CN104077618A - 一种访问智能卡的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种访问智能卡的方法和装置。根据本发明的一个实施方式，该方法包括：发送第一功能级接口数据包，在该第一功能级接口数据包的载荷域中承载有第一智能卡接口协议数据包。根据本发明的另一实施方式，该方法包括：接收第二智能卡接口协议数据包；从该第二智能卡接口协议数据包的值域中解析出第一智能卡接口协议数据包，并从该第一智能卡接口协议数据包中解析出功能标签和值；应用该功能标签和值对智能卡进行相应操作；生成并发送第三智能卡接口协议数据包，在该第三智能卡接口协议数据包的值域中承载有第四智能卡接口协议数据包。应用本发明实施方式之后，可以绕开智能终端操作系统的限制，实现应用功能级接口对智能卡的协议级访问。

Description

一种访问智能卡的方法和装置

技术领域

本发明涉及计算机应用技术领域，特别是涉及一种访问智能卡的方法和装置。

背景技术

当前，智能终端，比如，智能手机已经广泛使用。由于在智能终端上采用了开放操作系统（比如，iOS、安卓（Android）、塞班（Symbian）及Windows Mobile等），因此在智能终端产品上安装和运行第三方软件应用非常简便。

许多基于开放操作系统的第三方应用是面向智能卡的，这意味着这些第三方应用旨在与内置到智能终端中的智能卡相交互。然而，目前所有的智能终端操作系统只向第三方应用提供功能级接口（function-levelinterface），而不向第三方应用提供协议级接口（比如ISO7816协议级接口）。比如，在智能卡中可能保存有文件或记录形式的短消息（SMS），第三方应用只能通过由智能终端操作系统提供的SMS接口才能从智能卡读取SMS消息或者将SMS消息写入到智能卡中，而不能直接访问智能卡中的文件或记录。

由于智能终端操作系统提供的功能级接口具有上述限制，一些需要访问智能卡中文件或记录的特定第三方应用无法利用功能级接口访问智能卡。举例，加密应用可能需要更新存储在智能卡私有文件中的KEY数据，但是智能终端操作系统却没有提供针对该私有文件的访问接口，因此加密应用无法执行针对KEY数据的更新操作。

发明内容

针对上述问题，本发明实施方式提出了一种访问智能卡的方法和装置，可以通过功能级接口实现对智能卡的协议级访问。

根据本发明实施方式的一种访问智能卡的方法，该方法包括：

发送第一功能级接口数据包，在该第一功能级接口数据包的载荷域中承载有第一智能卡接口协议数据包。

其中，该第一功能级接口数据包的包头包含下列功能标签中的任一个：

读/写智能卡信息；

读/写智能卡菜单；

读/写智能卡SMS信息

读/写智能卡地址簿。

其中，所述第一智能卡接口协议数据包为ISO7816协议数据包或预定的私有协议数据包。

根据本发明另一实施方式的一种访问智能卡的方法，包括：

接收第二智能卡接口协议数据包；

从该第二智能卡接口协议数据包的值域中解析出第一智能卡接口协议数据包，并从该第一智能卡接口协议数据包中解析出功能标签和值；

应用该功能标签和值对智能卡进行相应操作；

生成第三智能卡接口协议数据包，在该第三智能卡接口协议数据包的值域中承载有第四智能卡接口协议数据包；

发送该第三智能卡接口协议数据包。

其中，所述应用该功能标签和值对智能卡进行相应操作包括下列中的任一种：

读/写智能卡信息；

读/写智能卡菜单；

读/写智能卡SMS信息；

读/写智能卡地址簿。

其中，所述智能卡接口协议为ISO7816协议或预定的私有协议。

根据本发明实施方式的一种访问智能卡的装置，包括功能级接口数据包发送单元，用于接收第一功能级接口数据包，在该第一功能级接口数据包的载荷域中承载有第一智能卡接口协议数据包。

