深入理解APDU协议与Java开发

1. 什么是APDU？

APDU，即应用协议数据单元（Application Protocol Data Unit），是一种在智能卡与卡片读卡器之间进行通信的协议。APDU定义了在交互中传输的数据格式和规则，允许读卡器发送指令并接收响应。

2. APDU的结构

APDU包含两个部分：命令（C-APDU）和响应（R-APDU）。每个部分都有标准的结构。

C-APDU结构：

CLA（Class）： 指定命令的类型，例如是否为ISO命令。
INS（Instruction）： 指定执行的操作，如读取、写入等。
P1、P2（Parameters）： 提供操作的额外参数。
LC（Length of Command Data）： 表示C-APDU中数据字段的长度。
Command Data： 包含实际的数据，可选。

R-APDU结构：

Response Data： 包含卡片返回的数据。
SW1、SW2（Status Words）： 提供关于操作状态的信息。

3. Java中的APDU开发

在Java中，我们可以使用javax.smartcardio包来进行APDU通信。以下是一个简单的Java代码示例，用于与智能卡进行交互：

import javax.smartcardio.*;public class APDUExample {public static void main(String[] args) {try {// 获取与智能卡通信的TerminalFactoryTerminalFactory terminalFactory = TerminalFactory.getDefault();// 获取可用的智能卡终端CardTerminals cardTerminals = terminalFactory.terminals();List<CardTerminal> terminals = cardTerminals.list();if (!terminals.isEmpty()) {// 选择第一个终端CardTerminal cardTerminal = terminals.get(0);// 连接智能卡Card card = cardTerminal.connect("*");// 获取与智能卡通信的通道CardChannel cardChannel = card.getBasicChannel();// 发送C-APDU命令byte[] commandAPDU = {(byte) 0x00, (byte) 0xA4, (byte) 0x04, (byte) 0x00, (byte) 0x07, (byte) 0xD2, (byte) 0x76, (byte) 0x00, (byte) 0x00, (byte) 0x85, (byte) 0x01, (byte) 0x00, (byte) 0x00};ResponseAPDU responseAPDU = cardChannel.transmit(new CommandAPDU(commandAPDU));// 处理R-APDU响应byte[] responseData = responseAPDU.getBytes();System.out.println("Response Data: " + Arrays.toString(responseData));// 断开连接card.disconnect(true);} else {System.out.println("No card terminals found.");}} catch (CardException e) {e.printStackTrace();}}
}