检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：彭华中国科学院大学(中国科学院工程管理与信息技术学院)

学位级别：硕士

java卡虚拟机是java智能卡技术的核心组成部分,主要负责智能卡内java应用程序字节码的解析和执行以及各组件管理,其运行效率、稳定性和安全性是当前智能卡技术研究热点。在某些应用场景中,对智能卡响应操作指令要求很快,由于java智能卡... 详细信息

java卡虚拟机是java智能卡技术的核心组成部分,主要负责智能卡内java应用程序字节码的解析和执行以及各组件管理,其运行效率、稳定性和安全性是当前智能卡技术研究热点。在某些应用场景中,对智能卡响应操作指令要求很快,由于java智能卡天生的局限性,不能满足这些应用场景的需求,因而提升java卡虚拟机的运行效率,可以突破行业应用限制。同时双界面智能卡具有的双通信信道和复杂的场景应用,使得双界面java智能卡虚拟机在实现起来更有复杂性和创新性。本论文主要完成工作包括:(1)充分考虑嵌入式开发特点,在双界面智能卡有限的硬件资源中的设计和实现java智能卡虚拟机的核心功能模块,对java智能卡虚拟机解释执行字节码流程进行了优化,提高java智能卡虚拟机运行效率。(2)针对双界面智能卡的特性,对调度两种通信接口给出一种切实可行的办法,通过合理分配逻辑通道模拟多线程操作,使该双界面java智能卡虚拟机平台能处理复杂场景中的应用。(3)基于智能卡对数据操作的原子性、安全性需求,对数据存储管理采用了一种页对齐的Cache机制,提升了java智能卡对数据读写的效率;结合该机制设计一种掉电保护方案,实现了java智能卡对数据操作的可靠性和稳定性。本文设计和实现的双界面java智能卡虚拟机平台,通过行业标准测试和检测机构的检测,并在某商业银行进行大规模发卡使用。该平台性能提升明显,配合双通信接口,可以极大的拓展java智能卡使用行业,涵盖绝大多数智能卡应用场景。本文对双界面java智能卡技术开发具有实际的指导意义,是开发具有自有知识产权的双界面智能卡java虚拟机平台的一个实现案例。

关键词：双界面 java卡虚拟机字节码运行效率原子性

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针对嵌入式系统的java虚拟机的硬件实现

针对嵌入式系统的Java虚拟机的硬件实现

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作者：忻凌复旦大学

学位级别：硕士

随着集成电路技术的发展,嵌入式系统正在被越来越广泛地使用.从网络、系统控制等高性能设备到个人数字助手(PDA)和手机,都可以见到它的身影.而随着互联网应用市场的高速发展,人们对java的使用投入了极大的兴趣.仅管java语言最初因网络... 详细信息

随着集成电路技术的发展,嵌入式系统正在被越来越广泛地使用.从网络、系统控制等高性能设备到个人数字助手(PDA)和手机,都可以见到它的身影.而随着互联网应用市场的高速发展,人们对java的使用投入了极大的兴趣.仅管java语言最初因网络发展的需要而产生,但其指令短小、安全、平台无关的特点使得它开始在嵌入式系统中被大量使用,特别是对于那些便携式设备,java的那些特点似乎生来就是为它们而准备的.嵌入式系统中的关键部分是微处理器,它基本决定了整个嵌入式系统的性能.我们工作的目标是设计一个针对嵌入式系统的微处理器,它执行java语言有较好性能,并且兼容一种RISC指令集(选用ARM或者MIPS指令集).在20世纪80年代提出的RISC结构的处理器相当适合嵌入式系统的使用.由高级RISC机器公司提供的ARMR处理器和由MIPS技术公司提供的MIPSR处理器是现在世界上最著名和使用最广泛的嵌入式通用微处理器.文中我们将讨论基于嵌入式系统RISC微处理器的java平台,它的几种实现方式的特点和异同,并提出能以低成本实现基于RISC设计的硬件直接执行java的字节码.该文中,我们需要设计两个32位嵌入式RISC处理器分别兼容ARM7和MIPS2000.它们是一种新的32位微处理器结构和有一种附加加速JCVM的硬件.在这两个处理器中,不仅能执行本地指令集而且支持java卡虚拟机指令集.这些处理器的特点是有两个程序执行状态:java状态和本地状态.我们在两个处理器中分别采用了不同的硬件加速技术来提高java的执行效率.这些技术包括堆栈寄存器堆、快速本地变量、指令折叠、堆栈指示等.它们能在两个状态间无缝切换,这使得用户能方便地使用java应用程序和原始的RISC程序而不需要增加额外的处理器.而提高java执行能力仅仅需要在原初的RISC芯片中增加很小的面积.最后,我们使用TSMC的0.18umCMOS工艺库,完成这些芯片的设计,并使用Xilinx的FPGA板作为我们的硬件验证平台,它能为其它类似的嵌入式微处理器和java硬件IP的设计提供一个系统环境.

