CN107844821B - 智能卡及其控制方法、计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能卡的控制方法,包括步骤:应用程序模块接收主控制模块发送的命令;所述应用程序模块检测所述主控制模块发送的命令的当前命令协议类型;根据当前命令协议类型,判断所述当前命令协议类型是否为第一预设协议类型;在确定所述当前命令协议类型为第一预设协议类型时,所述应用程序模块响应并执行所述主控制模块发送的命令。本发明中的智能卡不需要连接读卡器等读卡设备,扩展了智能卡的使用范围。本发明还提供一种智能卡以及计算机可读存储介质。
Description
技术领域
本发明涉及智能卡技术领域,尤其涉及一种可以运行JAVA卡程序的智能卡及其控制方法、计算机可读存储介质。
背景技术
JAVA卡是一种可以运行JAVA卡程序(JavaCard Applet)的智能卡,利用JAVA语言的平台无关性,使得JAVA技术“一次编写,随处运行”的思想在智能卡上得以实现。经过数代JAVA卡技术规范的发展,1997年底发布了JAVA卡2.0规范,此版规范定义了具体的API(Application Program Interface,应用程序编程接口)接口函数,并引入一个比JAVA卡虚拟机小得多、但同样满足JAVA语言基本特性的JAVA卡虚拟机。
拥有虚拟机的JAVA卡,使得JAVA卡平台和应用完全分离。一张搭载JAVA卡平台的卡片,能够在平台发行后再下载应用,这是JAVA卡比使用本地语言如C语言的Native卡有着更为便利的优势,一张JAVA卡能够适应不同的应用场景,而不需要开发多个版本的COS(Chip Operation System,片上操作系统)。而平台和应用的分离,是通过统一的API来实现的。想要制定出一个版本的JAVA卡API国际标准,平台层实现API函数,而应用调用API接口来实现功能。
但是,现有的JAVA卡一般只包含智能卡通用的通信接口,即ISO7816接口单元或者NFC(Near Field Communication,近场通信)接口单元中的至少一个,只有在通过ISO7816接口单元或者NFC接口单元连接有读卡器终端的情况下,才能进行信息的交互和数据的处理,限制了JAVA智能卡的使用场景。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种智能卡及其控制方法、以及计算机可读存储介质,旨在扩展了智能卡的功能和使用范围。
为实现上述目的,本发明提供的一种智能卡的控制方法,应用于智能卡,所述智能卡包括应用程序模块以及主控制模块,包括如下步骤:
应用程序模块接收主控制模块发送的命令;
所述应用程序模块检测所述主控制模块发送的命令的当前命令协议类型;
根据当前命令协议类型,判断所述当前命令协议类型是否为第一预设协议类型;
在确定所述当前命令协议类型为第一预设协议类型时,所述应用程序模块响应并执行所述主控制模块发送的命令。
进一步地,所述应用程序模块还包括Java卡虚拟机;
所述应用程序模块接收主控制模块发送的命令的步骤包括:
所述应用程序模块通过所述Java卡虚拟机接收主控制模块发送的命令;
所述应用程序模块检测所述主控制模块发送的命令的当前命令协议类型的步骤包括:
所述Java卡虚拟机记录的当前命令协议类型,以使所述应用程序模块检测到所述主控制模块发送的命令所述当前命令协议类型。
进一步地,所述应用程序模块还包括Applet;
所述应用程序模块检测所述主控制模块发送的命令的当前命令协议类型的步骤包括:
所述Java卡虚拟机记录的当前命令协议类型;
所述Java卡虚拟机提供获取当前命令协议类型的API;
所述Applet调用所述Java卡虚拟机提供的API获取当前命令协议类型;
所述根据当前命令协议类型,判断所述当前命令协议类型是否为第一预设协议类型的步骤包括:
所述Applet根据调用所述Java卡虚拟机提供的API获取当前命令协议类型,判断所述当前命令协议类型是否为第一预设协议类型;
所述在确定所述当前命令协议类型为第一预设协议类型时,所述应用程序模块响应并执行所述主控制模块发送的命令的步骤包括:
在所述Applet确定所述当前命令协议类型为第一预设协议类型时,所述Applet响应并执行所述主控制模块发送的命令。
进一步地,所述主控制模块与所述应用程序模块通过I2C或者SPI接口连接。
进一步地,所述应用程序模块接收主控制模块发送的命令的步骤之前还包括:
所述主控制模块响应用户的输入,产生相应的所述命令,并将所述命令发送至应用程序模块。
进一步地,所述主控制模块包括UI接口;
所述主控制模块响应用户的输入,产生相应的所述命令,并将所述命令发送至应用程序模块的步骤包括:
