在 J3A081 上安装小程序（Java Card）

【问题标题】：Installing applet (Java Card) on J3A081在 J3A081 上安装小程序（Java Card）
【发布时间】：2015-11-09 21:27:18
【问题描述】：

我刚刚创建了一个非常简单的小程序。这是 Java 卡技术中的“hello world”。我在下面粘贴了一段代码。

public class helloworld extends Applet {
    private byte[] echoBytes;
    private static final short LENGTH_ECHO_BYTES = 256;
    /**
     * Installs this applet.
     * 
     * @param bArray
     *            the array containing installation parameters
     * @param bOffset
     *            the starting offset in bArray
     * @param bLength
     *            the length in bytes of the parameter data in bArray
     */
    public static void install(byte[] bArray, short bOffset, byte bLength) {
        new helloworld();
    }

    /**
     * Only this class's install method should create the applet object.
     */
    protected helloworld() {
        echoBytes = new byte[LENGTH_ECHO_BYTES];
        register();
    }

    /**
     * Processes an incoming APDU.
     * 
     * @see APDU
     * @param apdu
     *            the incoming APDU
     */
    @Override
    public void process(APDU apdu) {
        //Insert your code here
        //
        byte buffer[] = apdu.getBuffer();
        if ((buffer[ISO7816.OFFSET_CLA] ==  0) && (buffer[ISO7816.OFFSET_INS] == (byte) (0xA4))){
            return;
        }
        short bytesRead = apdu.setIncomingAndReceive();
        short echoOffset = (short) 0;

        Util.arrayCopyNonAtomic(buffer, ISO7816.OFFSET_CDATA, echoBytes, echoOffset, bytesRead);
        echoOffset += bytesRead;

        apdu.setOutgoing();
        apdu.setOutgoingLength((short)(echoOffset + 5));

        //echo header
        apdu.sendBytes((short) 0, (short) 5);
        //echo data
        apdu.sendBytesLong(echoBytes, (short) 0, echoOffset);
    }
}

之后我决定使用 Global Platform 将它安装在真实卡 (J3A081) 上，但失败了。 首先，我用命令检查了卡上是否已经安装了任何小程序：

java -jar gp.jar -l

回复是：

AID: A000000003000000 (|........|)
     ISD OP_READY: Security Domain, Card lock, Card terminate, Default selected, CVM (PIN) management

当我决定使用 *.cap 文件安装小程序时，我得到了：

java -jar gp.jar -install krystian.cap

javax.smartcardio.CardException: sun.security.smartcardio.PCSCException: Unknown error 0x1f
        at sun.security.smartcardio.ChannelImpl.doTransmit(ChannelImpl.java:219)
        at sun.security.smartcardio.ChannelImpl.transmit(ChannelImpl.java:90)
        at pro.javacard.gp.GlobalPlatform.transmit(GlobalPlatform.java:661)
        at pro.javacard.gp.GlobalPlatform.loadCapFile(GlobalPlatform.java:727)
        at pro.javacard.gp.GlobalPlatform.loadCapFile(GlobalPlatform.java:686)
        at pro.javacard.gp.GPTool.main(GPTool.java:453)
Caused by: sun.security.smartcardio.PCSCException: Unknown error 0x1f
        at sun.security.smartcardio.PCSC.SCardTransmit(Native Method)
        at sun.security.smartcardio.ChannelImpl.doTransmit(ChannelImpl.java:188)
        ... 5 more
Exception in thread "main" javax.smartcardio.CardException: sun.security.smartcardio.PCSCException: Unknown error 0x1f
        at sun.security.smartcardio.ChannelImpl.doTransmit(ChannelImpl.java:219)
        at sun.security.smartcardio.ChannelImpl.transmit(ChannelImpl.java:90)
        at pro.javacard.gp.GlobalPlatform.transmit(GlobalPlatform.java:661)
        at pro.javacard.gp.GlobalPlatform.loadCapFile(GlobalPlatform.java:727)
        at pro.javacard.gp.GlobalPlatform.loadCapFile(GlobalPlatform.java:686)
        at pro.javacard.gp.GPTool.main(GPTool.java:453)
Caused by: sun.security.smartcardio.PCSCException: Unknown error 0x1f
        at sun.security.smartcardio.PCSC.SCardTransmit(Native Method)
        at sun.security.smartcardio.ChannelImpl.doTransmit(ChannelImpl.java:188)
        ... 5 more

