IC卡片國(guó)際規(guī)范及OTA業(yè)務(wù)相關(guān)技術(shù)及規(guī)范交流

1、分分 享享 與與 交交 流流IC卡相關(guān)的國(guó)際規(guī)范中廣瑞波技術(shù)部2009年02月目目 的的u分享OTA技術(shù)平臺(tái)中所涉及到的各類(lèi)卡片/業(yè)務(wù)規(guī)范的理解；u儲(chǔ)備基于JAVA卡的OTA業(yè)務(wù)所涉及到的相關(guān)技術(shù)與術(shù)語(yǔ)，為下一步工作提供參考u建議新版OTA系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及開(kāi)發(fā)流程、工具。課課 時(shí)時(shí) 按按 排排總計(jì)分為三個(gè)課時(shí)，每課時(shí)約1個(gè)小時(shí)，分在三周內(nèi)完成。u第一課時(shí)：第一課時(shí)：ID卡，IC卡相關(guān)特性及規(guī)范，UICC卡部分規(guī)范內(nèi)容。u第二課時(shí)：第二課時(shí)：UICC卡片上(U)SIM應(yīng)用特性及OTA管理相關(guān)國(guó)際規(guī)范；u第三課時(shí)：第三課時(shí)：基于UICC/GP卡的OTA管理平臺(tái)建議系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及開(kāi)發(fā)流程。交流與介紹方式交

2、流與介紹方式u 原則：只作每個(gè)規(guī)范大體內(nèi)容描述，及參照引導(dǎo)，對(duì)具體編碼不作介紹（因?yàn)槠涫桥嘤?xùn)目的。即通過(guò)交流大家可以隨時(shí)想起特定編碼可以在哪些規(guī)范中找到）。u 結(jié)果：每個(gè)規(guī)范所參照的規(guī)范（引用規(guī)范），形成規(guī)范內(nèi)容列表，強(qiáng)調(diào)留給其它規(guī)范的定義空間；u 對(duì)照：適當(dāng)加進(jìn)一些規(guī)范新舊版本的對(duì)照。第一課時(shí)第一課時(shí)u 識(shí)別卡u集成電路 卡uUICC卡 物理特性（主要是通過(guò)此介紹一種規(guī)范對(duì)照方法）ISO/IEC及規(guī)范編碼簡(jiǎn)介及規(guī)范編碼簡(jiǎn)介uISO/IEC簡(jiǎn)介：簡(jiǎn)介： ISO（International Organization for Standardization）國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織 成立于1947年 IEC（

3、International Electrotechnical commission）國(guó)際電工委員會(huì) 1906 協(xié)會(huì)uISO/IEC規(guī)范的編碼方式規(guī)范的編碼方式 ISO/IEC + 系列號(hào) +階段標(biāo)識(shí)+冒號(hào) +年份。如：ISO/IEC FDIS 7810:2003 WD(WORK DRAFT)工作組草案 CD(COMMITE DRAFT)委員會(huì)草案 DIS(DRAFT INTERNATIONAL STANDARD)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)草案 FDIS(FINAL DRAFT INTERNATIONAL STANDARD)最終國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)草案 IS(INTERNATIONAL STANDARD)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO標(biāo)準(zhǔn)發(fā)

4、布?xì)v程標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布?xì)v程識(shí)別卡識(shí)別卡 ISO/IEC 7810:2003u 識(shí)別卡（識(shí)別卡（Identification Card）定義：）定義：一種可識(shí)別其持卡人和發(fā)卡方的卡，卡上載有其預(yù)期應(yīng)用和有關(guān)交易所要求輸入的數(shù)據(jù)。u 卡的規(guī)格：卡的規(guī)格：根據(jù)卡的尺寸劃分為ID-000,ID-1,ID-2, ,ID-3。參數(shù)為a,b,c,d見(jiàn)圖。u 卡的構(gòu)造：卡的構(gòu)造：可以由整體材料，層疊材料或膠合材料制成?？ㄉ峡梢詭в谢虿粠ц偳段?。u卡的材料：卡的材料：卡可以使用任何材料。u卡的特性：卡的特性：彎曲韌性，可燃性，有毒性，耐化學(xué)性，溫、濕度條件下的卡尺寸穩(wěn)定性，光，耐久性，剝離強(qiáng)度，粘連或并塊等。u 規(guī)范中

