CN103440175A - 智能卡的异常处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能卡的异常处理方法及装置，在上述方法中，对智能卡进行异常检测；对异常发生时所产生的异常信息进行保存；对异常信息进行分析，复现异常的发生场景。根据本发明提供的技术方案，能够实时检测异常，不占用物理IO接口，无需复现异常场景和利用在线调试工具即能够获取异常发生时的信息，为定位异常发生原因、复现异常发生场景提供了极大的帮助。

Description

智能卡的异常处理方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种智能卡的异常处理方法及装置。

背景技术

目前，在智能卡产品的开发以及测试过程中，经常会出现由于程序设计不够完善、硬件失常等原因而引发异常情况，例如：功能模块行为异常、访问异常地址空间、工作电流异常等。因为常规智能卡往往功能简单、代码量小，开发人员往往忽视了对异常的主动性检测。但是，随着多应用智能卡的广泛普及和移动支付在智能卡上的应用，智能卡的功能越来越强大，代码量也急剧增加，因此，智能卡对异常的主动检测就显得十分必要。由于智能卡硬件平台输入输出（IO）接口资源一般只有7816接口，在智能卡工作时，该接口只能用于与卡外实体进行通信，而在异常发生时，无法采用实时打印日志的方法定位异常。在异常发生后，往往采用复现异常发生的场景，利用在线调试工具定位异常，但是该方法需要明确异常复现场景，而且还需要有在线调试工具。如果不满足上述任何一个条件，解决异常则需要耗费巨大的时间与人力，有时甚至根本无法解决。在智能卡产品交付使用后若发生异常，若想检测并定位异常发生的原因则更加困难。

针对智能卡的异常主动检测，相关技术中通常采用参数检查、硬件监测等方法。

针对智能卡异常的定位和复现，相关技术中通常采用打印日志的方法，该方法需要利用智能卡芯片上的其它物理IO接口来辅助复现异常发生的场景并进行在线调试。

上面提到的相关技术所采用的智能卡的异常主动检测、智能卡异常的定位和复现存在如下缺陷：

缺陷一、相关技术对智能卡的异常主动检测往往被忽略，或者检测不充分，抑或检测方法未形成完整体系。

缺陷二、相关技术对异常的定位，如果采用打印日志的方法，则需要智能卡上存在除7816IO接口之外的其他物理IO接口，但该条件时常无法满足。目前的智能卡芯片通常属于只提供7816接口类型的芯片。另外，智能卡的开发方式往往采用基于硬件模块的开发，虽然芯片可能提供了其它的物理IO接口，但只有7816的IO接口管脚是提供给开发者的。

缺陷三、相关技术对异常的定位，如果采用复现异常场景，并在在线调试环境下调试定位的方法，则必须要复现异常场景，并且还要具备在线调试环境。在异常场景无法复现或者不具备在线调试环境时，则该方法就会变得束手无策。

发明内容

本发明提供了一种智能卡的异常处理方法及装置，以至少解决相关技术中缺乏有效、及时地对智能卡异常进行处理的技术方案，尤其是在IO接口资源匮乏而无法实时打印日志、无法复现异常发生场景或者不具备在线调试环境的条件下异常难以定位的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种智能卡的异常处理方法。

根据本发明的智能卡的异常处理方法包括：对智能卡进行异常检测；对异常发生时所产生的异常信息进行保存；对异常信息进行分析，复现异常的发生场景。

优选地，进行异常检测包括：根据异常所归属的类型获取与该类型对应的检测方法；采用检测方法对异常进行异常检测。

优选地，对异常信息进行保存包括：根据异常所归属的类型获取与该类型相关联的异常信息；将异常信息存储在智能卡上的预设存储区域内。

优选地，在对异常信息进行保存之后，还包括：启动与异常对应的一项或多项保护措施。

优选地，启动一项或多项保护措施包括：根据异常所归属的类型获取与该类型相对应的保护措施集合；从保护措施集合中选取一项或多项保护措施进行启动。

优选地，对异常信息进行分析，复现发生场景包括：读取异常信息并进行解析；根据解析后的异常信息获取发生异常的位置信息以及发生异常的原因；对位置信息和原因进行分析得到发生异常的场景信息，并按照场景信息复现发生场景。

