USB协议在智能卡上的多应用研究

摘要

长期以来智能卡集成电路和软件技术一直沿用了其诞生以来的基本设计理念和内部架构。一方面，智能卡技术获得了巨大的商业成功；另一方面，智能卡技术也受到越来越多其它新技术的挑战，传统SIM卡的容量在16K 至128K字节之间，并采用8位CPU。由于存储容量有限，处理能力很低，传统SIM 卡能开展的业务极其有限；目前大量的新型移动增值业务，如手机电视、移动电子商务、多媒体应用，都需要进行大量的数学计算和数据吞吐，这使得传统智能卡业务开展受到了极大的挑战。 智能存储卡 (SSC：Smart Storage Chip) 是针对这种需要而产生的一种集SIM、USB海量存储和SD/MMC存储为一体的多应用智能卡，其独有的三卡合一的功能大大扩展了SIM卡的业务范围，并将高速接口(USB，SD/MMC)与低速接口(ISO 7816)通过实时操作系统(RTOS)整合成一个多任务并发的实时系统，其应用领域越来越广。 随着大容量智能卡的推出，原有的使用ISO7816协议进行数据传输和发卡的传输瓶颈日渐突出，这种Kb/S的传输速率远远不能够满足新业务的需要，兆级以上数据的发卡速度受到了很大的制约。因此，如何通过USB或者SD/MMC 等高速数据传输SIM卡业务成了多应用智能卡发展的迫切需求。 论文通过在多应用SIM卡上扩展USB协议实现了SIM卡用户相关数据在PC和多应用卡上的对等隐藏传输。通过这种方式，不仅使得如企业号簿，电子书这种大容量数据业务得以开展，而且由USB协议扩展了安全访问控制模块，最大限度的保证了数据传输的安全性。同时，通过USB进行大容量数据的发卡，也大大提高了传统智能卡的发卡速度。 论文最后提出一种USB协议扩展方法，通过这种在PC和多应用智能卡间的扩展协议传输，可以方便的在PC和智能卡关键隐藏数据间建立安全高速的访问通道。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

1.1.智能卡发展现状

1.2.本论文的内容安排

1.3.术语

第二章多应用智能卡的文件存储

2.1智能存储卡简介

2.2 FAT文件系统

2.3多应用智能卡文件系统(SSC-FS)

2.2.1 SSC-FS总体介绍

2.2.2 SSC-FS的模块化结构

第三章USB协议和总线结构

3.1 USB协议

3.1.1 Mass Storage协议

3.1.2 Bulk-Only传输协议

3.1.3 SCSI指令集

3.2 USB的总线架构

3.2.1总线拓扑结构

3.2.2 USB设备

3.2.3 USB主机

3.2.4 USB数据流

3.2.5 USB的端点

第四章USB接口实现智能卡文件隐藏和数据备份

4.1多应用智能卡上USB firmware标准设计

4.1.1 USB固件架构和流程

4.1.2 USB设备对应的Flash文件系统

4.1.3标准USB数据批量传输

4.2文件隐藏和数据备份

4.2.1总体设计

4.2.2 Firmware设计流程及模块

4.2.3 PC备份软件对接收数据的处理

4.3安全访问控制

4.3.1设计思想

4.3.2设计流程与模块

第五章代码调试与结果

5.1代码调试

5.2结果

第六章总结与展望

第七章附录

参考文献

致谢