5、未定義卡的正面。規(guī)范中未定義卡的正面。識(shí)別卡識(shí)別卡 ISO/IEC 7810:2003識(shí)別卡識(shí)別卡 ISO/IEC 7810:2003ISO/IEC 7810:2003與ISO/IEC 7810:1995的變化u 增加了ID-000型卡的內(nèi)容，并對(duì)ID-2、 ID-3型卡的物理尺寸作了明確規(guī)定；u增加了“簽名條”、“正常使用”、“凸起區(qū)”、”未使用卡“、”返回卡“等的定義；u在卡的物理特性中增加了抗熱度和阻光度的要求。識(shí)別卡識(shí)別卡 ISO/IEC 7810:2003ID-1/000型卡：型卡：包含一個(gè)ID-000的ID-1規(guī)格卡。ID一000規(guī)格卡對(duì)應(yīng)ID一1規(guī)格卡的關(guān)系識(shí)別卡識(shí)別卡 ISO/

6、IEC 7810:2003切 割 區(qū) 域 邊 界集成芯片卡集成芯片卡(ICC)ISO/IEC 7816-1:1998u 集成芯片集成芯片(IC-Integrated Circuit)：用來(lái)執(zhí)行處理或存儲(chǔ)功能的電子元件；u IC卡：卡：一類(lèi)ID-1規(guī)格卡，在此卡上嵌入了一個(gè)或多個(gè)IC；u 觸點(diǎn)觸點(diǎn)(Contact)：在集成芯片與外界設(shè)備間承擔(dān)電流傳導(dǎo)的物件；u 適用：適用：ISO/IEC 7810所用的ID類(lèi)型都應(yīng)該適用；u 新增：新增：紫外線，X射線，電阻，靜電，操作溫度，觸點(diǎn)表面等；u 此部分未定義卡的正面。此部分未定義卡的正面。集成芯片卡集成芯片卡(ICC)ISO/IEC 7816-2:2

7、007u 內(nèi)容：內(nèi)容：ID-1類(lèi)型ICC中的觸點(diǎn)大小、位置、編號(hào)；u 形狀與面識(shí)：形狀與面識(shí)：7816不規(guī)定形狀與外表不規(guī)定形狀與外表，但定義觸點(diǎn)的最小矩形面積。觸點(diǎn)的最小面積（單位：mm）集成芯片卡集成芯片卡(ICC)ISO/IEC 7816-2:2007u 觸點(diǎn)編碼：觸點(diǎn)編碼：7816定義了8個(gè)觸點(diǎn)，編號(hào)為C1，C2C8；觸點(diǎn)的位置與編碼（單位：mm）集成芯片卡集成芯片卡(ICC)ISO/IEC 7816-2:2007u 卡面的正面卡面的正面：觸點(diǎn)，凸點(diǎn)所在面為正面，磁條所在面為反面；卡片的正面集成芯片卡集成芯片卡(ICC)ISO/IEC 7816-2:2007u 未定義未定義：各觸點(diǎn)的用

8、途；u 比較：比較：ISO/IEC 7816-2:1999未對(duì)觸點(diǎn)功能進(jìn)行設(shè)置，移到規(guī)范其它部分。7816中觸點(diǎn)功能設(shè)置情況集成芯片卡集成芯片卡(ICC)ISO/IEC 7816-3:2006u 內(nèi)容內(nèi)容：電氣接口與傳輸協(xié)議；u 比較：比較：ISO/IEC 7816-3:1997將原7816-4的部分引入進(jìn)來(lái)，使ISO/IEC 78164不再與傳輸協(xié)議相關(guān)。觸點(diǎn)C6原為Vpp。u 觸點(diǎn)賦值：觸點(diǎn)賦值：觸點(diǎn)功能設(shè)置C1Vcc：提供電壓C5GND：接地C2RST：重置信號(hào)輸入C6SPU ：標(biāo)準(zhǔn)與私有用途C3CLK：時(shí)鐘C7I/O：輸入輸出信號(hào)C4C8集成芯片卡集成芯片卡(ICC)ISO/IEC 7