根据本发明的另一方面，提供了一种智能卡的异常处理装置。

根据本发明的智能卡的异常处理装置包括：检测模块，用于对智能卡进行异常检测；存储模块，用于对异常发生时所产生的异常信息进行保存；分析模块，用于对所述异常信息进行分析，复现所述异常的发生场景。

优选地，检测模块包括：第一获取单元，用于根据异常所归属的类型获取与该类型对应的检测方法；检测单元，用于采用检测方法对异常进行异常检测。

优选地，存储模块包括：第二获取单元，用于根据异常所归属的类型获取与该类型相关联的异常信息；存储单元，用于将异常信息存储在智能卡上的预设存储区域内。

优选地，上述装置还包括：启动模块，用于启动与异常对应的一项或多项保护措施。

优选地，启动模块包括：第三获取单元，用于根据异常所归属的类型获取与该类型相对应的保护措施集合；启动单元，用于从保护措施集合中选取一项或多项保护措施进行启动。

优选地，分析模块包括：解析单元，用于读取异常信息并进行解析；第四获取单元，用于根据解析后的异常信息获取发生异常的位置信息以及发生异常的原因；处理单元，用于对位置信息和原因进行分析得到发生异常的场景信息，并按照场景信息复现发生场景。

通过使用本发明所述的方法对智能卡进行异常检测，可以对智能卡上可能发生的各种类型的异常进行主动的实时检测，一旦发现异常立即将异常信息加以保存，并通过对异常信息的分析，对异常的发生场景进行复现，由此解决了相关技术中缺乏有效、及时地对智能卡异常进行处理的技术方案的问题，本发明所提供的技术方案能够实时检测异常，不占用物理IO接口，无需复现异常场景和利用在线调试工具即能够获取异常发生时的信息，为定位异常发生原因、复现异常发生场景提供了极大的帮助。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的智能卡的异常处理方法的流程图；

图2是根据本发明优选实施例的异常信息的数据结构示意图；

图3是根据本发明实施例的智能卡的异常处理装置的结构框图；

图4是根据本发明优选实施例的智能卡的异常处理装置的结构框图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在以下描述中，除非另外指明，否则将参考由一个或多个计算机执行的动作和操作的符号表示来描述本申请的各实施例。其中，计算机包括个人计算机、服务器、移动终端等各种产品，使用了中央处理器（CPU）、单片机、数字信号处理器（DSP）等具有处理芯片的设备均可以称为计算机。由此可以理解，有时被称为计算机执行的这类动作和操作包括计算机的处理单元对以结构化形式表示数据的电信号的操纵。这一操纵转换了数据或在计算机的存储器系统中的位置上维护它，这以本领域的技术人员都理解的方式重配置或改变了计算机的操作。维护数据的数据结构是具有数据的格式所定义的特定属性的存储器的物理位置。然而，尽管在上述上下文中描述本发明，但它并不意味着限制性的，如本领域的技术人员所理解的，后文所描述的动作和操作的各方面也可用硬件来实现。

转向附图，其中相同的参考标号指代相同的元素，本申请的原理被示为在一个合适的计算环境中实现。以下描述基于所述的本申请的实施例，并且不应认为是关于此处未明确描述的替换实施例而限制本申请。

以下实施例可以应用到计算机中，例如：应用到PC中。也可以应用到目前采用了智能操作系统中的移动终端中，并且并不限于此。对于计算机或移动终端的操作系统并没有特殊要求，只要能够检测接触、确定该接触是否与预定规则相符合，以及根据该接触的属性实现相应功能即可。

图1是根据本发明实施例的智能卡的异常处理方法的流程图。如图1所示，该方法可以包括以下处理步骤：

步骤S102：对智能卡进行异常检测；

步骤S104：对异常发生时所产生的异常信息进行保存；

步骤S106：对异常信息进行分析，复现异常的发生场景。

相关技术中，缺乏有效、及时地对智能卡异常进行处理的技术方案，尤其是在IO接口资源匮乏而无法实时打印日志、无法复现异常发生场景或者不具备在线调试环境的条件下异常难以定位。采用如图1所示的方法，对智能卡进行异常检测；对异常发生时所产生的异常信息进行保存；对异常信息进行分析，复现异常的发生场景，因而可以对智能卡上可能发生的各种类型的异常进行主动的实时检测，一旦发现异常立即将异常信息加以保存，并通过对异常信息的分析，对异常的发生场景进行复现，由此解决了相关技术中缺乏有效、及时地对智能卡异常进行处理的技术方案的问题，本发明所提供的技术方案能够实时检测异常，不占用物理IO接口，无需复现异常场景和利用在线调试工具即能够获取异常发生时的信息，例如：异常类型、异常发生时的上下文，为定位异常发生原因、复现异常发生场景提供了极大的帮助。