所述主控制模块通过所述UI接口,接收用户UI操作命令,并解析该操作命令,产生所述命令;
将所述命令发送至应用程序模块。
进一步地,所述主控制模块包括第一IO接口;
所述主控制模块响应用户的输入,产生相应的所述命令,并将所述命令发送至应用程序模块的步骤包括:
所述主控制模块通过所述第一IO接口接收上位机发送的命令,并解析该IO协议,获取用户的输入,产生所述命令;
将所述命令发送至应用程序模块。
进一步地,所述第一IO接口可以是蓝牙通信接口。
本发明还提供一种智能卡,包括存储模块、主控制模块及存储在存储模块上并可在主控制模块上运行的计算机程序,所述主控制模块执行所述计算机程序时实现上述的智能卡的控制方法的步骤。
进一步地,还包括7816接口或NFC接口,用于完成正常的智能卡通信功能
本发明还一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述的智能卡的控制方法的步骤。
本发明中的智能卡及其控制方法中,智能卡上电后,所述应用程序模块与主控制模块进行数据交互,所述应用程序模块检测所述主控制模块发送的命令的当前命令协议类型,并判断所述当前命令协议类型是否为第一预设协议类型;在确定所述当前命令协议类型为第一预设协议类型时,所述应用程序模块响应并执行所述主控制模块发送的命令。应用程序模块可以通过获取当前命令协议类型来判断是否符合第一预设协议类型,相当于在应用程序模块与主控制模块之间建立了一个直接地通信通道,从而便于应用程序模块用相应的应用程序来处理对应功能。此过程智能卡不需要连接读卡器等读卡设备,扩展了智能卡的使用范围;比如,用户通过选择查询余额的功能,MCU组织查询余额命令,获取余额后,显示给用户。
附图说明
图1为本发明第一实施方式中的智能卡的模块结构示意图;
图2为本发明第一实施方式中用于图1中的智能卡的控制方法的方法流程图;
图3为本发明第二实施方式中用于图1中的智能卡的控制方法的方法流程图;
图4为本发明第二实施方式中的步骤S22的子流程图;
图5为本发明第三实施方式中用于图1中的智能卡的控制方法的方法流程图;
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
在后续的描述中,使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明,其本身没有特定的意义。因此,“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。
请参考图1~2,图1为本发明第一实施方式中的智能卡100的模块结构示意图,图2为图1中智能卡100的控制方法200的方法流程图。
在本实施方式中,所述智能卡100为一种可以运行JAVA卡程序(JavaCard Applet)的Java卡,所述智能卡100包括安全芯片20以及主控制((Microcontroller Unit;MCU)模块10。所述安全芯片20上运行有应用程序(Applet)模块21。所述智能卡100还包括与主控制模块10连接的外设30、与主控制模块10连接的第一IO接口模块41以及UI接口42。
所述应用程序模块10用于根据接收到的应用协议数据单元(ApplicationProtocol Data Unit,APDU)命令执行相应的操作,并生成相应的处理结果。
其中,所述智能卡100还可以包括国际智能卡7816通信接口,或者近场通信(NearField Communication,NFC)接口。通常智能卡100可以通过该7816接口或者NFC接口与读卡器(图未示出)通信,接收读卡器发送的控制指令,并根据所述控制指令组织相应的APDU命令发送至应用程序模块21,所述应用程序模块21根据接收到的APDU命令执行相应的操作,从而实现相应的功能。
所述外设30可以包括输入设备(图未标号)和输出设备(图未标号)。所述输入设备用于响应用户输入的控制指令,并将所述控制指令发送至主控制模块10,其中,所述输入设备可以是按键、键盘等。所述输出模块用于根据主控制模块10的控制输出相应的内容,所述输出模块可以是显示屏、指示灯等具有声、光等输出功能的外设。
所述第一IO接口41与主控制模块41通信,第一IO接口41用于接收上位机发送的命令,并将其传输到所述主控制模块10。其中,所述第一IO接口41可以是蓝牙通信接口。
所述UI接口42用于接收用户UI操作命令,并解析该操作命令,并将其传输到所述主控制模块10。
其中,所述智能卡的控制方法200包括如下步骤:
步骤S10,应用程序模块接收主控制模块发送的命令。
