中国联通WCDMAUSIM卡JavaOTA平台技术规范.doc
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1、中国联通公司发布-实施-发布中国联通WCDMA USIM卡Java OTA平台技术规范(V1.0)QB/CU 2008中国联通公司企业标准目 次前 言III1 范围12 规范性引用文件13 缩略语14 业务概述与系统结构14.1 业务概念14.2 业务范围24.3 业务架构24.3.1 系统架构24.3.2 网络结构图25 Java OTA平台功能35.1 数据加载35.2 卡片管理45.3 应用管理45.3.1 应用下载45.3.2 应用锁定/解锁45.3.3 应用删除55.3.4 应用状态查询55.4 密钥管理55.5 并发处理55.6 重发处理56 业务流程56.1 通道控制56.2 应
2、用下载66.3 应用删除76.4 应用锁定76.5 应用解锁86.6 应用状态查询97 接口要求97.1 安全数据97.1.1 命令安全头97.1.1.1 SPI107.1.1.2 KIC117.1.1.3 KID127.1.2 响应安全头127.1.2.1 状态字127.1.3 计数器管理137.2 BIP管理命令137.2.1 申请建立BIP通道137.2.2 申请建立CAT_TP通道137.2.3 命令编码137.2.4 数据参数147.2.4.1 用于打开BIP通道的数据参数147.2.4.2 用于打开CAT_TP通道的数据参数147.2.5 CAT_TP通道的关闭157.2.6 BI
3、P通道的关闭157.3 应用管理命令157.3.1 DELETE157.3.2 SET STATUS157.3.3 INSTALL167.3.4 LOAD167.3.5 PUT KEY177.4 卡片资源管理命令187.4.1 GET STATUS187.4.2 GET DATA198 系统管理198.1 性能管理198.2 故障管理198.3 安全管理208.4 配置管理208.5 业务层管理209 设备要求219.1 USIM卡219.2 移动台219.3 Java OTA平台219.3.1 硬件要求219.3.1.1 硬件设备总体要求219.3.1.2 存储设备要求219.3.1.3 环
4、境要求219.3.1.4 电源要求219.3.1.5 接地要求219.3.2 软件要求2210 系统性能要求22前 言本标准是中国联通WCDMA USIM卡Java OTA平台系列技术规范之一。该系列标准的名称及结构如下:本标准由中国联通提出本标准由中国联通技术部归口。本标准主要起草单位:本标准主要起草人: 本标准的修改和解释权属中国联通公司。中国联通WCDMA USIM卡Java OTA平台技术规范1 范围本规范主要定义中国联通WCDMA USIM卡Java OTA平台技术规范。本规范结合联通移动网络的发展情况和业务需要,规定了USIM卡的Java OTA业务,其中包括业务概述及业务架构、卡
5、片管理、应用管理、密钥管理、业务流程、系统设备性能等要求,是中国联通WCDMA USIM卡Java OTA平台建设和维护的重要依据。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。1. 中国联通Java卡互操作性技术要求(V1.0)2. 中国联通Java卡互操作性测试规范(V1.0)3. 中国联通GSM/WCDMA数字蜂窝移动通信网UICC-终端(Cu)接口技术要求 第一部
6、分:UICC4. 中国联通GSM/WCDMA数字蜂窝移动通信网UICC-终端(Cu)接口技术要求 第二部分:应用特性5. 中国联通GSM/WCDMA数字蜂窝移动通信网UICC-终端(Cu)接口技术要求 第三部分:USAT6. ETSI TS 102.127, Transport Protocol for CAT applications7. ETSI TS 102.221, Smart Cards; UICC-Terminal interface; Physical and logical characteristics, Release 68. ETSI TS 102.223, Card A
7、pplication Toolkit (CAT), Release 79. ETSI TS102.225 Secured packet structure for UICC based applications V7.3.010. ETSI TS102.226 Remote APDU structure for UICC based applications V7.2.011. GlobalPlatform Card Specification v2.1.13 缩略语WCDMAWideband Code Division Multiple AccessHTTPHyper Text Transf
8、er ProtocolOTAOver the AirBIPBearer Independent ProtocolCAT_TPTransport Protocol for CAT applications4 业务概述与系统结构4.1 业务概念Java OTA平台主要用于向已发放到用户手中的USIM卡进行Java卡应用程序的发行,同时实现对卡上应用的生命周期管理。4.2 业务范围中国联通手机Java OTA下载业务的用户群是联通WCDMA网的后付费和预付费用户。4.3 业务架构4.3.1 系统架构Java OTA平台的系统架构如图一所示:图一:Java OTA平台系统结构图4.3.2 网络结构图J