优选地，在步骤S102中，进行异常检测可以包括以下操作：

步骤S1：根据异常所归属的类型获取与该类型对应的检测方法；

步骤S2：采用检测方法对异常进行异常检测。

在优选实施例中，可以对系统内所有可能出现的异常进行分类，按照异常类型设定相应的检测方法。

虽然不同厂家智能卡的硬件和片内操作系统（COS）的实现方法存有差异，但是其功能模块的组成却是基本相同，因此，异常的类型也基本相同。以基于Java平台的智能卡为例，异常类型及相应的检测方法可以包括但不限于以下至少之一：

（1）硬件安全异常可以包括但不限于以下至少之一：异常电压、异常电流、激光扫描等来自物理层面的异常，可以通过捕获中断信号来获知异常的发生，其检测方法可以由硬件来完成。

（2）地址越界访问异常，例如：在访问一个数据对象时，其访问地址空间不属于该数据对象，此种类型的异常可以通过地址边界比对来进行检测。

（3）非易失性存储介质操作异常是指向flash/eeprom写入数据失败，其可以通过在操作完毕后对比flash/eeprom中的数据和源地址数据来进行检测。

（4）Java虚拟机非法数据类型异常：此异常是指出现了一种虚拟机无法识别的数据类型，其可以通过比较该数据是否属于虚拟机定义的类型来进行检测。

（5）Java虚拟机内存不足异常是指无法提供更多的全局数据、栈空间或者堆空间所造成的异常，其可以通过比较申请空间是否大于剩余空间来进行检测。

（6）掉电保护功能异常是指掉电保护模块的缺陷被触发时所导致的异常，其可以通过比较是否有非法数据类型、是否有超出掉电保护模块空间的地址访问来检测。

（7）事务功能异常是指事务功能的缺陷被触发时所导致的异常，其可以通过比较是否有非法数据类型、是否有超出事务模块空间的地址访问来检测。

对于（1）而言，通过编写中断响应函数可以实现主动检测。

对于（2）～（7），依据检测方法编写检测代码，并植入可能发生异常的代码区间，从而实现主动检测，其中，可以将植入检测代码的位置称为检测点，并且对每一处检测点进行唯一编号。

当检测到异常后，即可获取到异常类型和检测点编号。

优选地，在步骤S104中，对异常信息进行保存可以包括以下步骤：

步骤S3：根据异常所归属的类型获取与该类型相关联的异常信息；

步骤S4：将异常信息存储在智能卡上的预设存储区域内。

在优选实施例中，在异常被检测到之后，应该立刻将异常信息记录到异常信息存储区域。异常类型决定了相应的异常信息子项。异常信息存储区域可以累积存入异常信息，在该存储区域再无剩余空间后，写入操作将作为无效处理。

图2是根据本发明优选实施例的异常信息的数据结构示意图。如图2所示，对于不同的异常类型而言，其异常信息可以包括不同的信息子项。而信息子项又可以进一步包括：

①异常类型编号；

②检测点编号；

③当前非法访问的地址值；

④flash/eeprom中比较错误的地址；

⑤不支持的数据类型值；

⑥Java虚拟机的程序计数器（PC）值；

⑦剩余空间大小；

⑧申请空间大小；

⑨函数调用栈信息（如果能够获取该项数据）。

所有异常类型的异常信息均必须包括①和②这两个信息子项，而其他信息子项并不局限于上述③-⑨。

优选地，在步骤S104，对异常信息进行保存之后，还可以包括以下处理步骤：

步骤S5：启动与异常对应的一项或多项保护措施。

在优选实施例中，在异常被检测到之后，除了立刻将异常信息记录到异常信息存储区域之外，还应该立刻采取防护措施。异常类型不仅决定了相应的异常信息子项，同时也决定了防护措施子项。