具体的,所述主控制模块10可以根据接收到的控制指令,按照预设的通信协议组织APDU命令,并将包含所述控制指令的APDU命令通过对应的APDU传输通道发送至所述应用程序模块21。其中,所述控制指令可以是用户通过外设30(输入设备)输入的,或者通过所述UI接口42输入的,也可以是通过所述第一IO接口41发送的。
步骤S20,所述应用程序模块检测所述主控制模块发送的命令的当前命令协议类型。
步骤S30,根据当前命令协议类型,判断所述当前命令协议类型是否为第一预设协议类型。
具体的,应用程序模块21通过检测当前命令协议类型是否为第一预设协议类型来确定不同的响应方式。例如,所述第一预设协议类型可以对应为主控制模块10与所述应用程序模块21之间的当前APDU传输通道的通信协议,可以通过检测当前命令协议类型是否为第一预设协议类型来确定当前APDU传输通道的类型的方式,可以确定APDU命令的发送来源,判断出APDU命令是主控制模块10所发送的还是与应用程序模块21连接的正常的智能卡通信接口所发送的,从而根据不同的发送来源选择不同的响应方式。
步骤S40,在确定所述当前命令协议类型为第一预设协议类型时,所述应用程序模块响应并执行所述主控制模块发送的命令。
具体的,当确定所述当前命令协议类型为第一预设协议类型时,例如,确定所述当前命令协议类型为主控制模块10与所述应用程序模块21之间的当前APDU传输通道的通信协议时,所述应用程序模块21响应并执行所述主控制模块发送的命令。
在本发明第一实施方式的智能卡100的控制方法200中,智能卡100上电后,主控制模块10通过外设30、UI接口42或者第一IO接口41与用户进行交互,接受用户输入的控制指令;所述应用程序模块检测所述主控制模块发送的命令的当前命令协议类型,并判断所述当前命令协议类型是否为第一预设协议类型;在确定所述当前命令协议类型为第一预设协议类型时,所述应用程序模块响应并执行所述主控制模块发送的命令。应用程序模块21可以通过获取当前命令协议类型来判断是否符合第一预设协议类型,相当于在应用程序模块21与主控制模块10之间建立了一个直接地通信通道,从而便于应用程序模块21调用相应的应用程序来处理对应功能。此过程智能卡不需要连接读卡器等读卡设备,扩展了智能卡100的使用范围;比如,用户通过选择查询余额的功能,MCU组织查询余额命令,获取余额后,显示给用户。
进一步地,进一步地,请参考图3和4,为本发明第二实施方式中的智能卡的控制方法202的方法流程图。
在该第二实施例中,所述应用程序模块21包括有Java卡虚拟机22,用于定义和规范不同的API接口函数;通过调用所述Java卡虚拟机22提供的API接口可以记录所述当前命令协议类型。
具体的,所述步骤S12可以包括:所述应用程序模块通过所述Java卡虚拟机接收主控制模块发送的命令;
所述步骤S22可以包括:所述Java卡虚拟机记录的当前命令协议类型,以使所述应用程序模块检测到所述主控制模块发送的命令所述当前命令协议类型。
其中,所述Java卡虚拟机22可以扩展标准规范中所定义的APDU.getProtocol接口,在此基础上增加自定义命令协议。
优选地,在该第二实施例中,所述应用程序模块21还可以包括Applet 23;
具体的,所述步骤22可以具体包括:
步骤221,所述Java卡虚拟机记录的当前命令协议类型;
步骤222,所述Java卡虚拟机提供获取当前命令协议类型的API;
步骤223,所述Applet调用所述Java卡虚拟机提供的API获取当前命令协议类型;
所述步骤S32可以包括:所述Applet 23根据调用所述Java卡虚拟机提供的API获取当前命令协议类型,判断所述当前命令协议类型是否为第一预设协议类型;
所述步骤S42可以包括:在确定所述当前命令协议类型为第一预设协议类型时,所述Applet 23响应并执行所述主控制模块发送的命令。
其中,应用程序模块21中的所述Applet 23调用Java卡虚拟机模块22提供的API接口来获取当前命令协议类型,从而使得所述应用程序模块21检测出所述主控制模块10发送的命令的当前命令协议类型。
优选地,在一实施例中,所述主控制模块10所述应用程序模块21通过I2C或者SPI接口连接。
进一步地,请参考图5,为本发明第三实施方式中的智能卡的控制方法203的方法流程图,其中,在第三实施方式中所述智能卡的控制方法203的步骤S10~S40与第一实施方式中相同,在此不再赘述;其不同在于,所述步骤10之前包括:
步骤S00,所述主控制模块响应用户的输入,产生相应的所述命令,并将所述命令发送至应用程序模块。
在本发明第三实施方式的智能卡100的控制方法203中,智能卡100可以通过第一IO接口41、UI接口42或者外设30接收控制指令,主控制模块10响应用户的输入,产生相应的所述命令,并将所述命令发送至应用程序模块21。
可选地,在一实施例中,所述主控制模块10可以包括UI接口42;