根据本发明另一实施方式的一种智能卡装置，包括：

智能卡接口协议数据包接收单元，用于接收第二智能卡接口协议数据包；

解析单元，用于从该第二智能卡接口协议数据包的值域中解析出第一智能卡接口协议数据包，并从该第一智能卡接口协议数据包中解析出功能标签和值；

操作单元，用于应用该功能标签和值对智能卡进行相应操作；

智能卡接口协议数据包生成单元，用于生成第三智能卡接口协议数据包，在该第三智能卡接口协议数据包的值域中承载有第四智能卡接口协议数据包；

智能卡接口协议数据包发送单元，用于发送该第三智能卡接口协议数据包。

从上述技术方案可以看出，在发明实施方式中，发送第一功能级接口数据包，在该第一功能级接口数据包的载荷域中承载有第一智能卡接口协议数据包。通过将功能级接口数据包的载荷域设置为智能卡接口协议的数据结构，可以绕开操作系统的限制，实现应用功能级接口对智能卡的协议级访问。

附图说明

为了使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以阐述性说明本发明，并不用于限定本发明的保护范围。

图1为根据本发明实施方式访问智能卡的方法流程图；

图2为根据本发明实施方式的智能卡装置结构图；

图3为根据本发明实施方式访问智能卡的系统结构图。

具体实施方式

通常情况下，如果第三方应用期望通过功能级接口与智能终端的智能卡相交互，第三方应用需要向智能终端操作系统发送功能级接口数据包。通常，功能级接口数据包的数据结构包括包头域（Header field）和载荷域（Payload field），如表1所示。

表1

包头域

载荷域

其中在包头域包含命令标签，第三方应用通过该命令标签指示智能卡执行具体操作；载荷域部分包含与该操作相关的具体数据。智能终端操作系统对包头域的取值范围具有明确规定，在该取值范围之外的任何数据将不被智能终端操作系统所接受。

申请人发现：当包头域符合操作系统的相应取值要求时，通过将功能级接口数据包的载荷域设置为智能卡接口协议的数据结构，可以实现应用功能级接口对智能卡的协议级访问。

图1为根据本发明实施方式的访问智能卡的方法流程图。

如图1所示，该方法包括：

步骤101：发送第一功能级接口数据包，在该第一功能级接口数据包的载荷域中承载有第一智能卡接口协议数据包。

访问智能卡的流程可以由第三方应用等源启动。在该步骤中，第三方应用通过功能级接口向智能终端发送第一功能级接口数据包。第一功能级接口数据包包括包头域和载荷域，其中载荷域具有智能卡接口协议的数据结构。一般地，智能卡接口协议的数据结构通常包括标签、长度和值。

表2为功能级接口数据包的载荷域的数据结构表。

表2

标签

长度

值

因此，功能级接口数据包的整体数据结构如表3所示。

表3

其中，在载荷域中的第一智能卡接口协议数据包具有标签1、长度1和值1。

为了满足智能终端操作系统对功能级接口的具体要求，该第一功能级接口数据包的包头可以为下列中的任一个：读/写智能卡信息；读/写智能卡菜单；读/写智能卡SMS信息；读/写智能卡地址簿，等等。而且，智能终端操作系统包括但是不局限于：Palm OS、Symbian（塞班）、Windows mobile、Linux、Android（安卓）、iPhone（苹果）OS、Black Berry（黑莓）OS6.0、Windows Phone系列，等等。

步骤102：接收第一功能级接口数据包，并基于第一功能级接口数据包生成第二智能卡接口协议数据包，其中该第一智能卡接口协议数据包被承载到该第二智能卡接口协议数据包的值域。

在这里，智能终端可以从智能终端之外的任意数据源（比如，第三方应用），通过功能级接口接收第一功能级接口数据包。

当智能终端操作系统通过功能级接口接收到第一功能级接口数据包之后，智能终端操作系统首先检验第一功能级接口数据包中包头的合法性。当确认包头合法之后，基于第一功能级接口数据包生成第二智能卡接口协议数据包，其中该第一智能卡接口协议数据包被承载到该第二智能卡接口协议数据包的值域。

在一个实施方式中，基于第一功能级接口数据包生成第二智能卡接口协议数据包包括：从第一功能级接口数据包中解析出包头；确定与该包头相对应的功能标签；根据该功能标签以及第一智能卡接口协议数据包生成第二智能卡接口协议数据包。

第二智能卡接口协议数据包的数据结构如表4所示。

表4

其中标签2为与第一功能级接口数据包中包头相对应的功能标签；长度2为后续数据的长度，也就是第一智能卡接口协议数据包的长度，长度2的值具体为标签1、长度1与值1的长度之和。

步骤103：通过智能卡接口将该第二智能卡接口协议数据包发送到智能卡。

在这里，智能终端的操作系统可以通过智能卡接口（比如ISO7816协议级接口），将第二智能卡接口协议数据包发送到智能卡，其中在该第二智能卡接口协议数据包的值域中承载有由第三方应用等源所提供的第一智能卡接口协议数据包。