9、816-3:2006u 操作條件類(lèi)操作條件類(lèi)：據(jù)Vcc的電壓值分為三類(lèi)。A5V， B3V， C1.8V ；u 比較：比較：添加了添加了C類(lèi)條件，在啟動(dòng)時(shí)未定義以最低電壓開(kāi)始。類(lèi)條件，在啟動(dòng)時(shí)未定義以最低電壓開(kāi)始。u 基本時(shí)間單元（基本時(shí)間單元（etu-Elementary time unit）：）：1etu = F/D *1/f。簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)是一個(gè)位的維持時(shí)間。u 字符幀：字符幀：每個(gè)字符幀包含從1到10的編碼時(shí)刻。其中2到9傳遞一個(gè)字符。字符幀集成芯片卡集成芯片卡(ICC)ISO/IEC 7816-3:2006u 字節(jié)表示習(xí)慣字節(jié)表示習(xí)慣：以1到8編碼，b8為最高位，在最前表示。字節(jié)表示習(xí)慣集成

10、芯片卡集成芯片卡(ICC)ISO/IEC 7816-3:2006u 復(fù)位應(yīng)答（復(fù)位應(yīng)答（ATR）：復(fù)位后的應(yīng)答字符串，最多不超過(guò)32個(gè)字節(jié)。復(fù)位應(yīng)答的基本結(jié)構(gòu)集成芯片卡集成芯片卡(ICC)ISO/IEC 7816-3:2006u T=0：半雙工字符傳輸協(xié)議。u T1：半雙工塊傳輸協(xié)議。u 傳輸命令（傳輸命令（TPDU，限，限T=0協(xié)議）：協(xié)議）：5個(gè)字節(jié)的命令頭CLA INS P1 P2 P3u 命令應(yīng)答對(duì)：命令應(yīng)答對(duì)：APDUApplication Protocol Data Units。Lc與Le為一個(gè)或三個(gè)字節(jié)。CLA=FF，INS=6X,9X無(wú)效。命令A(yù)PDU結(jié)構(gòu)應(yīng)答APDU結(jié)構(gòu)集成芯

11、片卡集成芯片卡(ICC)ISO/IEC 7816-4:2005u 內(nèi)容：內(nèi)容：交互時(shí)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，安全與命令。u 比較（比較（ISO/IEC 7816-4:1995）：）：將傳交互時(shí)的定義與底程的傳輸協(xié)議分開(kāi)。u 命令對(duì)：基本結(jié)構(gòu)如下圖所示命令對(duì)：基本結(jié)構(gòu)如下圖所示命令響應(yīng)對(duì)編碼集成芯片卡集成芯片卡(ICC)ISO/IEC 7816-4:2005u CLA編碼：編碼：b8=0代表業(yè)內(nèi)命令，b8=1表示私有命令。u CLA指示信息：指示信息：命令鏈，安全報(bào)文指示，邏輯信道。u 比較：比較：類(lèi)字節(jié)重新進(jìn)行編碼空間分配。舊版本未定義命令鏈的信息。u INS編碼：6X，9X無(wú)效；u 比較：比較：老版本I

12、NS編碼為奇數(shù)無(wú)效，此處INS為奇數(shù)時(shí)表示數(shù)據(jù)為BERTLV編碼。u TLV:SIMPLE-TLV,BER-TLV,COMPACT-TLV,CONSTRUCTED BER-TLV。uSIMPLE-TLV：TAG由一個(gè)字節(jié)組成，值不能為00,FF，長(zhǎng)度字節(jié)為1個(gè)或3個(gè)字節(jié)。第一個(gè)字節(jié)為FF時(shí)，長(zhǎng)度值在后2個(gè)字節(jié)上。集成芯片卡集成芯片卡(ICC)ISO/IEC 7816-4:2005u BER-TLV：TAG為一個(gè)或多個(gè)字節(jié)，為一個(gè)或多個(gè)字節(jié)，LEN為一個(gè)或多個(gè)字節(jié)。為一個(gè)或多個(gè)字節(jié)。u COMPACT-TLV：壓縮TLV。TAG4X，LEN0Y時(shí)，編碼為XY。u CONSTRUCTED BER-

