通过当前环境(MF/DDF )主控密钥(MK )的认证CMK ,认证当前应用主控密钥(MK )。
CMK=‘1’时,执行读命令前,需要通过当前应用主控密钥(MK )的认证。
在MF/DDF 下执行读命令,该位无意义PINL ,PIN 权限和读权限的逻辑关系。
PINL=‘0’时,为‘与’的关系;PINL=‘1’时,为‘或’的关系.MPIN ,认证PIN 。
MPIN=‘1’时,在执行读命令前,需要通过PIN 的认证安全文件(内部)安全文件只能写入不能读出。
一个安全文件可存有多个密钥和口令。
密钥和口令可通过WRITE KEY 命令写入卡内. 标识符为‘00’的密钥定义为主控密钥。
一个DF 下只能有一个主控密钥。
主控密钥的建立是随DF 一起建立的,可通过WRITE KEY 命令更新主控密钥值。
2 2 121File_ID LNG ACw Write_Right WT_KIDLNG 文件体空间ACw 文件的写控制属性Reload AppendPMK CMK CER CIPH 0 0 CER CIPHPMK 认证父目录主控密钥(MK )PMK=‘1’时,在ADF 下执行修改KEY 命令前需要通过父目录主控密钥(MK )的认证。
如果在MF/DDF 下执行修改KEY 命令该位无意义。
CMK 认证当前主控密钥(MK )。
CMK=‘1’时,执行修改KEY 命令前需要通过当前主控密钥(MK )的认证CER ,校验码。
当CER=‘1’时修改KEY 命令的数据域中要附有校验码(MAC )数据. CIPH ,数据加密。
当CIPH=‘1’时,修改KEY 命令的数据域为密文CER ,校验码。
当CER=‘1’时,新建KEY 命令的数据域中要附有校验码(MAC )数据。
用于计算校验码的KEY 固定为当前主控密钥。
CIPH ,数据加密。
当CIPH=‘1’时,新建KEY 命令的数据域为密文。
用于加密数据的KEY 固定为当前主控密钥Write-Right 密钥的修改权限。
和ACw 一起控制密钥的修改操作。
高字节为全局修改密钥权限,低字节为局部修改密钥权限WT-KID :重装密钥的短标识符。
执行修改密钥命令时,加密数据和计算校验数据所用KEY 的短标识符。
该密钥的用途为传输密钥,或主控密钥WT-KID :重装密钥的短标识符。
执行修改密钥命令时,加密数据和计算校验数据所用KEY 的短标识符。
该密钥的用途为传输密钥,或主控密钥金融环境下,PIN 的有效长度2~6 个字节;2、对于类型4 情况下的PIN ,数据信息格式中的UBK 指的是解锁PIN 密钥的标识符;RLK 指的是重装PIN 密钥的标识符。
3、对于类型4,PIN 为主PIN 时,标识为“00”。
参数说明:标识: 密钥的标识符。
取值范围在‘00H ’—‘7FH ’之间。
标识为‘00H ’的密钥定义为主控密钥(MK )。
用途 说明 密钥类型 相关命令 00 外部认证密钥 1 外部认证 01 传输密钥 2 “数据传输”02 消费密钥 3/5 交易命令/计算命令密钥类型的高三位为密钥的离散级数,支持一级到七级离散。
索引: 密钥的引用序列号。
版本: 密钥的版本序号。
算法: 安全算法。
‘00’为3DES 算法;‘01’为单DES 算法。
Access-Right: 密钥的使用权限。
高字节为全局使用权限,低字节为局部使用权限。
详细说明参见“安全管理”一章。
Limit: 密钥认证限制数。
连续认证失败的次数,最大设置为15 次,Limit减为0 时,密钥和PIN 被锁定或应用被永久锁定。
Limit 设置为0值时,认证限制数为无限大。
SSB: 安全级别。
详细说明参见“安全管理”一章。
Key-Data: 密钥数据。
其有效长度为8 字节或16 字节。
密钥的长度取决于加密算法。
采用3DES 算法的密钥长度为16 字节,采用单DES 算法的密钥长度为8 字节。
PIN: 口令数据, 2~6 字节。
第一次新建口令时,PIN 值为8 字节,其组成是:PIN 值=有效字节+填充数据’FF’(6~2 字节)。
而更新PIN 时只输入有效值2~6 字节字节,不需要填充数据’FF’。
例如:PIN 值为‘1234’新建口令:PIN 值=‘1234FFFFFFFFFFFF’更新口令:PIN 值=‘1234’UBK: 解锁密钥的短标识符。
执行口令解锁命令时,加密数据和计算校验数据所用KEY 的短标识符。
该密钥的用途为传输密钥,或主控密钥。
RLK: 重装密钥的短标识符。
执行口令重装命令时,加密数据和计算校验数据所用KEY 的短标识符。
该密钥的用途为传输密钥,或主控密钥。