你能告诉我我做错了什么吗？这张卡是全新的，以前从未使用过。我正在使用 NXP 的 ACR122U NFC 读卡器和卡 J3A081。

编辑

经过几个小时的尝试，我设法实现了一些目标。首先，我更新了 ACR122U 智能卡读卡器的驱动程序。此外，我熟悉了 GPSShell 并创建了一个简单的脚本：

mode_211
enable_trace
establish_context
card_connect
select -AID a000000003000000
open_sc -security 1 -keyind 0 -keyver 0 -mac_key 404142434445464748494a4b4c4d4e4f -enc_key 404142434445464748494a4b4c4d4e4f   
card_disconnect
release_context

哪些输出：

mode_211
enable_trace
establish_context
card_connect
select -AID a000000003000000
Command --> 00A4040008A000000003000000
Wrapped command --> 00A4040008A000000003000000
Response <-- 6F658408A000000003000000A5599F6501FF9F6E06479100783400734A06072A864                                                                   886FC6B01600C060A2A864886FC6B02020101630906072A864886FC6B03640B06092A864886FC6B0                                                                   40215650B06092B8510864864020103660C060A2B060104012A026E01029000
open_sc -security 1 -keyind 0 -keyver 0 -mac_key 404142434445464748494a4b4c4d4e4                                                                   f -enc_key 404142434445464748494a4b4c4d4e4f
Command --> 80CA006600
Wrapped command --> 80CA006600
Response <-- 664C734A06072A864886FC6B01600C060A2A864886FC6B02020101630906072A864                                                                   886FC6B03640B06092A864886FC6B040215650B06092B8510864864020103660C060A2B060104012                                                                   A026E01029000
Command --> 805000000853DFBA4B056DAE8800
Wrapped command --> 805000000853DFBA4B056DAE8800
Response <-- 0000510101086197846701020018CC282BD831DB0145313B12DB3E169000
Command --> 84820100103294E6632BFE5E59879A2C9C03EE345E
Wrapped command --> 84820100103294E6632BFE5E59879A2C9C03EE345E
Response <-- 9000
card_disconnect
release_context

所以我想一切正常，但是当我想使用这个安装小程序时：

mode_211
enable_trace
establish_context
card_connect
select -AID a000000003000000
open_sc -security 1 -keyind 0 -keyver 0 -mac_key 404142434445464748494a4b4c4d4e4f -enc_key 404142434445464748494a4b4c4d4e4f
install -file helloworld.cap -nvDataLimit 2000 -instParam 00 -priv 2
card_disconnect
release_context

我遇到了一个异常：

mode_211
enable_trace
establish_context
card_connect
select -AID a000000003000000
Command --> 00A4040008A000000003000000
Wrapped command --> 00A4040008A000000003000000
Response <-- 6F658408A000000003000000A5599F6501FF9F6E06479100783400734A06072A864                                                                   886FC6B01600C060A2A864886FC6B02020101630906072A864886FC6B03640B06092A864886FC6B0                                                                   40215650B06092B8510864864020103660C060A2B060104012A026E01029000
open_sc -security 1 -keyind 0 -keyver 0 -mac_key 404142434445464748494a4b4c4d4e4                                                                   f -enc_key 404142434445464748494a4b4c4d4e4f
Command --> 80CA006600
Wrapped command --> 80CA006600
Response <-- 664C734A06072A864886FC6B01600C060A2A864886FC6B02020101630906072A864                                                                   886FC6B03640B06092A864886FC6B040215650B06092B8510864864020103660C060A2B060104012                                                                   A026E01029000
Command --> 8050000008ADBD20501C2C87A400
Wrapped command --> 8050000008ADBD20501C2C87A400
Response <-- 0000510101086197846701020019DFABEED157EA9E2F7E75EAA739E89000
Command --> 848201001014781742A86F6C5026B0D999238ABEBA
Wrapped command --> 848201001014781742A86F6C5026B0D999238ABEBA
Response <-- 9000
install -file helloworld.cap -nvDataLimit 2000 -instParam 00 -priv 2
Command --> 80E602001E07D0D1D2D3D4D50108A000000003000000000AEF08C6020160C80207D0                                                                   0000
Wrapped command --> 84E602002607D0D1D2D3D4D50108A000000003000000000AEF08C6020160                                                                   C80207D000B9A71938B63B8CFB00
Response <-- 009000
Command --> 80E80000EFC4820157010011DECAFFED010204000107D0D1D2D3D4D50102001F0011                                                                   001F000C000B0026000C003B0019000F0000005D00020001000C01010004000B01000107A0000000                                                                   62010103000C0108D0D1D2D3D4D50101000C06000C00800300FF0007010000001707003B00011018                                                                   8C0000188B00017A02308F00023D8C00033B7A0521198B00042D198B00053B7B0006031A037B0006                                                                   928D00073B19037B0006928B00087A08001900020001000103000C48656C6C6F20576F726C642100                                                                   00000005002600090680030003800301010000000600000103800A0103800A060500000006801002                                                                   03800A0809000F000000
Wrapped command --> 84E80000F7C4820157010011DECAFFED010204000107D0D1D2D3D4D50102                                                                   001F0011001F000C000B0026000C003B0019000F0000005D00020001000C01010004000B01000107                                                                   A000000062010103000C0108D0D1D2D3D4D50101000C06000C00800300FF0007010000001707003B                                                                   000110188C0000188B00017A02308F00023D8C00033B7A0521198B00042D198B00053B7B0006031A                                                                   037B0006928D00073B19037B0006928B00087A08001900020001000103000C48656C6C6F20576F72                                                                   6C64210000000005002600090680030003800301010000000600000103800A0103800A0605000000                                                                   0680100203800A0809000F00000067CDD7B27E70D011
load() returns 0x0000001F (Urzdzenie doczone do komputera nie dziaa.