关键词：嵌入式系统流水线精简指令集处理器高级精简指令集处理器机器无互锁流水级微处理器 java java卡虚拟机堆栈寄存器堆本地变量缓存指令折叠

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JCVM解析优化设计与实现

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北京航空航天大学学报 2004年第12期30卷 1204-1207页

作者：常青靳伟李春龙张其善北京航空航天大学电子信息工程学院北京100083

针对传统的JCVM(javaCardVirtualMachine)解析过程复杂、指令执行速度慢的问题 ,依照JCVM特殊的卡内、卡外虚拟机相结合的设计思想 ,提出了分离式的解析优化方案 ;分别建立了卡外执行的静态绑定解析过程和卡内执行的动态绑定解析过程 ,... 详细信息

针对传统的JCVM(javaCardVirtualMachine)解析过程复杂、指令执行速度慢的问题 ,依照JCVM特殊的卡内、卡外虚拟机相结合的设计思想 ,提出了分离式的解析优化方案 ;分别建立了卡外执行的静态绑定解析过程和卡内执行的动态绑定解析过程 ,并构建了用于传递中间结果的伪指令集 .性能测试结果表明 ,该方法减少了卡内代码量 ,缩短了指令执行时间 ,提高了JCVM的整体性能 .

关键词：解析优化 java卡 java卡虚拟机

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一种javaIC卡专用CPU结构研究

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电子学报 2000年第11期28卷 77-80,76页

作者：王涛毛志刚叶以正哈尔滨工业大学微电子中心哈尔滨150001

本文提出了一种针对java卡虚拟机的硬件结构 .java卡虚拟机是java语言与智能卡之间的接口 ,开发支持java语言的智能卡对IC卡的发展十分重要 .现有的智能卡中实现的java卡虚拟机性能较差 ,本文给出一种基于java卡虚拟机的专用CPU结构 ,... 详细信息

本文提出了一种针对java卡虚拟机的硬件结构 .java卡虚拟机是java语言与智能卡之间的接口 ,开发支持java语言的智能卡对IC卡的发展十分重要 .现有的智能卡中实现的java卡虚拟机性能较差 ,本文给出一种基于java卡虚拟机的专用CPU结构 ,该结构直接执行java字节码 ,并采用了两条指令合并机制 .文中将详细介绍所提出的硬件结构 ,包括指令集的选取 ,模块划分及各功能模块结构。

关键词： java卡虚拟机智能卡 CPU IC卡专用集成电路

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JCVM异常处理机制

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计算机工程 2003年第14期29卷 24-26页

作者：张大伟张其善北京航空航天大学电子工程系北京100083

在对java卡平台异常类层次结构和CAP文件内容深入分析的基础上，结合智能卡运行环境的特点，采用编译后的异常处理表与运行期的java栈结构相结合的方法，设计并实现了解释执行时java卡虚拟机中的异常处理机制。实际测试表明系统运行正确。

关键词：智能卡 java卡 java卡虚拟机异常处理

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java卡的技术研究与实现

Java卡的技术研究与实现

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作者：刘嵩岩哈尔滨工业大学

学位级别：博士

该论文首先综述了IC卡、java语言及java智能卡的国内外发展状况,介绍了与java卡相关的技术——特别是java虚拟机的技术.第三章研究了java卡虚拟机的实现方法.而按功能将java卡虚拟机分成两部分:卡外虚拟机和卡内虚拟机.卡外虚拟机负责... 详细信息

该论文首先综述了IC卡、java语言及java智能卡的国内外发展状况,介绍了与java卡相关的技术——特别是java虚拟机的技术.第三章研究了java卡虚拟机的实现方法.而按功能将java卡虚拟机分成两部分:卡外虚拟机和卡内虚拟机.卡外虚拟机负责类的检验和引用解析等工作;卡内虚拟机在智能卡内实现,用为执行字节码和支持java语言.卡外虚拟机是用java语言实现的.卡内虚拟机是用汇编语言实现的.第四章论述了java卡的安全特性,安全特性是智能卡最重要的特性.为了保证卡内数据的完整性,作者使用了一个变长表的数据备份结构,在EEPROM的写过程中对数据进行备份,如在此期间发生掉电情况,在上电时进行数据的恢复.

