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JAVA卡對(duì)象共享機(jī)制的安全分析

文檔作者：孫雅琴姜暖于化鵬施意文檔來源：海軍潛艇學(xué)院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2023年03月20日
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安全技術(shù)數(shù)字技術(shù)
與應(yīng)用
225
1 前言
JAVA卡技術(shù)的快速發(fā)展現(xiàn)已解決了傳統(tǒng)智能卡存在的多個(gè)問
題,其中傳統(tǒng)智能卡最大的問題則是不通用。在JAVA卡中JAVA應(yīng)
用程序(applet）可以通過JAVA卡專用平臺(tái)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自由下載、安裝
和運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)“一卡多用”。然而,JAVA卡中也存在著多種問題危害
其安全性。
JAVA卡的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括Java卡虛擬機(jī)(JCVM）、運(yùn)行環(huán)境
(JCRE）、操作系統(tǒng)(COS）和應(yīng)用程序接口(API）。圖1是Java卡的基
本結(jié)構(gòu)圖。運(yùn)行環(huán)境(JCRE）是JAVA卡最重要的部分,所有程序通
信都在其上運(yùn)行。
2 對(duì)象共享機(jī)制安全分析
早期的J A V A 卡對(duì)數(shù)據(jù)的共享采用了一種文件系統(tǒng)( f i l e
system）的方法。這種文件系統(tǒng)由訪問控制列表實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的安全管
理,即訪問控制列表(access control lists）決定了不同文件的訪問
權(quán)限。這種方法對(duì)一般的數(shù)據(jù)共享是十分有效的,然而對(duì)屬于其他
JAVA卡的應(yīng)用程序來說,卻沒有提出訪問方法。JAVA卡2.1中采用
對(duì)象共享機(jī)制,應(yīng)用程序(applet）通過對(duì)象共享機(jī)制獲得另一應(yīng)用
程序的接口,調(diào)用該接口上的方法來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問。
2.1 APPLET 上下文
應(yīng)用程序防火墻將JAVA卡的對(duì)象系統(tǒng)分成不同的保護(hù)對(duì)象區(qū)
域,稱為執(zhí)行上下文(Context),而防火墻則是不同執(zhí)行上下文之間
的界限。每當(dāng)產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)用程序?qū)ο髮?shí)例,系統(tǒng)都為之分配一個(gè)執(zhí)
行上下文,且這個(gè)執(zhí)行上下文實(shí)質(zhì)上是一組執(zhí)行上下文,同一JAVA
包中的所applet對(duì)象實(shí)例都共享相同的組執(zhí)行上下文,在同一組執(zhí)
行上下文中,各應(yīng)用程序之間的對(duì)象訪問是允許的,而訪問另一組
執(zhí)行上下文中的對(duì)象是被防火墻禁止的。JAVA卡運(yùn)行環(huán)境(JCRE）
擁有它自己的執(zhí)行上下文,此執(zhí)行上下文擁有特殊的訪問權(quán)限,它
可以訪問任何執(zhí)行上下文中的應(yīng)用程序?qū)ο?。而從其他?zhí)行上下文
到JCRE執(zhí)行上下文的訪問是被防火墻禁止的。
2.2 對(duì)象共享
服務(wù)器應(yīng)用A和客戶端應(yīng)用B屬于不同執(zhí)行上下文,且客戶端
應(yīng)用B需要服務(wù)器應(yīng)用A提供某些服務(wù)支持,則訪問流程如下:
(1）服務(wù)器應(yīng)用A定義一個(gè)可共享接口,并在共享接口中定義將
要被其他應(yīng)用所訪問的共享接口方法。
(2）在服務(wù)器應(yīng)用A中定義了一個(gè)實(shí)現(xiàn)上述共享接口的類C,類
C對(duì)共享接口中定義的方法給出具體實(shí)現(xiàn)。該類可以定義其他方法,
但只有共享接口中定義的方法才能被其他應(yīng)用訪問,定義的其他方
法受防火墻保護(hù)。
(3）若要實(shí)現(xiàn)對(duì)象共享,服務(wù)器應(yīng)用A先要建立一個(gè)類C的對(duì)象
實(shí)例O。由于O屬于服務(wù)器應(yīng)用A,因此應(yīng)用防火墻允許服務(wù)器應(yīng)用
A訪問O中的方法和域。
(4）客戶端應(yīng)用B要調(diào)用服務(wù)器應(yīng)用A中的某個(gè)方法,需調(diào)用系
統(tǒng)獲取共享接口對(duì)象方法,向JCRE請(qǐng)求服務(wù)器應(yīng)用A定義的共享接
口對(duì)象。
(5）JCRE接到請(qǐng)求后,查找內(nèi)部應(yīng)用注冊(cè)表,找到服務(wù)器應(yīng)用
A,調(diào)用服務(wù)器應(yīng)用A的獲取共享接口對(duì)象方法來獲取服務(wù)器應(yīng)用A
的共享接口對(duì)象O的引用。
(6）服務(wù)器應(yīng)用A接到JCRE請(qǐng)求后,判斷是否與客戶端應(yīng)用B進(jìn)
JAVA 卡對(duì)象共享機(jī)制的安全分析
孫雅琴 姜暖 于化鵬 施意
(海軍潛艇學(xué)院 山東青島 266199）
摘要:傳統(tǒng)智能卡最大的缺陷在于不通用,JAVA卡能取代傳統(tǒng)智能卡實(shí)現(xiàn)“一卡多用”,根本在于JAVA卡平臺(tái)內(nèi)的“對(duì)象共享機(jī)制”。對(duì)象共享
機(jī)制給JAVA卡帶來便捷的同時(shí),自身也存在著多種安全問題危害卡的安全。本文從JAVA卡對(duì)象共享機(jī)制入手,分析對(duì)象共享機(jī)制存在的安全漏洞以
及由此可能導(dǎo)致的攻擊,對(duì)已提出的一種保護(hù)方法Deleget方法進(jìn)行分析,提出一種新的安全機(jī)制安全共享接口對(duì)象,實(shí)現(xiàn)對(duì)JAVA卡安全的保護(hù)。
關(guān)鍵詞:JAVA卡 對(duì)象共享機(jī)制 安全性
中圖分類號(hào):TP309.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9416(2016)03-0225-03
Abstract:The defect of tradition Smart Card is not universal, JAVA Card can realize the function of one card muitlpurpose to replace tradition Smart Card,
the reason is Object Sharing Mechansim. Object Sharing Mechansim brings convenience to JAVA Card, it also exists many queations that can danger the security
of JAVA Card. This paper describes the Object Sharing mechansim in JAVA Card, analysis the existed security problems that can lead to attack, also analysis the
method of Delegate Object. This paper proposed SecureSIO to solve the problem of Object Sharing and realize the protection of JAVA Card security.
Key Words: smart card; object sharing, attack; analysis
收稿日期:2016-01-20
作者簡(jiǎn)介:孫雅琴(1984 —）,女,山東青島人,講師,碩士,海軍潛艇學(xué)院,物理電子學(xué)。
圖1 JAVA 卡的結(jié)構(gòu)圖

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