步骤104：接收并解析该第二智能卡接口协议数据包。

在这里，智能卡从该第二智能卡接口协议数据包的值域中解析出第一智能卡接口协议数据包；并从第一智能卡接口协议数据包中解析出功能标签和值。

步骤105：应用该功能标签和值对智能卡进行相应操作。

根据所解析出的功能标签和值，智能卡进行相应的操作，例如包括如下操作中的任一种：

读/写智能卡信息；

读/写智能卡菜单；

读/写智能卡SMS信息；

读/写智能卡地址簿。

步骤106：生成并发送第三智能卡接口协议数据包，在该第三智能卡接口协议数据包的值域中承载有第四智能卡接口协议数据包。

在这里，智能卡在执行完读/写等操作或运算处理之后，可进一步向第三方应用等源发出响应消息：智能卡生成并发送第三智能卡接口协议数据包到智能终端操作系统，其中第四智能卡接口协议数据包被承载到该第三智能卡接口协议数据包的值域，该第四智能卡接口协议数据包为对该第二智能卡接口协议数据包值域中第一智能卡接口协议数据包的功能标签的执行响应。

表5为第三智能卡接口协议数据包的数据结构表。

表5

其中，标签4为第四智能卡接口协议数据包的标签；长度4为第四智能卡接口协议数据包的长度；值4为第四智能卡接口协议数据包的具体数据。标签3为第三智能卡接口协议数据包标签；长度3为第三智能卡接口协议数据包的长度（即标签4、长度4与值4的长度之和）。标签3为对应于执行标签2的操作命令的响应标签；标签4为对应于执行标签1的操作命令的响应标签。

步骤107：接收第三智能卡接口协议数据包，并基于该第三智能卡接口协议数据包生成第二功能级接口数据包，其中该第二功能级数据包的载荷域中承载有该第四智能卡接口协议数据包。

在这里，智能终端操作系统从第三智能卡接口协议数据包的值域中解析出第四智能卡接口协议数据包并生成第二功能级接口数据包，其中在该第二功能级接口数据包的载荷域中承载有该第四智能卡接口协议数据包。

表6为第二功能级接口数据包的数据结构表。

表6

其中，第二功能级接口数据包的包头与第一功能级接口数据包的包头相对应。

步骤108：发送第二功能级接口数据包。

在这里，智能终端操作系统通过功能级接口将第二功能级接口数据包发送给第三方应用等源。

以上以ISO7816协议级接口为例对智能卡接口进行示范性说明，本领域技术人员可以意识到，该示范性说明仅为阐述目的，并不用于对本发明实施方式进行任何限定。实际上，可以在功能级接口数据包的载荷域中设计任意的私有协议以代替ISO7816协议，这种变换也应该涵盖在本发明实施方式的保护范围之内。

下面描述本发明实施方式的一个具体应用。在该应用中，通过功能级接口实现对智能卡中的私有文件进行KEY数据更新，而且该智能卡接口具体采用ISO7816协议。

首先，第三方应用根据功能级接口向智能终端的操作系统发送基于功能级接口数据格式的数据包，该数据包如表7所示：

表7

其中，A可以是第三方应用和智能终端操作系统之间的任意合法功能标签，比如，可以为“更新智能卡地址簿”。B是第三方应用和智能卡之间的功能标签，具体为“更新KEY数据”。X是Y的长度，而Y是具体的KEY数据。

智能终端操作系统接收到该功能级接口数据后，首先分析包头域获得A，从而确定出ISO7816协议中与A相对应的功能标签C，该功能标签C具体为“更新智能卡地址簿”。然后，智能终端操作系统根据该功能标签以及功能级接口数据的载荷域生成智能卡接口协议数据包。表8为所生成的成智能卡接口协议数据包数据结构表。

表8

其中，C为智能终端操作系统与智能卡之间的功能标签，具体为“更新智能卡地址簿”；L为后续数据的长度。

智能终端操作系统再将所生成的智能卡接口协议数据包发送到智能卡。智能卡分析该智能卡接口协议数据包中的标签C，并且提取出值域“B”、“X”和“Y”，接着利用数据“Y”更新在私有文件中存储的KEY数据。

