基于PBOC3.0金融IC卡的支付及通用存储应用系统的研究与实现

发布时间：2017-04-07 21:10

  本文关键词：基于PBOC3.0金融IC卡的支付及通用存储应用系统的研究与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：智能卡具备数据存储和自主计算能力,适用于敏感数据的安全存储,因此被广泛应用到金融、医疗、消费等领域,为人们的生活带来了极大的方便。但在智能卡技术普及的同时,至今还没有一个通用的智能卡应用系统开发建设解决方案。除了智能卡软、硬件架构上的诸多限制,智能卡系统开发中涉及许多行业规范标准,系统又需要满足各类业务对系统的安全性的不同的要求。因此,整个开发难度和建设成本都高于普通应用系统。此外,由于现行解决方案大多是封闭和独立的,对于用户来说,每一项业务都需要单独办卡,用户在管理各种各样卡片的同时,随着卡片数量的增加,也将造成管理难、易丢失、易错用等问题,严重影响了用户体验,同时也违背了智能卡“一卡多应用”的初衷。为了解决智能卡应用系统建设上存在的诸多问题,论文基于对安全单元基础架构及智能卡文件系统的研究,提出了一种通用存储应用系统,系统由卡片端、客户端和服务端组成。卡片端作为数据存储载体,由服务端实现业务逻辑的控制,客户端则搭建起服务端和卡片之间的安全、透明的数据传输通道,实现服务端和卡片的跨距离交互。论文的主要工作包含以下几点:1.创新性的提出了通用存储应用系统模型,按照服务端业务职责划分模型,对通用存储空间资源的进行细化、统一管理,从真正意义上实现“一卡多应用”的理念。同时结合对卡片端、客户端和服务端的分析,论文对整个系统的关键业务流程进行了建模,并对整个系统面临的安全问题提出了相应的安全策略;2.研究了智能卡文件系统的基本框架和建模过程中的技术难点,设计实现了一个功能完备的智能卡文件系统,并参照相关规范标准设计了文件系统配套的APDU指令,此外,论文基于对智能卡安全机制的研究,制定了文件系统防篡改、防复制、防伪造的策略;3.针对系统服务端APDU生成流程,提出了一个通用的APDU生成组件,从而简化了APDU的组装流程。同时,论文基于客户端现有的安全单元访问接口,提出了一种全新的SE访问框架,从而实现对各类安全单元的交互接口整合和统一;4.基于中国人民银行IC卡规范的研究,论文提出了基于金融IC卡的快速非接触式支付,这种全新的支付方式简化了传统支付流程中的繁琐操作,实现了移动支付用户体验的改善;5.基于本文研究成果,设计实现了一种电子优惠券应用系统,同时对通用存储应用系统的适用性、可行性和性能进行了验证。
【关键词】：安全单元 智能卡文件系统 支付控件 金融IC卡 PBOC规范
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP333
【目录】：