13、TLV：數(shù)據(jù)域同樣是TLV格式組成。u 兩種文件類(lèi)型。DF，EF。u 文件系統(tǒng)：樹(shù)形結(jié)構(gòu)，平行結(jié)構(gòu)。文件系統(tǒng)：樹(shù)形結(jié)構(gòu)，平行結(jié)構(gòu)。樹(shù)形結(jié)構(gòu)平行結(jié)構(gòu)集成芯片卡集成芯片卡(ICC)ISO/IEC 7816-4:2005三類(lèi)三類(lèi)EF結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：透明結(jié)構(gòu)。透明結(jié)構(gòu)。記錄結(jié)構(gòu)。記錄結(jié)構(gòu)。記錄單獨(dú)標(biāo)識(shí)。記錄的編碼取決與文件的特性。兩個(gè)屬性應(yīng)該被考慮。1、記錄的大小是固定的還是可變的。2、記錄的組織是線型順序的，還是圓型環(huán)狀的。TLV結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)對(duì)象類(lèi)型即是SIMPLE-TLV, BER-TLV取決于文件的屬性?？ㄆ辽僦С诌@五種的一種結(jié)構(gòu)集成芯片卡集成芯片卡(ICC)ISO/IEC 7816-4:20

14、05 四種安全狀態(tài)四種安全狀態(tài)1、全局安全狀態(tài)。用樹(shù)形DF時(shí)，通過(guò)一個(gè)MF相關(guān)的鑒權(quán)過(guò)程的完成。即將密鑰或密碼依于MF上。2、應(yīng)用特定的安全狀態(tài)。取決于應(yīng)用相關(guān)的鑒權(quán)流程，即實(shí)體鑒權(quán)是通過(guò)信賴于應(yīng)用上的密碼與密鑰。這種狀態(tài)修改可能僅僅與鑒權(quán)過(guò)程所屬的應(yīng)用相關(guān)。如果邏輯通道應(yīng)用了，又與邏輯通道相關(guān)。3、文件特定的安全狀態(tài)。4、命令特定的安全狀態(tài)。安全報(bào)文或者相關(guān)鑒權(quán)。達(dá)到安全狀態(tài)的可能情況是：達(dá)到安全狀態(tài)的可能情況是：1、校驗(yàn)密碼：VERIFY2、密鑰校驗(yàn)：GET CHALLENGE/EXTERNAL AUTHENTICATE/GENERAL AUTHENTICATE3、安全報(bào)文：集成芯片卡集成

15、芯片卡(ICC)ISO/IEC 7816-4:2005 生命周期中的四種狀態(tài)生命周期中的四種狀態(tài)1、Creation state 2、Initialisation state 3、Operational state 4、Termination state 歷史字節(jié)的使用。歷史字節(jié)的使用?？?biāo)識(shí)，卡功能標(biāo)識(shí)等。文件標(biāo)識(shí)：文件標(biāo)識(shí)：預(yù)留了兩個(gè)文件標(biāo)識(shí)。預(yù)留了兩個(gè)文件標(biāo)識(shí)。EFDIR = 3F002F00,EFATR=3F002F01 第第 二二 課課 時(shí)時(shí)中廣瑞波技術(shù)部2009年03月內(nèi)內(nèi) 容容 概概 要要u UICC相關(guān)協(xié)議規(guī)范；u 基于UICC應(yīng)用管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)考慮；u（U）SIM中OTA平臺(tái)

