Краткое руководство пользователя по разработке приложений Java Card

This tutorial needs a review. You can open a JIRA issue, or edit it in GitHub following these contribution guidelines.
java smart card sm

Составитель: Тим Бодро (Tim Boudreau), редактор: Рут Кастерер (Ruth Kusterer)

Java Card – интересная для работы платформа JVM, работающая на смарт-картах и небольших устройствах, помещающихся на ладони. Java Card 3.0 существует в двух вариантах:

Классический

Такой же, как и более ранние версии Java Card. Платформа крайне ограничена. Например, отсутствует java.lang.String , нет метода java.lang.Object.hashCode() , и не поддерживаются числа с плавающей точкой.

Расширенный

Новые, более мощные смарт-карты - все это новые возможности Java Card 3.0. Поддерживается более полная реализация платформы Java. Наиболее любопытна встроенная поддержка сервлетов. Можно написать веб-приложение с помощью хорошо знакомого интерфейса API, которое будет выполняться на смарт-карте.

Требования

Для работы с этим учебным курсом требуются программное обеспечение и ресурсы, перечисленные ниже.

netbeans stamp
Figure 1. Содержимое этой страницы применимо к IDE NetBeans 6.8 и 6.9
Программное обеспечение или материал Требуемая версия

IDE NetBeans

6.9

Пакет Java Card SDK

3.02

Подключаемый модуль Java Card для среды NetBeans

1.3

Комплект для разработки приложений на языке Java (JDK)

Версия 6

Настройка среды проекта

Поскольку у смарт-карты отсутствует пользовательский интерфейс, требуется либо иметь устройство чтения смарт-карт для чтения и записи карт, либо использовать эмулятор, включенный в Java Card Reference Implementation (RI). В этом учебном курсе будет использоваться эмулятор.

Примечание. Подключаемый модуль Java Card работает в любой операционной системе, но эмулятор Java Card Reference Implementation доступен только для Windows. Тем не менее, можно настроить его как платформу Java на других операционных системах, указав в среде NetBeans на RI, установленный в разделе Windows, в системах Mac или Linux, однако в таком случае не будет возможности запуска приложений.

Установка подключаемых модулей в IDE NetBeans

  1. Загрузите и установите IDE NetBeans 6.9.

  2. После установки в меню "Сервис" выберите пункт "Подключаемые модули".

  3. Под заголовком Available Plugins находятся два подключаемых модуля, связанных с Java Card: Java Card и Java Card Runtime Bundle.

    • Java Card представляет собой подключаемый модуль, добавляющий поддержку проектов Java Card к IDE NetBeans.

    • Java Card 3.0.2 Runtime Bundle требуется только при отсутствии установленной копии Java Card Reference Implementation.

install javacard plugins

  1. После установки подключаемого модуля требуется перезапустить среду IDE, а затем продолжить выполнение учебного курса.

Регистрация платформы Java Card

Если Java Card 3.0.2 Runtime Bundle был загружен с помощью диспетчера подключаемых модулей, то пакет Java Card SDK уже настроен в качестве платформы. Однако, если платформа была загружена с веб-сайта java.sun.com, можно использовать меню Tools > Java Platforms, чтобы добавить платформу Java Card в среду IDE так же, как добавляется любая платформа Java.

installPlatform

После настройки платформа Java Card появляется на вкладке "Службы" в среде IDE. Если вкладка "Службы" не отображается, выберите пункт "Службы" в меню "Окна".

services tab

На одной "платформе" может быть несколько "устройств". Проект развертывается на конкретном устройстве конкретной платформы.

Общие сведения о типах проектов Java Card

В меню "Файл" выберите пункт "Создать" и выберите категорию Java Card. Можно создавать несколько типов проектов Java Card. Все они собираются с помощью Apache Ant, так же, как проекты NetBeans Java SE.

choose project type

Классический апплет — традиционный апплет Java Card для небольших устройств, как апплеты в Java Card 2.0 и ранее. Классическая библиотека подобна классическим проектам апплетов, но без апплета, просто код, который нужно поместить на устройство, который может разделяться между апплетами.

Расширенный апплет и библиотека — то же самое с расширенным API Java Card 3.0, т.е. с возможностью использования java.lang.String и прочего. Загрузочный путь к классам различается для классических и расширенных проектов, поэтому, например, автозавершение кода не будет предлагать java.lang.String в классических проектах, но будет в расширенных.

create applet app

Проекты веб-приложений - это наиболее интересная и захватывающая функция Java Card 3.0. Пользователи получают проект схемы с реализованным сервлетом и доступ к полному API сервлета. С этими приложениями проще работать, чем с апплетами — на стороне клиента не требуется дополнительный код для взаимодействия с устройством, достаточно веб-браузера. Приложения можно тестировать локально с помощью Reference Implementation и веб-браузера.

create web app

[[Работа с проектом]]

В этом учебном курсе будет создан веб-проект.