所述步骤S00可以包括:
步骤S01,所述主控制模块通过所述UI接口,接收用户UI操作命令,并解析该操作命令,产生所述命令;
步骤S02,将所述命令发送至应用程序模块。
可选地,在另一实施例中,所述主控制模块10可以包括第一IO接口41;
所述步骤S00可以包括:
步骤S03,所述主控制模块通过所述第一IO接口接收上位机发送的命令,并解析该IO协议,获取用户的输入,产生所述命令;
步骤S04,将所述命令发送至应用程序模块。
其中,所述第一IO接口41可以是蓝牙通信接口。
请一并结合图1~4,在本发明一实施方式中,智能卡100包括存储模块50及存储在存储模块50上并可在主控制模块10上运行的计算机程序,所述主控制模块10执行所述计算机程序时实现上述任一实施方式中所述的智能卡100的控制方法的步骤。
具体的,所述主控制模块10执行所述计算机程序时用于实现如下步骤:
步骤S10,应用程序模块21接收主控制模块10发送的命令;
步骤S20,所述应用程序模块21检测所述主控制模块10发送的命令的当前命令协议类型;
步骤S30,根据当前命令协议类型,判断所述当前命令协议类型是否为第一预设协议类型。
步骤S40,在确定所述当前命令协议类型为第一预设协议类型时,所述应用程序模块21响应并执行所述主控制模块10发送的命令。
在本发明中的智能卡100中,智能卡100上电后,主控制模块10通过外设30、UI接口42或者第一IO接口41与用户进行交互,接受用户输入的控制指令;所述应用程序模块检测所述主控制模块发送的命令的当前命令协议类型,并判断所述当前命令协议类型是否为第一预设协议类型;在确定所述当前命令协议类型为第一预设协议类型时,所述应用程序模块响应并执行所述主控制模块发送的命令。应用程序模块21可以通过获取当前命令协议类型来判断是否符合第一预设协议类型,相当于在应用程序模块21与主控制模块10之间建立了一个直接地通信通道,从而便于应用程序模块21调用相应的应用程序来处理对应功能。此过程智能卡不需要连接读卡器等读卡设备,扩展了智能卡100的使用范围;比如,用户通过选择查询余额的功能,MCU组织查询余额命令,获取余额后,显示给用户。
进一步地,所述应用程序模块21包括有Java卡虚拟机22,用于定义和规范不同的API接口函数;通过调用所述Java卡虚拟机22提供的API接口可以记录所述当前命令协议类型。
具体的,所述步骤S12可以包括:所述应用程序模块通过所述Java卡虚拟机接收主控制模块发送的命令;
所述步骤S22可以包括:所述Java卡虚拟机记录的当前命令协议类型,以使所述应用程序模块检测到所述主控制模块发送的命令所述当前命令协议类型。
其中,所述Java卡虚拟机22可以扩展标准规范中所定义的APDU.getProtocol接口,在此基础上增加自定义命令协议。
进一步地,所述应用程序模块21还可以包括Applet 23;
具体的,所述步骤22可以具体包括:
步骤221,所述Java卡虚拟机记录的当前命令协议类型;
步骤222,所述Java卡虚拟机提供获取当前命令协议类型的API;
步骤223,所述Applet调用所述Java卡虚拟机提供的API获取当前命令协议类型;
所述步骤S32可以包括:所述Applet 23根据调用所述Java卡虚拟机提供的API获取当前命令协议类型,判断所述当前命令协议类型是否为第一预设协议类型;所述步骤S42可以包括:在确定所述当前命令协议类型为第一预设协议类型时,所述Applet 23响应并执行所述主控制模块发送的命令。
其中,应用程序模块21中的所述Applet 23调用Java卡虚拟机模块22提供的API接口来获取当前命令协议类型,从而使得所述应用程序模块21检测出所述主控制模块10发送的命令的当前命令协议类型。
优选地,在一实施例中,所述主控制模块10所述应用程序模块21通过I2C或者SPI接口连接。
进一步地,所述主控制模块10执行所述计算机程序时:
所述步骤10之前包括:
步骤S00,所述主控制模块响应用户的输入,产生相应的所述命令,并将所述命令发送至应用程序模块。
可选地,在一实施例中,所述主控制模块10可以包括UI接口42;
所述步骤S00可以包括:
步骤S01,所述主控制模块通过所述UI接口,接收用户UI操作命令,并解析该操作命令,产生所述命令;
步骤S02,将所述命令发送至应用程序模块。
可选地,在另一实施例中,所述主控制模块10可以包括第一IO接口41;
所述步骤S00可以包括:
步骤S03,所述主控制模块通过所述第一IO接口接收上位机发送的命令,并解析该IO协议,获取用户的输入,产生所述命令;
步骤S04,将所述命令发送至应用程序模块。
可选地,其中,所述第一IO接口41可以是蓝牙通信接口。