16、的兼容性設(shè)計(jì)考慮；規(guī)范選擇原則及規(guī)范組織規(guī)范選擇原則及規(guī)范組織一、規(guī)范選擇原則的思考一、規(guī)范選擇原則的思考u 以終為始；u 選擇最大影響范圍內(nèi)的組織；u 從基礎(chǔ)（設(shè)計(jì)）到具體（實(shí)現(xiàn)）；二、相關(guān)規(guī)范組織二、相關(guān)規(guī)范組織u 3GPP（3rd Generation Partnership Project）；u ETIS （3rd Generation Partnership Project 2）；u 3GPP2（European Telecommunications Standards Institute）；規(guī)規(guī) 范范 組組 織織USIM3GPP TS 31.102/ ETSI TS 131 102

17、UICCCATCAT_TP3GPP TS 31.101ETSI TS 102 223ETSI TS 102 2213GPP TS 31.111 USATBIP卡片基本功能卡片基本功能遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸GP基于短信遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸基于短信遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸SMSETSI TS 102 223ETSI TS 102 124ETSI TS 102 127GP Card Specification3GPP TS 23.040傳輸安全傳輸安全3GPP TS 23.048/31.115 安全機(jī)制安全機(jī)制ETSI TS 102 224/ 102 225卡應(yīng)用卡應(yīng)用/內(nèi)容遠(yuǎn)內(nèi)容遠(yuǎn)程管理程管理3GPP TS 23.

18、048 ETSI TS 102 226開(kāi)開(kāi)發(fā)發(fā)Java卡應(yīng)用卡應(yīng)用終端開(kāi)發(fā)終端開(kāi)發(fā)3GPP TS 31.130 ETSI TS 102 241PC/SC 3GPP TS 31.116 規(guī)范選擇原則及規(guī)范組織規(guī)范選擇原則及規(guī)范組織內(nèi)容概要：內(nèi)容概要：u UICC的物理特性要求；u 基于7816-3，交互APDU UICC與終端電氣接口；u基本參考模型；u交互APDU命令與過(guò)程；u應(yīng)用無(wú)關(guān)的文件與協(xié)議。ETSI TS 102 221（UICC）傳輸協(xié)議層次結(jié)構(gòu)：傳輸協(xié)議層次結(jié)構(gòu)：u 物理層：電氣特性；u 數(shù)據(jù)鏈路層：T=0,T=1；u 傳輸層：映射APDU為T(mén)PDU，處理狀態(tài)字：61XX，6CXX

19、；u CAT層：支持狀態(tài)字91XX，9CXX，命令：EVELOPE，F(xiàn)ETCH，TERMINAL RESPONSE；u 應(yīng)用層：與各個(gè)應(yīng)用相關(guān)。ETSI TS 102 221UICC傳輸協(xié)議層次結(jié)構(gòu)u 支持的文件類(lèi)型：Transparent EF，Linear fixed EF，Cyclic EF，BER-TLV structure EF；u PIN類(lèi)型：Universal PIN，Application PIN，Local PIN；u 應(yīng)用無(wú)關(guān)的文件：EFDIR, EFICCID, EFPL, EFARRu UICC激活過(guò)程： 請(qǐng)求EFPL獲取語(yǔ)言設(shè)置，CAT初始化，應(yīng)用選擇；uCAT初始化

20、：支持CAT的終端，應(yīng)該發(fā)送TERMINAL PROFILE APDU。支持CAT的UICC應(yīng)該返回狀態(tài)字9000，91XX。如果其它狀態(tài)值被返回的話，終端應(yīng)該認(rèn)為UICC不支持CAT。ETSI TS 102 221 CAT（Card Application Toolkit）：提供一種機(jī)制，允許存在于卡上的應(yīng)用與終端交互。主要有以下機(jī)制與作用：u Data download to UICC:EVELOPE或BIP；u Menu Selection：菜單選擇；u Event download：當(dāng)終端的某個(gè)事件發(fā)生時(shí)，向卡傳遞此事件。通?？ㄉ蠈?huì)有CAT應(yīng)用來(lái)注冊(cè)處理這些事件。u BIP（Bear

