如何使用 java 卡在智能卡中写入文件

Question

您好，我是使用 javacard 的初学者，我想在我的智能卡中写入一个文件（小于 1024kb），所以我要做的是将文件转换为字节数组（字节 []），例如我有一个长度为 638 的数组。我的写入和读取数据的代码工作正常（没有错误）但是当我从智能卡读取数据并将其与默认数组进行比较时，它们不一样（长度相同但不同内容）。 我在这里阅读了很多主题，但我找不到可以解决我的问题的主题！ 谢谢你的帮助

我使用 JCDK 2.2.2

我的读取和写入数据的小程序：

.....
public void process(APDU apdu) {
    byte[] buffer = apdu.getBuffer();
    switch(buffer[ISO7816.OFFSET_INS]) {
        case INS_SET_DATA:
            // byte bufferDataLength = (byte)(apdu.setIncomingAndReceive());

            //We want to start data copy
            if (buffer[ISO7816.OFFSET_P1] == 0x00 && buffer[ISO7816.OFFSET_P2] == 0x00) {
                data = new byte[(short) 638];
            } else {
                // copying the apdu data into byte array Data
                // array copy: (src, offset, target, offset,copy size)
                Util.arrayCopyNonAtomic(buffer, (short) ISO7816.OFFSET_CDATA, data,
                            (short) ((short) buffer[ISO7816.OFFSET_P1] * 100),
                            (short) buffer[ISO7816.OFFSET_P2]
                    );
                }
            break;
        case INS_GET_DATA:
            // array copy: (src, offset, target, offset,copy size)
            short t = (short)(buffer[ISO7816.OFFSET_P2] & 0xFF);
            short o = (short)(buffer[ISO7816.OFFSET_P1] & 0xFF);

            Util.arrayCopyNonAtomic(data, o, buffer, ISO7816.OFFSET_CDATA, t);
            apdu.setOutgoingAndSend(ISO7816.OFFSET_CDATA, t);
            break;
    }
}
.....

我用来将数据发送到智能卡的代码（JCDK 2.2.2 的 apduio package）

.....

switch(choice) {
   case 8:
       byte[] configData = fileToByteArray("D:\\jcard\\config.dat");
       byte[] chunk = new byte[100];

       System.out.println("Config Length: " + configData.length); // Got 638

       int configLength = configData.length;
       double round = Math.floor((double)configLength / 100);
       int lastPart = configLength % 100;

       System.out.println("Round : " + round); // Got 6
       System.out.println("Last Part : " + lastPart); // Got 38

       double partToSend = lastPart == 0 ? round : round + 1;

       //Initialize the array of byte in my applet to have the length of data i want to write in
       apdu.command[Apdu.INS] = MyAppletClient.INS_SET_DATA;
       apdu.command[Apdu.P1] = 0x00;
       apdu.command[Apdu.P2] = 0x00;

       cad.exchangeApdu(apdu);
       handleResponse(apdu);

       boolean allPartSend = true;
       for (int i = 0; i < round; i++) {
           //array copy: (src, offset, target, offset, copy size)
           System.arraycopy(configData, (i * 100), chunk, 0, 100);
           System.out.println("Data Length: " + chunk.length); // Got 100

           apdu.command[Apdu.P1] = (byte) i;
           apdu.command[Apdu.P2] = 100;

           apdu.setDataIn(Data);
           cad.exchangeApdu(apdu);
           if (apdu.getStatus() != 0x9000) {
               System.out.println("["+i+"] An error occurred with status: " + apdu.getStatus());
               allPartSend = false;
               break;
            }
        }

        if(allPartSend) {
            byte[] finalPart = new byte[lastPart];
            System.arraycopy(configData, (int) (round * 100), finalPart, 0, lastPart);

            apdu.command[Apdu.P1] = (byte) round;
            apdu.command[Apdu.P2] = (byte) lastPart;
            apdu.setDataIn(finalPart);
            cad.exchangeApdu(apdu);

            if (apdu.getStatus() != 0x9000) {
                System.out.println("An error occurred with status: " + apdu.getStatus());
                break;
            } else {
                System.out.println("OK");
            }
        } else {
            System.out.println("Fail to send all data");
        }
        break;
    case 9:
        int cfgLength = 638; //Because i know the array has that length
        byte[] res = new byte[cfgLength];
        double rnd = Math.floor((double)cfgLength / 100);
        int last = fpLength % 100, readLength = 0;