在记录上述异常信息之后，所能采取的防护措施可以包括但不限于以下至少之一：

a.清除卡上敏感数据；

b.清除虚拟机随机存储器（RAM）空间数据；

c.作为智能卡的返回状态字返回给卡外实体；

d.进入龟闭状态，即进入死循环，使能深休眠并无法唤醒。

需要说明的是，上述防护措施中的a和b能够保护智能卡上机密数据的安全，c能够及时地提示异常的发生，d能够及时地制止异常造成进一步的影响。

优选地，在步骤S5中，启动一项或多项保护措施可以包括以下操作：

步骤S51：根据异常所归属的类型获取与该类型相对应的保护措施集合；

步骤S52：从保护措施集合中选取一项或多项保护措施进行启动。

在优选实施例中，各种类型异常的异常信息以及防护措施如下：

（1）硬件安全异常，其异常信息可以包括：异常类型编号和检测点编号，所能采取的防护措施可以包括：清除卡上敏感数据、清除虚拟机RAM空间数据、进入龟闭状态。

（2）地址越界访问异常，其异常信息可以包括：异常类型编号、检测点编号、当前非法访问的地址值、函数调用栈信息，所能采取的防护措施可以包括：清除虚拟机RAM空间数据、作为智能卡的返回状态字返回给卡外实体。

（3）非易失性存储介质操作异常，其异常信息可以包括：异常类型编号、检测点编号、flash/eeprom中比较错误的地址、函数调用栈信息，所能采取的防护措施可以包括：作为智能卡的返回状态字返回给卡外实体。

（4）Java虚拟机非法数据类型异常，其异常信息可以包括：异常类型编号、检测点编号、不支持的数据类型值、Java虚拟机的PC值、函数调用栈信息，所能采取的防护措施可以包括：作为智能卡的返回状态字返回给卡外实体。

（5）Java虚拟机内存不足异常，其异常信息可以包括：异常类型编号、检测点编号、Java虚拟机的PC值、剩余空间大小、申请空间大小、函数调用栈信息，所能采取的防护措施可以包括：作为智能卡的返回状态字返回给卡外实体。

（6）掉电保护功能异常，其异常信息可以包括：异常类型编号、检测点编号、当前非法访问的地址值、不支持的数据类型值、函数调用栈信息，所能采取的防护措施可以包括：清除虚拟机RAM空间数据、作为智能卡的返回状态字返回给卡外实体、进入龟闭状态。

（7）事务功能异常，其异常信息可以包括：异常类型编号、检测点编号、当前非法访问的地址值、不支持的数据类型值、函数调用栈信息，所能采取的防护措施可以包括：清除虚拟机RAM空间数据、作为智能卡的返回状态字返回给卡外实体、进入龟闭状态。

优选地，在步骤S106中，对异常信息进行分析，复现发生场景可以包括以下步骤：

步骤S6：读取异常信息并进行解析；

步骤S7：根据解析后的异常信息获取发生异常的位置信息以及发生异常的原因；

步骤S8：对位置信息和原因进行分析得到发生异常的场景信息，并按照场景信息复现发生场景。

在优选实施例中，将每次存入异常备份区的异常信息作为一条记录，并在智能卡COS层开发读取异常信息记录的功能。卡外实体向智能卡发送读取异常信息记录的指令，智能卡处理该指令，并将异常信息记录返回给卡外实体。卡外实体在解析异常信息时，首先根据检测点编号定位异常发生的具体位置，然后根据异常类型可以得到发生异常的原因，再结合其它信息子项可以分析得到异常发生时的场景信息，从而复现异常发生的场景。

图3是根据本发明实施例的智能卡的异常处理装置的结构框图。如图3所示，该智能卡的异常处理装置可以包括：检测模块10，用于对智能卡进行异常检测；存储模块20，用于对异常发生时所产生的异常信息进行保存；分析模块30，用于对所述异常信息进行分析，复现所述异常的发生场景。

采用如图3所示的装置，解决了相关技术中缺乏有效、及时地对智能卡异常进行处理的技术方案的问题，能够实时检测异常，不占用物理IO接口，无需复现异常场景和利用在线调试工具即能够获取异常发生时的信息，为定位异常发生原因、复现异常发生场景提供了极大的帮助。