有人会遇到类似的错误吗？你知道这意味着什么吗？

编辑 2 我终于设法在我的卡上安装了小程序。我使用了修改后的 GlobalPlatformPro，正如 vlp 所写，有必要将加载块更改为 16 字节。

但我只能安装hello world小程序，在处理我的过程中，GlobalPlatformPro返回异常：

java -jar gp_16byteLoadBlock.jar --install inzynierka.cap
pro.javacard.gp.GPException: LOAD failed SW: 6A80
        at pro.javacard.gp.GlobalPlatform.check(GlobalPlatform.java:1092)
        at pro.javacard.gp.GlobalPlatform.loadCapFile(GlobalPlatform.java:728)
        at pro.javacard.gp.GlobalPlatform.loadCapFile(GlobalPlatform.java:686)
        at pro.javacard.gp.GPTool.main(GPTool.java:453)

【问题讨论】：

  • 我很确定标准 Java AWT（例如 Applet）不包含在智能卡 API 中。但我不确定还有什么可以替代它们。
  • 首先，这个Applet是从包含在JCDK中的javacard.framework导入的。这与普通的 Java API 不同。我在模拟器上测试了这个应用程序，一切正常。我想知道卡上我有 Java Card 2.2.2，但我使用 Java Card 3.0 开发了应用程序。
  • 您使用的是非接触式阅读器吗？如果是这样，请尝试联系阅读器。
  • 我没有接触阅读器。但是你能解释一下抛出这个异常的原因吗？
  • 当卡停止响应（由于 APDU 格式错误（可能不是 GlobalPlatformPro 正常工作的情况）或卡离开读卡器字段时），我看到了此错误。错误代码可能是this one。加载其他一些小程序是否有效（例如this one）？一般来说，你应该使用相应的 JavaCard SDK（即可能是 2.2.1 的，不确定是否曾经发布过 2.2.2. 版本），但是......

标签： java smartcard javacard globalplatform


【解决方案1】：

（cmets 中的讨论记录）

事实证明，ACR122U NFC 读卡器存在长 APDU 问题（也提到了here）。

一种可能的解决方案是通过以下方式修改GlobalPlatformPro 工具：

  • 获取来源here

  • 在GlobalPlatform.java:724找到检索加载文件块的代码部分

  • 通过将wrapper.getBlockSize() 部分替换为一些较小的常量来减小加载块大小（32 已确认有效，64 已确认不适用于此阅读器）

  • 重新编译 GlobalPlatformPro

编辑>

最新的 GlobalPlatformPro 代码adds 一个-bs 选项，允许您设置块大小而无需重新编译。

【讨论】：

  • 我刚刚尝试用常量32 编译替换wrapper.getBlockSize() 并且它可以工作。当您将其更改为 64 时，它无法安装 *.cap 文件。
  • @Krystian 太好了，我更新了答案。理论上，默认模式（即 MAC）的最大值为 40（假设最大允许的 APDU 数据为 48 字节，如 Yubico forum post 中所述）。
  • @Krystian Apropos，您是否设法加载您的小程序（为 JC 2.2 编译）？
  • 这是我插话的时候，希望有人愿意打开一个错误/功能请求。即使在这种情况下，它似乎来自一个损坏的阅读器/驱动程序，并且在 GP 端什么都不能做（明智的），可以添加一个选项，这样人们就不必重新编译东西（如果你检查代码，它会很高兴检查卡报告的最大块大小，但我从未见过需要它的卡）
  • @MartinPaljak 你是对的。实际上，我决定与您联系，但后来我放弃了，因为这几乎可以肯定是阅读器的问题（无法检查自己，因为我不拥有阅读器，但我敢打赌它与 ISO 有关14443-4 框架）。关于卡报告的最大块大小——您是指 FCI 中的 0x9F65 标记吗？
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