• 摘要5-6
• abstract6-11
• 第一章 绪论11-16
• 1.1 研究背景与意义11-13
• 1.2 国内外研究现状13-14
• 1.3 IC卡通用体系结构问题分析14-15
• 1.4 论文结构15-16
• 第二章 通用存储应用系统及金融IC卡关键技术研究16-27
• 2.1 安全单元16-19
• 2.1.1 Global Platfrom规范16-18
• 2.1.2 安全通道协议18-19
• 2.2 Java Card框架19-23
• 2.2.1 Java Card体系结构19-20
• 2.2.2 Java Card应用程序模型20-21
• 2.2.3 消息传递模型21-23
• 2.3 基于PBOC 3.0 的金融IC卡23-24
• 2.4 智能卡文件系统24-26
• 2.5 本章小结26-27
• 第三章 通用存储应用系统体系结构建模27-60
• 3.1 系统结构划分27
• 3.2 系统架构建模27-38
• 3.2.1 卡片端29-36
• 3.2.2 终端36-37
• 3.2.3 服务端37-38
• 3.3 系统接.建模38-59
• 3.3.1 APDU交互命令的设计38-51
• 3.3.2 服务器端的关键接.设计51-57
• 3.3.3 金融IC卡支付控件接.建模57-59
• 3.4 本章小结59-60
• 第四章 通用存储空间的研究与实现60-105
• 4.1 通用存储空间基本框架关键问题分析60-70
• 4.1.1 通用存储空间状态建模61-62
• 4.1.2 通用存储空间共享存储区62-63
• 4.1.3 文件系统层次结构框架63-66
• 4.1.4 EF文件的接.设计66-67
• 4.1.5 Buffer-Offset-Length设计模型67-70
• 4.2 通用存储空间应用程序基础框架70-73
• 4.2.1 模块划分70-71
• 4.2.2 应用程序主框架的类建模71-73
• 4.3 通用存储空间文件系统模块73-82
• 4.3.1 文件系统层次化模型73-75
• 4.3.2 文件系统模块框架的设计与实现75-82
• 4.4 通用存储空间APDU命令处理流程建模82-101
• 4.4.1 PIN相关APDU命令的处理流程82-84
• 4.4.2 获取随机数命令的处理流程84-86
• 4.4.3 SELECT命令的处理流程86-87
• 4.4.4 创建文件命令的处理流程程87-90
• 4.4.5 内部认证和外部认证命令的处理流程90-91
• 4.4.6 GET-DATA命令的处理流程91
• 4.4.7 WRITE-KEY命令的处理流程91-92
• 4.4.8 删除DF命令的处理流程92-93
• 4.4.9 二进制文件读取和修改命令的处理流程93-94
• 4.4.10计数器读取命令的处理流程94
• 4.4.11计数器增值、减值命令的处理流程94-95
• 4.4.12 READ-RECORD命令的处理流程95-96
• 4.4.13 APPEND-RECORD命令的处理流程96-97
• 4.4.14记录文件修改命令的处理流程97-98
• 4.4.15 APPEND E-Record命令的处理流程98-99
• 4.4.16 UPDATE E-Record命令的处理流程99-100
• 4.4.17 DELETE E-Record命令的处理流程100-101
• 4.4.18应用锁定、解锁命令的处理流程101
• 4.5 关键算法流程的研究与实现101-104
• 4.5.1 计数器增值、减值算法101-103
• 4.5.2 四字节MAC生成算法103-104
• 4.6 本章小结104-105
• 第五章 通用存储应用系统建设的关键问题研究105-138
• 5.1 通用存储应用系统服务端关键技术研究105-123
• 5.1.1 通用存储空间APDU的生成105-112
• 5.1.2 应用目录描述文件112-116
• 5.1.3 通用存储应用系统服务端接.交互流程建模116-123
• 5.2 安全单元访问接123-127
• 5.3 qPBOC支付流程的研究127-132
• 5.3.1 qPBOC脱机付款流程分析127-131
• 5.3.2 fDDA快速动态数据认证流程131-132
• 5.4 qPBOC支付控件132-137
• 5.4.1 BER-TLV编码的解析132-134
• 5.4.2 支付控件主体的基本框架设计134-137
• 5.5 本章小结137-138
• 第六章 通用存储应用系统安全性问题的研究138-147
• 6.1 通用存储应用系统安全模型138-145
• 6.1.1 密钥体系的规划139-141
• 6.1.2 数据认证流程设计141-145
• 6.2 通用存储空间文件系统的访问控制145-146
• 6.3 本章小结146-147
• 第七章 通用存储应用系统的应用实例147-158
• 7.1 通用优惠券应用原型设计147-150
• 7.2 系统应用场景说明150-153
• 7.3 性能测试及分析153-155
• 7.4 对比分析155-157
• 7.5 本章小结157-158
• 第八章 全文总结158-160
• 8.1 总结158
• 8.2 不足与展望158-160
• 致谢160-161
• 参考文献161-164
• 攻读硕士学位期间取得的成果164-165

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