移动支付之智能IC卡与Android手机进行NFC通信
智能IC卡的Applet不能自己启动,必须由外部终端(比如POS机,地铁刷卡终端等)向卡片发送Select命令,由此选中卡片的Applet,Applet才干执行。Appplet側重于数据的处理。没有花销的I/O功能。
Applet的程序有生命周期和指定入口,当中最基本的几个方法例如以下:
- public static void install(byte[] bArray, short bOffset, byte bLength)
构建了Applet子类的实例,JCRE将会最先调用这个;全部的初始化和分配内存的操作应该在这个里面实现;能够获取卡外实体传进来的一些应用初始化參数。
- public void process(APDU apdu)
相似于正常java class的main,在安装后,APDU的执行将在这里实现。
- protected final void register()
applet用来在JCRE中注冊该applet实例
- register(byte[] bArray, short bOffset, byte bLength)
register( )功能一样,添加了能够分配其特定的AID的功能。
- public boolean select()
JCRE一旦接收到SELECT[by name]命令时,将寻找命令中指示的AID相应的Applet。使之处于活跃状态,接收并处理接下来的APDU命令。在选择新的Applet前。JCRE先调用当前Applet的 deselect 方法;Applet能够拒绝被选择,此时 select 方法返回false。SELECT[by name]命令本身也将传递给applet处理,此时通过 selectingApplet 用以推断当前状态。
watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvaGVsbG9ndg==/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/SouthEast" alt="" /> 本文的DEMO执行效果例如以下。包括一个JavaCard的Applet实现和一个Android端的NFC读敲代码,实现智能IC卡与Android手机的简单通信。
接下来贴段简单的Applet 源代码。下载地址:http://download.csdn.net/detail/hellogv/8090041。
大概的思路是:Applet定义了2个开头标识皆为CMD_CLA的自己定义命令CMD_INS_1和CMD_INS_2,当Android手机通过NFC分别发送CMD_INS_1和CMD_INS_2,Applet分别返回strHello和strWorld。
核心源代码例如以下:
public class mytest extends Applet { private static final byte[] strHello= { (byte) 'H', (byte) 'e',
(byte) 'l', (byte) 'l', (byte) 'o'}; private static final byte[] strWorld = {(byte) 'W',
(byte) 'o', (byte) 'r', (byte) 'l', (byte) 'd', }; private static final byte CMD_CLA = (byte) 0x80;
private static final byte CMD_INS_1 = (byte) 0x10;
private static final byte CMD_INS_2 = (byte) 0x20; public static void install(byte[] bArray, short bOffset, byte bLength) {
// GP-compliant JavaCard applet registration
new mytest().register(bArray, (short) (bOffset + 1), bArray[bOffset]);
} /*
* 当Java卡Applet被选中时,由JCRE调用。 Java卡Applet能够定义select()完毕初始化。
* 否则。JCRE调用父类的select()。 * @see javacard.framework.Applet#select()
*/
public boolean select() {
short debug=100;
debug++;//用于断点调试,当被select时触发。
return super.select();
} /*
* 当Java卡Applet被放弃时,由JCRE调用。 Java卡Applet能够定义deselect()完毕清除。
* 否则,JCRE调用父类的deselect()。
* @see javacard.framework.Applet#deselect()
*/
public void deselect() {
short debug=100;
debug++;//用于断点调试
super.deselect();
} /*
* 每次收到APDU命令。都会执行
* @see javacard.framework.Applet#process(javacard.framework.APDU)
*/
public void process(APDU apdu) {
if (selectingApplet()) {
return;
} //获取外部终端发过来的数据
byte[] buffer = apdu.getBuffer();
//获取第一位数据
byte CLA = (byte) (buffer[ISO7816.OFFSET_CLA] & 0xFF);
//获取第二位数据
byte INS = (byte) (buffer[ISO7816.OFFSET_INS] & 0xFF); if (CLA != CMD_CLA) {//格式不正确
ISOException.throwIt(ISO7816.SW_CLA_NOT_SUPPORTED);
} switch (INS) {
case CMD_INS_1:
sendBytes(apdu,strHello);
break;
case CMD_INS_2:
sendBytes(apdu,strWorld);
break;
default:
ISOException.throwIt(ISO7816.SW_INS_NOT_SUPPORTED);
}
} private void sendBytes(APDU apdu,byte[] arrays) {
byte[] buffer = apdu.getBuffer();
short length = (short) arrays.length; Util.arrayCopyNonAtomic(arrays, (short) 0, buffer, (short) 0,
(short) length); apdu.setOutgoingAndSend((short) 0, length);
}
}
接下来贴出Android端的核心代码。下载地址:http://download.csdn.net/detail/hellogv/8090053。
大概的思路是:Android端的NFC读敲代码定义1个Applet的ID(AID)。SELECT命令的报文头(SELECT_APDU_HEADER),2个自己定义命令CMD_INS_1和CMD_INS_2。首先使用AID和SELECT_APDU_HEADER生成完整的SELECT命令。transceive(发送)到卡片,用于启动卡片里的AID相应的Applet。启动卡片里的Applet后,NFC读敲代码发送SAMPLE_COMMAND里面的2条自己定义命令,Applet分别返回"Hello""World"。
核心源代码例如以下:
public final class CardReader {
private static final String TAG = "LoyaltyCardReader";
// AID for our loyalty card service.
private static final String SAMPLE_CARD_AID = "1122001122";
// ISO-DEP command HEADER for selecting an AID.