优选地，如图4所示，检测模块10可以包括：第一获取单元100，用于根据异常所归属的类型获取与该类型对应的检测方法；检测单元102，用于采用检测方法对异常进行异常检测。

优选地，如图4所示，存储模块20可以包括：第二获取单元200，用于根据异常所归属的类型获取与该类型相关联的异常信息；存储单元202，用于将异常信息存储在智能卡上的预设存储区域内。

优选地，如图4所示，上述装置还可以包括：启动模块40，用于启动与异常对应的一项或多项保护措施。

优选地，如图4所示，启动模块40可以包括：第三获取单元400，用于根据异常所归属的类型获取与该类型相对应的保护措施集合；启动单元402，用于从保护措施集合中选取一项或多项保护措施进行启动。

优选地，如图4所示，分析模块30可以包括：解析单元300，用于读取异常信息并进行解析；第四获取单元302，用于根据解析后的异常信息获取发生异常的位置信息以及发生异常的原因；处理单元304，用于对位置信息和原因进行分析得到发生异常的场景信息，并按照场景信息复现发生场景。

从以上的描述中，可以看出，上述实施例实现了如下技术效果（需要说明的是这些效果是某些优选实施例可以达到的效果）：检测异常类型包括了智能卡的大多数异常类型和异常源，具有主动性；在进行检测时可以不占用智能卡上的任何物理接口；在检测到异常后，及时存储异常发生时的关键信息；能够在发生异常的第一时间停止系统的运行，降低了异常情况对智能卡的不利影响，最大限度地保护系统免遭破坏；异常发生时记录的关键信息可以通过7816接口进行读取，从而为定位异常提供了充足的信息。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种智能卡的异常处理方法，其特征在于，包括：

对智能卡进行异常检测；

对异常发生时所产生的异常信息进行保存；

对所述异常信息进行分析，复现所述异常的发生场景。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进行所述异常检测包括：

根据异常所归属的类型获取与该类型对应的检测方法；

采用所述检测方法对所述异常进行异常检测。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述异常信息进行保存包括：

根据所述异常所归属的类型获取与该类型相关联的所述异常信息；

将所述异常信息存储在所述智能卡上的预设存储区域内。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在对所述异常信息进行保存之后，还包括：

启动与所述异常对应的一项或多项保护措施。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，启动所述一项或多项保护措施包括：

根据所述异常所归属的类型获取与该类型相对应的保护措施集合；

从所述保护措施集合中选取所述一项或多项保护措施进行启动。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，对所述异常信息进行分析，复现所述发生场景包括：

读取所述异常信息并进行解析；

根据解析后的异常信息获取发生所述异常的位置信息以及发生所述异常的原因；

对所述位置信息和所述原因进行分析得到发生所述异常的场景信息，并按照所述场景信息复现所述发生场景。

7.一种智能卡的异常处理装置，其特征在于，包括：

检测模块，用于对智能卡进行异常检测；

存储模块，用于对异常发生时所产生的异常信息进行保存；

分析模块，用于对所述异常信息进行分析，复现所述异常的发生场景。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述检测模块包括：

第一获取单元，用于根据异常所归属的类型获取与该类型对应的检测方法；

检测单元，用于采用所述检测方法对所述异常进行异常检测。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述存储模块包括：

第二获取单元，用于根据所述异常所归属的类型获取与该类型相关联的所述异常信息；

存储单元，用于将所述异常信息存储在所述智能卡上的预设存储区域内。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

启动模块，用于启动与所述异常对应的一项或多项保护措施。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述启动模块包括：

第三获取单元，用于根据所述异常所归属的类型获取与该类型相对应的保护措施集合；

启动单元，用于从所述保护措施集合中选取所述一项或多项保护措施进行启动。

12.根据权利要求7至11中任一项所述的装置，其特征在于，所述分析模块包括：

解析单元，用于读取所述异常信息并进行解析；

第四获取单元，用于根据解析后的异常信息获取发生所述异常的位置信息以及发生所述异常的原因；

处理单元，用于对所述位置信息和所述原因进行分析得到发生所述异常的场景信息，并按照所述场景信息复现所述发生场景。

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