        boolean allSend = true;

        for(int i = 0; i < rnd; i++) {
            apdu.command[Apdu.INS] = MyAppletClient.INS_GET_DATA;
            apdu.command[Apdu.P1] = (byte) (i * 100);
            apdu.command[Apdu.P2] = 100;
            cad.exchangeApdu(apdu);

            if (apdu.getStatus() != 0x9000) {
                System.out.println("An error occurred with status: " + apdu.getStatus());
            } else {
                readLength += apdu.dataOut.length;
                // System.out.println("Datalength : " + apdu.dataOut.length); // Got 100
                //array copy: (src, offset, target, offset, copy size)
                System.arraycopy(apdu.dataOut, 0, res, (i*100), apdu.dataOut.length);
            }
         }

         if(allSend) {
             apdu.command[Apdu.INS] = MyAppletClient.INS_GET_DATA;
             apdu.command[Apdu.P1] = (byte) ((int)rnd * 100);
             apdu.command[Apdu.P2] = (byte) last;

             cad.exchangeApdu(apdu);
             if (apdu.getStatus() != 0x9000) {
                 System.out.println("An error occurred with status: " + apdu.getStatus());
                 break;
             } else {
                 readLength += apdu.dataOut.length;
                 //array copy: (src, offset, target, offset, copy size)
                 System.arraycopy(apdu.dataOut, 0, res, (int)(rnd * 100 ), apdu.dataOut.length);          
             }
         } else {
              System.out.println("Fail to get all the part");
         }

         byte[] cfgData = fileToByteArray("D:\\jcard\\config.dat");
         System.out.println("ReadLength : " + readLength); // Got 638
         System.out.println("Array equals : " + Arrays.equals(cfgData, res)); // Got false but expected true

         break;
     }
}

.....

Answer 1

看起来您正在混合使用 ISO 案例 1 和 3 命令。 ISO case 1 表示不存在 CDATA 或 RDATA，ISO case 3 表示只有 CDATA，没有 RDATA。 通常，最好让命令只是可能的 4 种情况之一（情况 2 只是 RDATA，情况 4 是 CDATA 和 RDATA。例如，您可以创建 CREATE RECORD 命令或类似的东西。

您应该在将数据复制到数组之前立即调用setIncomingAndReceive 。 如果您不这样做，则缓冲区中可能只存在部分数据。 请注意，尽管setIncomingAndReceive是一种方便的方法，但您可能能够找到更好的方法来处理大量数据。

请注意，ISO 7816-4 已经定义了基于文件的卡片系统； 复制现有标准的一部分可能比从头开始创建自己的标准更有用。 另请注意，您应该更喜欢APDU#getOffsetCdata而不是常量。 该方法与扩展长度的 APDU 兼容，您可能希望将来升级到那些。

Answer 2

我的猜测是，您收到的数据与写入卡的数据不同的原因是这行代码：

switch(choice) {
...
    case 9:
    ...
        for(int i = 0; i < rnd; i++) {
        ...
            apdu.command[Apdu.P1] = (byte) (i * 100);

与将数据写入卡的代码不同，这里您在 P1 参数中传递数据偏移量。 请记住，P1 只有一个字节，i=3 时会溢出，因此无法在 P1 中编码 638 字节长数组的偏移量。

解决问题的最快方法是使用与编写代码相同的方法，即：

switch(choice) {
...
    case 9:
    ...
        for(int i = 0; i < rnd; i++) {
        ...
            apdu.command[Apdu.P1] = (byte) i;

并在 JavaCard 代码中进行乘法运算：

short o = (short) ((short) buffer[ISO7816.OFFSET_P1] * 100);

这个解决方案应该可以工作，但它并不完美，因为您的 JavaCard 代码支持任意长度的读/写（P2 - 复制长度），但偏移量固定为 0、100、200 等。这意味着它只在您使用时才有效将 P2=100 发送到您当前的代码所做的卡。 但是，如果它固定为一个值，为什么要首先发送这个参数呢？

我同意 Maarten Bodewes 的观点，即最好遵循 ISO/IEC 7816-4 并使用那里指定的命令语法。 标准中描述的 UPDATE BINARY 和 READ BINARY 命令应该符合您的需要。