В новом веб-проекте введите имя проекта "Веб-приложение Card" и укажите путь к проектам NetBeans. Нажмите кнопку "Готово". Проект отображается на вкладке "Проект".

Щелкните правой кнопкой мыши узел проекта на вкладке "Проект" и выберите в контекстном меню пункт "Свойства". В разделе "Выполнить" окна "Свойства проекта" можно изменить платформу и устройство для развертывания проекта. Нажмите кнопку "Закрыть" для сохранения изменений.

Работа с веб-приложением Java Card похожа на работу с любым веб-приложением, развертываемом в контейнере сервлетов. Нажмите кнопку "Выполнить" на панели инструментов для запуска примера "Hello World". При запуске веб-приложения Java Card открывается веб-браузер с выходным сообщением сервлета: Hello from webapplication1.MyServlet .

editor

При запуске проектов с типом апплетов в IDE NetBeans можно использовать два удобных интерфейса: вывод данных в командной строке и консоль Java Card. Консоль используется для взаимодействия с апплетом. Можно отправлять данные в шестнадцатеричном формате и получать ответные сообщения.

Совет. RI содержит дополнительные образцы проектов, которые готовы к открытию и запуску в IDE NetBeans.

run customizer

[[Использование особых возможностей подключаемых модулей]]

Java Card включает два "магических" понятия, отсутствующих в других платформах Java:

Идентификаторы приложений (AID)

Эти уникальные идентификаторы выглядят следующим образом: //aid//720A75E082/0058AEFC20. Первая часть шестнадцатеричного кода — идентификатор поставщика (его можно получить в International Standards Organization (ISO)); вторая часть — уникальное значение, выбранное разработчиком. Идентификаторы AID используются для идентификации классов апплетов, пакетов Java (только для классических апплетов и библиотек), уникальных экземпляров апплетов (можно развертывать один апплет многократно на одном устройстве — идентификатор AID экземпляров будет использоваться для выбора апплета).

Сценарии APDU

Это сценарии отправки данных апплету. Они содержат большое количество набранного вручную шестнадцатеричного кода; сценарий должен выбрать конкретный экземпляр апплета и отправить ему данные. Вместо написания сценария можно использовать консоль Java Card.

Хотя эти два момента довольно сложны, подключаемые модули NetBeans помогают абстрагироваться от этих сложностей следующим образом:

  • При создании проекта автоматически создаются корректные значения AID апплета, AID классического пакета и один AID экземпляра.

  • При переходе на вкладку 'Апплеты' диалогового окна 'Свойства проекта', проект сканирует его путь к классам для всех найденных подклассов апплета карт Java Card:

customize applets pre

  • После их обнаружения можно выбрать в диалоговом окне апплеты, которые действительно развертываются, и настроить значения AID, параметры развертывания и так далее. Введенные значения проверяются средой IDE, поэтому ввести некорректные данные сложно.

customize applets

  • Если требуется развертывать два экземпляра одного апплета, можно настроить и такое поведение. Однако в простых случаях, когда нужно развертывать только один экземпляр, нет необходимости задумываться об этом.

customize instances

  • Для тестирования апплетов не нужно писать вручную сценарии APDU — можно использовать консоль для прямого взаимодействия с апплетами.

open console
shell

  • "AID пакета" для классических проектов (в которых может быть только один пакет Java) также обрабатывается средой IDE, но есть возможность настройки.

create project package aid

  • Часть всех значений AID в проектах — присвоенный организацией ISO ID поставщика (RID). Для ускорения начала работы среда IDE генерирует случайное значение RID, пригодное для разработки и тестирования. При наличии официального RID, можно ввести его в меню "Сервис > Параметры", и оно будет использоваться для всех новых проектов. Нажмите кнопку "Создать" в окне "Свойства проекта" для обновления значений в существующих проектах.

global rid

[[Взаимодействие с пакетами SDK сторонних поставщиков]]

В настоящее время средствами поддерживается только Java Card 3.0.2 Reference Implementation, но они имеют расширяемый API для интеграции карт поставщиков. Определения платформы и устройства — простые файлы свойств, импортируемые сценарием сборки.

Развертывание осуществляется с помощью задач Ant, предоставляемых поставщиком смарт-карт. Это означает, что созданные проекты могут выполняться вне среды IDE и жесткая привязка к среде отсутствует. Исходный код задач Ant, являющихся частью Java Card RI, можно загрузить на портале проекта Java Card вместе с примерами проектов NetBeans.

Вы поставщик смарт-карт и создали средства развертывания Java Card? Обратитесь к автору подключаемого модуля Тиму Бодро (Tim Boudreau) для получения сведений об интеграции смарт-карт. Интеграция может осуществляться на нескольких уровнях, в зависимости от потребностей в поддержке карты в среде IDE.

Отправить отзыв по этому учебному курсу

Дополнительные ссылки