// Format: [Class | Instruction | Parameter 1 | Parameter 2]
private static final String SELECT_APDU_HEADER = "00A40400";
// "OK" status word sent in response to SELECT AID command (0x9000)
private static final byte[] SELECT_OK_SW = {(byte) 0x90, (byte) 0x00};
//自己定义的命令
private static final String[] SAMPLE_COMMAND={"8010000000",//卡片收到后返回"Hello"
"8020000000"};//卡片收到后返回"World" public static String[][] TECHLISTS;
public static IntentFilter[] FILTERS; static {
try {
//the tech lists used to perform matching for dispatching of the ACTION_TECH_DISCOVERED intent
TECHLISTS = new String[][] { { IsoDep.class.getName() }}; FILTERS = new IntentFilter[] { new IntentFilter(
NfcAdapter.ACTION_TECH_DISCOVERED, "*/*") };
} catch (Exception e) {
}
} static public String tagDiscovered(Tag tag) {
Log.e(TAG, "New tag discovered"); String strResult="";
IsoDep isoDep = IsoDep.get(tag);
if (isoDep != null) {
try {
// Connect to the remote NFC device
isoDep.connect(); //发送select 命令,卡片会返回SELECT_OK_SW(90 00)
byte[] cmdSelect = BuildSelectApdu(SAMPLE_CARD_AID);
Log.e(TAG, "Sending: " + ByteArrayToHexString(cmdSelect));
byte[] result = isoDep.transceive(cmdSelect);
Log.e(TAG, "Receive: " + ByteArrayToHexString(result));
byte[][] response = getResponse(result);
byte[] statusWord =response[0]; if (Arrays.equals(SELECT_OK_SW, statusWord) == false)
return ""; //循环发送自己定义命令
for(int i=0;i<SAMPLE_COMMAND.length;i++){
String command = SAMPLE_COMMAND[i];
result = HexStringToByteArray(command);
Log.e(TAG, "Sending: " + command); result = isoDep.transceive(result);
Log.e(TAG, "Receive: " + ByteArrayToHexString(result));
response = getResponse(result);
byte[] body =response[1]; strResult=strResult+new String(body)+":"+ByteArrayToHexString(body)+"\r\n";
} return strResult; } catch (IOException e) {
Log.e(TAG, "Error communicating with card: " + e.toString());
}
}
return null;
} /***
* 分解卡片返回的数据
* @param b
* @return [0]表示返回的状态值,[1]表示返回的正文
*/
private static byte[][] getResponse(byte[] b){
byte[][] result = new byte[2][]; int length = b.length;
byte[] status = { b[length - 2],b[length - 1] }; byte[] body = Arrays.copyOf(b, length - 2); result[0]=status;
result[1]=body;
return result;
} public static String load(Parcelable parcelable) {
// 从Parcelable筛选出各类NFC标准数据
final Tag tag = (Tag) parcelable;
return tagDiscovered(tag);
} /**
* Build APDU for SELECT AID command. This command indicates which service a reader is
* interested in communicating with. See ISO 7816-4.
*
* @param aid Application ID (AID) to select
* @return APDU for SELECT AID command
*/
public static byte[] BuildSelectApdu(String aid) {
// Format: [CLASS | INSTRUCTION | PARAMETER 1 | PARAMETER 2 | LENGTH | DATA]
return HexStringToByteArray(SELECT_APDU_HEADER + String.format("%02X", aid.length() / 2) + aid);
} /**
* Utility class to convert a byte array to a hexadecimal string.
*
* @param bytes Bytes to convert
* @return String, containing hexadecimal representation.
*/
public static String ByteArrayToHexString(byte[] bytes) {
final char[] hexArray = {'0','1','2','3','4','5','6','7','8','9','A','B','C','D','E','F'};
char[] hexChars = new char[bytes.length * 2];
int v;
for ( int j = 0; j < bytes.length; j++ ) {
v = bytes[j] & 0xFF;
hexChars[j * 2] = hexArray[v >>> 4];
hexChars[j * 2 + 1] = hexArray[v & 0x0F];
}
return new String(hexChars);
} /**
* Utility class to convert a hexadecimal string to a byte string.
*
* <p>Behavior with input strings containing non-hexadecimal characters is undefined.
*
* @param s String containing hexadecimal characters to convert
* @return Byte array generated from input
*/
public static byte[] HexStringToByteArray(String s) {
int len = s.length();
byte[] data = new byte[len / 2];
for (int i = 0; i < len; i += 2) {
data[i / 2] = (byte) ((Character.digit(s.charAt(i), 16) << 4)
+ Character.digit(s.charAt(i+1), 16));
}
return data;
}
}
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