然后，智能卡根据ISO7816协议接口向操作系统返回响应数据包。表9为该响应数据包的数据结构表。

表9

其中，D为智能终端操作系统和智能卡之间的功能标签，具体为“完成更新智能卡地址薄”、L是后续数据的长度；E是第三方应用和智能卡之间的功能标签，具体为“完成更新KEY数据”；数字“0”表示没有后续具体数据。

智能终端操作系统收到该ISO7816协议数据格式的响应数据包之后，解析该标签“D”，并且根据功能级接口向第三方应用返回功能级数据格式的响应数据包。图10为功能级数据格式的响应数据包数据结构表。

表10

其中，F是第三方应用和智能终端操作系统之间的功能标签，具体为“完成更新智能卡地址薄”。第三方应用解析该功能标签，并且提取载荷域中的“E”和“0”，从而可以获知针对KEY数据的更新操作已经完成。

可见，本发明实施方式打破了智能卡操作系统的局限，实现了通过功能级接口向智能卡发送智能卡接口协议数据包。

基于上述详细分析，本发明实施方式还提出了一种访问智能卡的装置。

根据本发明实施方式的访问智能卡的装置，包括功能级接口数据包发送单元，用于发送第一功能级接口数据包，在该第一功能级接口数据包的载荷域中承载有第一智能卡接口协议数据包。

基于上述详细分析，本发明实施方式还提出了一种智能卡装置。

如图2所示，根据本发明实施方式的智能卡装置，包括智能卡接口协议数据包接收单元201，用于接收第二智能卡接口协议数据包；

解析单元202，用于从该第二智能卡接口协议数据包的值域中解析出第一智能卡接口协议数据包，并从该第一智能卡接口协议数据包中解析出功能标签和值；

操作单元203，用于应用该功能标签和值对智能卡进行相应操作；

智能卡接口协议数据包生成单元204，用于生成第三智能卡接口协议数据包，在该第三智能卡接口协议数据包的值域中承载有第四智能卡接口协议数据包；

智能卡接口协议数据包发送单元205，用于发送该第三智能卡接口协议数据包。

根据本发明实施方式的上述装置的详细描述可以参照上述针对根据本发明实施方式的方法的详细说明，在此不再赘述。

本发明实施方式还提出了一种访问智能卡的系统。

图3为根据本发明实施方式访问智能卡的系统结构图。

如图3所示，该系统包括访问单元301及包含智能卡3021的智能终端302，其中：

访问单元301，用于向智能终端302发送第一功能级接口数据包，在该第一功能级接口数据包的载荷域中承载有第一智能卡接口协议数据包；

智能终端302，用于基于第一功能级接口数据包生成第二智能卡接口协议数据包，其中该第一智能卡接口协议数据包被承载到该第二智能卡接口协议数据包的值域，并通过智能卡接口将该第二智能卡接口协议数据包发送到智能卡3021。

其中，智能终端302可以包括但是不局限于：功能手机、智能手机、掌上电脑、个人电脑（PC）、平板电脑或个人数字助理（PDA），等等。

在一个实施方式中，智能终端302，用于从第一功能级接口数据包中解析出包头，确定与该包头相对应的功能标签，并根据该功能标签以及第一智能卡接口协议数据包生成第二智能卡接口协议数据包。

在一个实施方式中，智能卡3021，用于从该第二智能卡接口协议数据包的值域中解析出第一智能卡接口协议数据包，从第一智能卡接口协议数据包中解析出功能标签和值，并应用该功能标签和值进行读/写操作或运算处理。

优选地，智能卡3021，进一步用于生成并向智能终端302发送第三智能卡接口协议数据包，其中第四智能卡接口协议数据包被承载到该第三智能卡接口协议数据包的值域，该第四智能卡接口协议数据包为对该第二智能卡接口协议数据包值域中第一智能卡接口协议数据包的功能标签的执行响应；

智能终端302，进一步用于从第三智能卡接口协议数据包的值域中解析出第四智能卡接口协议数据包，生成并向访问单元301发送第二功能级接口数据包，在该第二功能级接口数据包的载荷域中承载有该第四智能卡接口协议数据包。