关键词：安全特性智能卡 java卡 java卡虚拟机

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java卡的设计与实现

Java卡的设计与实现

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作者：周捷复旦大学

学位级别：硕士

我们生活中使用的智能卡只有很少的硬件平台.它的存储空间也许只相当于1 K的RAM,16K的EEPROM和24K的ROM.所以java卡技术设计的最大挑战是在保留足够的应用空间后将java系统软件固化在智能卡中.其解决方案是用是用具有普通java语言的子... 详细信息

我们生活中使用的智能卡只有很少的硬件平台.它的存储空间也许只相当于1 K的RAM,16K的EEPROM和24K的ROM.所以java卡技术设计的最大挑战是在保留足够的应用空间后将java系统软件固化在智能卡中.其解决方案是用是用具有普通java语言的子集和分布的模型来实现java卡虚拟机.java卡虚拟机分成两部分,一部分离卡(Off一Card)运行,另一部分在卡(On一Card)运行.许多处理任务,如类装载、字节编码校验、分解和连接以及优化等,并不限制在运行时执行,因此可以安排在卡外的虚拟机部分,而此时通常不需关注资源的占用.java卡除了提供java语言支持外,java卡技术还定义了一个运行环境,此运行环境支持智能卡存储器、智能卡通信、智能卡加密以及执行方式的应用等.此外java卡的运行环境必须遵守智能卡国际标准ISO ***卡运行环境的最大特点是智能卡系统和其应用之间的划分很清楚.运行环境封装了智能卡系统的复杂性,其应用只需用高级语言编程好的接口调用系统服务和资源便可.可以说java卡技术基本上定义的是一个平台,在此平台上,用java语言编写的应用程序可以在智能卡上运行.为java卡平台编写的应用程序称为***卡的虚拟机是分布的结构,由在卡上运行的解释器部分和读卡机或PC机上的程序组成.综上,java卡系统结构由下面三个部分组成:●java卡2.1虚拟机(java Card and Virtual Machine)定义了java编程语言和适合智能卡应用程序的虚拟机的一个子集.●java卡2.1运行环境JCRE(java Card Runtime Environment)描述了java卡运行的行为,包括存储器管理、Applet管理和其他运行特征.●java卡2.1应用编程接口.API(Application Programming Interface)描述了编程智能卡应用程序的java包和类的核心和扩展.该论文主要介绍了java卡虚拟机以及java卡运行环境的设计方案和实现细节,并对java卡应用中最重要的部分——安全机制的实现过程进行了详细描述,在该文的最后作者对所实现的java卡项目进行了总结,并展望了java卡系统实现垃圾收集机制的可能性.

关键词： java卡 java卡虚拟机 java卡运行环境 java卡防火墙 java卡事务处理 java卡共享机制

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java卡性能优化技术研究

Java卡性能优化技术研究

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作者：赵磊华中科技大学

学位级别：硕士

java卡凭借优良的跨平台、多应用、高安全特性而逐渐取代Native卡,占据智能卡市场的主导地位。作为低端嵌入式设备,java卡受限于芯片处理能力、内存容量和解释执行字节码等技术因素,在执行应用时性能有较大损失,严重影响了用卡体验,甚... 详细信息

java卡凭借优良的跨平台、多应用、高安全特性而逐渐取代Native卡,占据智能卡市场的主导地位。作为低端嵌入式设备,java卡受限于芯片处理能力、内存容量和解释执行字节码等技术因素,在执行应用时性能有较大损失,严重影响了用卡体验,甚至自身的应用前景。我们希望通过对java卡虚拟机内存管理和对象管理的深入研究,有针对性地进行优化,从而提高java卡虚拟机下载、安装和执行应用的性能。优化研究的重点是减少java卡事务机制、持久对象写EEPROM机制和EEPROM堆分配策略中所产生的EEPROM写操作,提高虚拟机性能。首先,利用持久对象在EEPROM中的空间局部特性,引入RAM缓存技术来改进持久对象通过RAM页缓冲区写入EEPROM的机制,减少对同一EEPROM页的连续写入操作。然后,在改进后的持久对象写EEPROM机制的基础上,综合Old Value Log和New Value Log事务机制各自的优点,设计了一种适合缓存机制的混合事务机制。最后,分析了应用下载和安装过程中的EEPROM堆管理策略,并给出了基于事务模式的EEPROM堆分配算法,通过将分配操作放入一个分配事务中,有效减少原有算法中由于频繁修改EEPROM段表而产生的EEPROM写操作。通过对优化前后测评数据的对比分析,优化方案中的缓存机制和混合事务机制有效减少了持久对象更新时的EEPROM写操作次数,事务模式的堆分配算法则减少了堆分配过程中对EEPROM段表的修改操作,且优化产生的负效应并没有影响整体的改进效果,验证了优化在整体上对java卡性能的提升作用,提高了java卡的性能。最后,我们总结了优化方案存在的不足,对进一步的改进提出了展望。

