智能卡的便携性、多功能性和安全性受到了人们的青睐。随着智能卡的高速发展,人们对智能卡也有了更高的要求。由于各个厂商的智能卡都有自己的指令和安全机制,一般普通的智能卡需要用户拥有多张卡片,给开发人员和用户都带来了很大的不便。Java卡具有良好的安全性,并具有支持多应用及动态下载和规范Java卡应用程序接口的优点,解决了普通智能卡带来的不便。再加上智能卡行业规范提供一个统一的安全框架的集成,使得这种基于智能卡行业规范的Java智能卡操作系统对跨行业多应用卡的统一安全管理。本文在研究Java卡技术、智能卡行业规范以及通讯协议等相关技术的基础上,结合Java卡提供的参考实现,设计并实现了基于智能卡行业规范的Java智能卡操作系统。智能卡操作系统分为7个子系统:通讯子系统;虚拟机子系统;智能卡行业规范实现子系统;应用程序接口实现子系统;适配层子系统;根应用子系统。其中最关键的是通讯子系统和智能卡行业规范实现子系统,智能卡行业规范实现子系统是根据智能卡行业规范中定义的功能在Java卡进行实现,设计智能卡行业规范功能包括了内容管理、应用生命周期管理、卡生命周期管理、安全域实现、持卡方验证方法实现、安全通道实现、应用权限管理,并实现其中的内容管理模块和安全通道模块。内容管理器是系统与卡外实体交互的核心部分,安全通道是保证系统与卡外实体信息传输的安全性。最后对整个系统进行了仿真测试验证。