基于PKCS#15规范的智能卡文件系统的设计与实现

摘要

随着我国信息化建设脚步的加快，特别是金卡工程建设的不断深入发展，智能卡已广泛地应用于各个领域，如金融，电信，交通，政府行业等等。尤其是近年来物联网产业的兴起以及云计算的推广，使智能卡打破传统的竞争市场格局，迎来了新的发展机遇。
　　智能卡操作系统是一个专用系统而不是通用系统。每个自主研发智能卡操作系统的公司，对智能卡标准的理解程度和实现深度不尽相同，这使得不同厂家的智能卡之间几乎没有互操作性可言。这就给智能卡上层应用系统的开发以及用户的使用带来很多不便。然而随着信息技术的发展和市场需求的增加，互操作性必将成为产品需求。
　　PKCS＃15规范提供了一个标准的文件系统，如果按照该规范来实现智能卡的文件系统，那么各个厂家的智能卡就拥有相同或是相似的结构使得应用层不必区分智能卡内的文件结构，而只需关心文件内容即可。因智能卡内指明了令牌上数字认证的通用存储格式，这样不同厂商提供的智能卡的认证和创建的应用就有了互操作性。故该课题的研究很有意义。
　　本文对智能卡的关键理论和技术进行了简单介绍，对PKCS＃15规范，也即公钥加密标准系列中的密码令牌信息格式规范的优势和内容进行介绍，为后续的设计做理论铺垫。本文主要通过编译OPENSC提供的库函数，来得到一个满足PKCS＃15标准的卡，在这个卡上来设计PKCS＃15应用的文件系统。本文的设计主要是基于北京握奇数据系统有限公司的TimeCOS/PK For7816-8/9手册中的安全体系架构，并结合PKCS＃15规范中典型的文件系统结构。在握奇数据系统有限公司自主研发的软件CardIDE上建立基于PKCS＃15规范的文件系统，并在该文件系统上实现密码学的一些简单应用，如加密解密功能。