关键词： java卡虚拟机事务机制缓存策略 EEPROM堆分配

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java智能卡结构分析与实现

Java智能卡结构分析与实现

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作者：赵丽颖北京邮电大学

学位级别：硕士

随着智能卡与人们生活的日益相关,智能卡技术的研究开始受到关注.然而由于没有业界的统一标准,不同厂商之间的卡互不兼容的障碍已成为阻碍智能卡顺利发展的一个重点.java卡,以其良好的平台无关性、多应用性和应用开发简易性,在诸多领域... 详细信息

随着智能卡与人们生活的日益相关,智能卡技术的研究开始受到关注.然而由于没有业界的统一标准,不同厂商之间的卡互不兼容的障碍已成为阻碍智能卡顺利发展的一个重点.java卡,以其良好的平台无关性、多应用性和应用开发简易性,在诸多领域有着广阔的应用前景.在这种背景下,java卡必将成为智能卡技术与应用的一个重要发展趋势.该论文从java卡的概念和有关规范出发,对于java卡技术的软件系统,尤其是java虚拟机部分进行了深入、系统的分析、研究和实现.首先介绍了智能卡的业界标准和java卡的技术构成,并提出了java卡的硬件选型和系统的结构设计.在此基础之上,对java 卡运行环境进行研究和分析.主要包括通道和Applet的管理,以及java 2.2新实现的功能远程方法调用等技术.其中安全性是java卡一个主要的特征,该文细致研究java卡运行环境中防火墙和交易原子性等方面的实现机制.java卡虚拟机是实现java卡平台无关性的基础.按功能将java卡虚拟机分成两部分:卡外虚拟机和卡内虚拟机.卡外虚拟机负责类的检验和引用解析等工作;卡内虚拟机在智能卡内实现,用为执行字节码和支持java语言.该文细致研究了卡内外虚拟机的工作原理在此基础上,详细介绍了卡外虚拟机的实现流程,提出了卡内虚拟机的结构设计及部分指令集的实现.

关键词：智能卡 java卡运行环境 java卡虚拟机

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改进的java智能卡联合攻击防御方法研究与实现

改进的Java智能卡联合攻击防御方法研究与实现

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作者：姬闻起华中科技大学

学位级别：硕士

智能卡作为一种安全的数据存储与处理媒介，在日常生活中的应用越来越广泛。与此同时，智能卡尤其是java卡平台自身所面临的安全威胁也与日俱增。虽然自从最新的java卡3.0规范发布以来，java卡的安全特性进得到了进一步的提升，增加了... 详细信息

智能卡作为一种安全的数据存储与处理媒介，在日常生活中的应用越来越广泛。与此同时，智能卡尤其是java卡平台自身所面临的安全威胁也与日俱增。虽然自从最新的java卡3.0规范发布以来，java卡的安全特性进得到了进一步的提升，增加了强制片上字节码检验的功能，使传统的基于静态修改字节码的逻辑攻击对智能卡的安全已经不能再构成危害，然而逻辑攻击在结合了最初应用于密码攻击领域的故障攻击之后所形成的联合攻击，对智能卡的安全形成了更为严峻的挑战。在研究了大量关于智能卡联合攻击的攻击案例并总结了两类具有代表性的联合攻击——针对字节码和针对操作数栈的联合攻击之后，对它们已经存在的防御方法进行了分析，指出了已有防御方法的局限性与不足之处，并在此基础上分别提出了改进后的防御措施：针对字节码的攻击大多依赖于对空指令的利用，因此采用了空指令白名单的方法，可以从根本上限制以空指令为突破口的攻击；针对操作数栈的攻击除了以操作数栈的内容作为攻击对象之外，还可以对操作栈栈顶指针以及栈帧和局部变量进行攻击，因此对这些数据也需要进行保护。为了对改进后的防御措施的效果进行分析，设计了一个智能卡故障攻击的仿真软件，以仿真实验的形式对实现了改进后的防御方法的java卡虚拟机进行了验证，并通过对实验数据的分析，指明了改进后的防御措施相比已有防御方法的优势所在。实验表明，改进之后的防御方法能更好的保护智能卡的运行时安全，使智能卡面对联合攻击时有更好的几率检测出故障的发生，并在智能卡的运行时开销与安生性之间达到一个平衡。

关键词：智能卡 java卡虚拟机逻辑攻击联合攻击

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