可选地,所述智能卡100还包括7816接口或NFC接口,用于完成正常的智能卡通信功能。通常智能卡100可以通过该7816接口或者NFC接口与读卡器(图未示出)通信,接收读卡器发送的控制指令,并根据所述控制指令组织相应的APDU命令发送至应用程序模块21,所述应用程序模块21根据接收到的APDU命令执行相应的操作,从而实现相应的功能。
本发明还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述任意一实施方式中的智能卡的控制方法的步骤。
在本说明书的描述中,参考术语“一实施例”、“另一实施例”、“其他实施例”、或“第一实施例~第X实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料、方法步骤或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,这些均属于本发明的保护之内。
Claims (9)
1.一种智能卡的控制方法,应用于智能卡,其特征在于,所述智能卡包括应用程序模块、主控制模块以及与所述主控制模块连接的UI接口、第一IO接口和外设,所述外设包括输入设备,包括如下步骤:
所述主控制模块通过所述UI接口、所述输入设备或所述第一IO接口响应用户的输入,产生相应的命令,并将所述命令发送至所述应用程序模块;
所述应用程序模块接收主控制模块发送的命令;
所述应用程序模块检测所述主控制模块发送的命令的当前命令协议类型;
根据当前命令协议类型,判断所述当前命令协议类型是否为第一预设协议类型;
在确定所述当前命令协议类型为第一预设协议类型时,所述应用程序模块响应并执行所述主控制模块发送的命令。
2.如权利要求1所述的智能卡的控制方法,其特征在于,所述应用程序模块还包括Java卡虚拟机;
所述应用程序模块接收主控制模块发送的命令的步骤包括:
所述应用程序模块通过所述Java卡虚拟机接收主控制模块发送的命令;
所述应用程序模块检测所述主控制模块发送的命令的当前命令协议类型的步骤包括:
所述Java卡虚拟机记录的当前命令协议类型,以使所述应用程序模块检测到所述主控制模块发送的命令所述当前命令协议类型。
3.如权利要求2所述的智能卡的控制方法,其特征在于,所述应用程序模块还包括Applet;
所述应用程序模块检测所述主控制模块发送的命令的当前命令协议类型的步骤包括:
所述Java卡虚拟机记录的当前命令协议类型;
所述Java卡虚拟机提供获取当前命令协议类型的API;
所述Applet调用所述Java卡虚拟机提供的API获取当前命令协议类型;
所述根据当前命令协议类型,判断所述当前命令协议类型是否为第一预设协议类型的步骤包括:
所述Applet根据调用所述Java卡虚拟机提供的API获取当前命令协议类型,判断所述当前命令协议类型是否为第一预设协议类型;
所述在确定所述当前命令协议类型为第一预设协议类型时,所述应用程序模块响应并执行所述主控制模块发送的命令的步骤包括:
在所述Applet确定所述当前命令协议类型为第一预设协议类型时,所述Applet响应并执行所述主控制模块发送的命令。
4.如权利要求1所述的智能卡的控制方法,其特征在于,所述主控制模块与所述应用程序模块通过I2C或者SPI接口连接。
5.如权利要求1所述的智能卡的控制方法,其特征在于,所述主控制模块通过所述UI接口响应用户的输入,产生相应的所述命令,并将所述命令发送至所述应用程序模块的步骤包括:
所述主控制模块通过所述UI接口,接收用户UI操作命令,并解析该操作命令,产生所述命令;
将所述命令发送至应用程序模块。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述主控制模块通过所述第一IO接口响应用户的输入,产生相应的所述命令,并将所述命令发送至所述应用程序模块的步骤包括:
所述主控制模块通过所述第一IO接口接收上位机发送的命令,并解析IO协议,获取用户的输入,产生所述命令;
将所述命令发送至应用程序模块。
7.一种智能卡,包括存储模块、主控制模块及存储在存储模块上并可在主控制模块上运行的计算机程序,其特征在于,所述主控制模块执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6中任一项所述的智能卡的控制方法的步骤。
8.如权利要求7所述的智能卡,其特征在于,还包括7816接口或NFC接口,用于完成正常的智能卡通信功能。
9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的智能卡的控制方法的步骤。
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