21、er Independent Protocol）：允許UICC通過(guò)終端與遠(yuǎn)端服務(wù)器建立一個(gè)連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。支持BIP的卡片應(yīng)該支持一些特定的主動(dòng)式命令（OPEN CHANNEL，CLOSE CHANNEL，SEND DATA，RECEIVE DATA，GET CHANNEL STAUS）與事件（Data available, Channel status）。ETSI TS 102 223（CAT）數(shù)據(jù)傳輸一般來(lái)說(shuō)具有以下幾種方式：u BIP： Bearer Independent Protocol（ ETSI TS 102 223 ） ；u CAT_TP：Transport protoco

22、l for CAT applications（ETSI TS 102 127）。u SMS：此需要USAT的支持。至少支持主動(dòng)式命令（SEND SHORT MESSAGE ）和SMS-PP data download（短消息格式參照： 3GPP TS 23.040 ） ；數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù) 傳傳 輸輸協(xié)議層次說(shuō)明：u ICC：集成電路卡，基本卡電氣與數(shù)據(jù)傳輸；u UICC：通用集成電路卡；u CAT：卡應(yīng)用工具包，為卡上應(yīng)用與終端交互提供支持；uBIP：承載無(wú)關(guān)（傳輸）協(xié)議。數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)傳輸BIP （ ETSI TS 102 223 ） ICC(7816-3/4)UICC(ETSI TS 102 22

23、1)CAT(ETSI TS 102 223)BIP(ETSI TS 102 223)BIP協(xié)議棧BIP/CAT_TP所處的層次位置數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)傳輸CAT_TP （ ETSI TS 102 127 ） ETSI TS 102 127 ：u 描述了CAT_TP的核心功能；u 在BIP上的實(shí)現(xiàn)；u 未描述特定的API的實(shí)現(xiàn)；u 未描述在CAT_TP傳輸?shù)陌踩珯C(jī)制。SMS DELIVER格式示例格式示例數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)傳輸SMS （ 3GPP TS 23.040 ） u 六類(lèi)PDU：SMS DELIVER ,SMS DELIVER REPOR ,SMS SUBMIT,SMS SUBMIT REPORT,S

24、MS STATUS REPORT ，SMS COMMAND u TP-PID：指示短信為(U)SIM Data download ；TP-UD格式格式數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)傳輸SMS （ 3GPP TS 23.040 ） u IEI：信息元素標(biāo)識(shí)；u IEDL：信息元素的長(zhǎng)度； u IEI =70 7F指示為(U)SIM Toolkit Security Headers；系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)UICC應(yīng)用安全機(jī)制應(yīng)用安全機(jī)制 （ ETSI TS 102 224） u 應(yīng)用報(bào)文：應(yīng)用報(bào)文：從發(fā)送應(yīng)用到接收應(yīng)用傳輸?shù)拿畎驍?shù)據(jù)；傳輸時(shí)將選偉輸層和安全級(jí)別，分成一個(gè)或多個(gè)安全包；u 安全包：安全包：在一個(gè)應(yīng)用了安全的層次上流轉(zhuǎn)的信息；u 接收應(yīng)用：接收應(yīng)用：應(yīng)用報(bào)文最終到達(dá)的地方； u 接收實(shí)體：接收實(shí)體：接收并處理安全報(bào)文 ；u 發(fā)送應(yīng)用：發(fā)送應(yīng)用：創(chuàng)建應(yīng)用報(bào)文； u 發(fā)送實(shí)體：發(fā)送實(shí)體：打包應(yīng)用報(bào)文為安全報(bào)文，并發(fā)送；安全機(jī)制綜覽安全機(jī)制綜覽UICC應(yīng)用安全機(jī)制應(yīng)用安全機(jī)制 （ ETSI TS 102 224） 命令報(bào)文結(jié)構(gòu)命令報(bào)文結(jié)構(gòu)安全報(bào)文安全報(bào)文 （ ETSI TS 102 225） 響應(yīng)報(bào)文結(jié)構(gòu)響應(yīng)報(bào)文結(jié)構(gòu)安全報(bào)文安全報(bào)文 （ ETSI TS 102