可以通过指令或指令集存储的储存方式将本发明实施方式所提出的访问智能卡的方法存储在各种机器可读的存储介质上。这些存储介质数据包括但是不局限于：软盘、光盘、DVD、硬盘、闪存、U盘、CF卡、SD卡、MMC卡、SM卡、记忆棒（Memory Stick）、xD卡等。另外，还可以将本发明实施方式所提出的访问智能卡的方法应用到基于闪存（Nand flash）的存储介质中，比如U盘、CF卡、SD卡、SDHC卡、MMC卡、SM卡、记忆棒、xD卡等。

还可以将当本发明实施方式所提出的访问智能卡的方法具体实施为各种形式的计算机指令。这些计算机指令在机器中被执行时，可以使机器执行本发明实施方式所提出的访问智能卡的方法。

综上所述，在根据本发明的实施方式中，发送第一功能级接口数据包，在该第一功能级接口数据包的载荷域中承载有第一智能卡接口协议数据包；基于第一功能级接口数据包生成第二智能卡接口协议数据包，其中该第一智能卡接口协议数据包被承载到该第二智能卡接口协议数据包的值域；通过智能卡接口将该第二智能卡接口协议数据包发送到智能卡。由此可见，应用本发明实施方式之后，通过将功能级接口数据包的载荷域设置为智能卡接口协议的数据结构，可以绕开智能终端操作系统的限制，实现应用功能级接口对智能卡的协议级访问。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应数据包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种访问智能卡的方法，该方法包括：

发送第一功能级接口数据包，在该第一功能级接口数据包的载荷域中承载有第一智能卡接口协议数据包。

2.根据权利要求1所述的访问智能卡的方法，其特征在于，所述第一功能级接口数据包的包头包含下列功能标签中的任一个：

读/写智能卡信息；

读/写智能卡菜单；

读/写智能卡SMS信息；

读/写智能卡地址簿。

3.根据权利要求1所述的访问智能卡的方法，其特征在于，所述第一智能卡接口协议数据包为ISO7816协议数据包或预定的私有协议数据包。

4.一种访问智能卡的方法，该方法包括：

接收第二智能卡接口协议数据包；

从该第二智能卡接口协议数据包的值域中解析出第一智能卡接口协议数据包，并从该第一智能卡接口协议数据包中解析出功能标签和值；

应用该功能标签和值对智能卡进行相应操作；

生成第三智能卡接口协议数据包，在该第三智能卡接口协议数据包的值域中承载有第四智能卡接口协议数据包；

发送该第三智能卡接口协议数据包。

5.根据权利要求4所述的访问智能卡的方法，其特征在于，所述应用该功能标签和值对智能卡进行相应操作包括下列中的任一种：

读/写智能卡信息；

读/写智能卡菜单；

读/写智能卡SMS信息；

读/写智能卡地址簿。

6.根据权利要求4所述的访问智能卡的方法，其特征在于，所述智能卡接口协议为ISO7816协议或预定的私有协议。

7.一种访问智能卡的装置，该装置包括：

功能级接口数据包发送单元，用于发送第一功能级接口数据包，在该第一功能级接口数据包的载荷域中承载有第一智能卡接口协议数据包。

8.根据权利要求7所述的访问智能卡的装置，其特征在于，所述第一功能级接口数据包的包头包含下列功能标签中的任一个：

读/写智能卡信息；

读/写智能卡菜单；

读/写智能卡SMS信息；

读/写智能卡地址簿。

9.根据权利要求7所述的访问智能卡的装置，其特征在于，所述第一智能卡接口协议数据包为ISO7816协议数据包或预定的私有协议数据包。

10.一种智能卡装置，该装置包括：

智能卡接口协议数据包接收单元，用于接收第二智能卡接口协议数据包；

解析单元，用于从该第二智能卡接口协议数据包的值域中解析出第一智能卡接口协议数据包，并从该第一智能卡接口协议数据包中解析出功能标签和值；

操作单元，用于应用该功能标签和值对智能卡进行相应操作；

智能卡接口协议数据包生成单元，用于生成第三智能卡接口协议数据包，在该第三智能卡接口协议数据包的值域中承载有第四智能卡接口协议数据包；

智能卡接口协议数据包发送单元，用于发送该第三智能卡接口协议数据包。

11.根据权利要求10所述的智能卡装置，其特征在于，所述操作单元进行的操作包括下列中的任一种：

读/写智能卡信息；

读/写智能卡菜单；

读/写智能卡SMS信息；

读/写智能卡地址簿。

12.根据权利要求10所述的智能卡装置，其特征在于，所述智能卡接口协议为ISO7816协议或预定的私有协议。