9、ava OTA平台网络结构如图所示。图二:Java OTA平台网络结构图Java OTA平台通过可通过卡商数据管理系统以及运营支撑系统获取卡片及用户数据,完成对卡片进行远程管理的数据准备。应用提供商系统与Java OTA平台相连接以提供供下载的Java卡应用。Java OTA平台通过移动通信网络的短消息网关、GPRS/PDSN网关与移动终端通信。5 Java OTA平台功能5.1 数据加载数据加载功能主要用于向Java OTA平台加载对卡片进行应用管理所必需的数据,这些数据包括卡片数据、用户数据及应用数据。 卡片数据:Java OTA平台应提供接口给卡商或制定操作人员,用于上载已发行卡片的出厂
10、属性,属性包括但不限于:l 卡片操作系统信息l 卡片芯片信息l 卡上文件信息l 卡片密钥信息l 已下载的应用AIDl 已下载的应用的状态(是否个人化)l 卡剩余空间(参考值)l IMSIl 卡商代码l Java版本号l 应用权限标识l 批次号 用户数据主要包括:用户的MSISDN、IMSI数据 应用数据:平台应提供接口允许应用开发商加载应用下载文件,文件以CAP方式上传。同时平台应允许应用提供商提供应用的安装参数文件,用于配置应用的下载参数。应用属性包括:l 应用安装文件l 应用AIDl 应用的类型l 应用的大小l 应用的下载参数平台应能够存储同一应用的多个版本,并维护应用与卡片的兼容关系,保
11、证为卡片提供适当版本的应用进行下载。5.2 卡片管理Java OTA平台应具备卡片管理功能,负责卡片、卡片上应用通信的安全管理,同时也负责管理用户数据及卡片基本数据,并为应用管理提供相应支持。卡片管理的主要功能包括: 提供用户信息: 卡片管理服务器能够根据给定的用户标识号(通常是用户手机号码),提供该用户的主要相关信息。 更新用户信息: 卡片管理服务器能够根据对USIM卡的相应操作,例如:安全域的创建、应用的下载等,来更新它内部存储的用户信息。 提供卡片信息:根据指定的用户及卡片标识,卡片管理服务器能够提供相应的卡片信息。 备份卡片内容:卡片管理服务器会保留一份卡片内容的备份信息,此备份信息的
12、目的是为了使得系统管理人员可以在任何时候都能够清楚地了解卡片的内容及状态。 卡片生命周期管理:卡片管理对卡片的整个生命周期也可实现终身的管理,包括对卡片的锁定及解锁,并且记录变更情况。 操作权限控制: 卡片管理服务器同时也控制所有对USIM卡的内容变更操作(例如应用下载和个人化操作等)。 卡片的批次管理:对各个批次的版本信息进行管理,并且能够对卡片的各个模块进行升级和管理。5.3 应用管理应用管理主要负责应用数据及用户卡上应用的管理: 应用生命周期管理:应用管理服务器负责下载应用到相应的安全域,对应用的整个生命周期也可实现终身的管理,其中包括启用,禁用,暂停,删除,修改,对应用状态进行跟踪,并
13、控制应用的状态变化,保证应用按照应用提供者的要求运行于相应的状态。 应用供应商管理:应用服务器负责管理所有应用供应商的信息,要求各应用代理商以安全的方式上载应用,以保证应用的合法性及安全性。应用提供商反馈相关应用的修改信息给发行商,并按照发行商的要求对应用的状态进行修改。 应用状态管理:对用户的应用状态能够进行总体的记录和管理,并且提供相关信息给应用下载系统及相关系统。5.3.1 应用下载应用下载功能是Java OTA平台的主要功能,Java OTA平台通过相应的下载指令将应用安装文件下载到用户卡片上并完成相应的安装过程。应用的安装通过短消息或IP通道进行。5.3.2 应用锁定/解锁对于临时需
14、要进行禁用的应用,可以通过Java OTA平台对应用进行锁定或解锁操作。在应用被锁定后,终端用户将被临时禁止使用此应用,但是相关的个人数据不会被删除;在应用被解锁后,终端用户可继续使用此应用。5.3.3 应用删除对于已经失效的应用,可以通过Java OTA平台从卡片上删除应用,释放卡片空间以供其他应用使用。在应用删除时,相关的个人化数据也会被删除。5.3.4 应用状态查询Java OTA平台可以远程查询卡片上应用的状态,以确认操作结果。5.4 密钥管理为保证远程操作的安全性,卡片需要对所有OTA操作进行验证。操作的验证通过相应的签名数据来保证,因此Java OTA平台需要管理卡片上的密钥信息,
15、并根据这些密钥的属性在进行远程OTA操作时生成相应的签名数据,对敏感数据进行加密。密钥管理系统具备以下主要的功能: 保证会话安全:密钥管理系统可以为一个新创建的会话生成一个临时的会话密钥,以保证整个会话的安全性。 数据加密:使用同一个会话密钥对同一会话中的一系列命令数据进行加密,保证数据能够被安全地传送到目标用户。 数据解密:将从用户卡片发回的响应数据进行解密。 密钥导入:密钥管理系统允许第三方进行密钥的导入操作。当新的卡片被提交给用户后,如果这些卡片的密钥不是通过对一个给定的主密钥的分散操作后获取的话。系统允许用户直接为这些卡片导入一组全新的密钥。5.4.1 密钥生成算法密钥长度16字节,主
16、密钥有5个,随机选取一个主密钥,分散因子为“00+ICCID后14位”,算法为PBOC。参照中国联通OTA卡技术规范第二部分7.2.1.3 密钥分散算法。5.4.2 密钥存储要求主密钥存储于加密机中,由加密机完成相关密钥的算法。5.5 并发处理USIM卡和Java OTA平台要求只支持1个BIP通道。Java OTA平台在无确认要求时,不对下行数据的并发做控制。在有确认要求时,需要等接收到每条指令的确认后时才下发后一条命令。5.6 重发处理对于应用下载未成功的情况,Java OTA平台应支持重发,重发的最大次数为3次。重发时下行计数器与之前的一致。6 业务流程6.1 通道控制通道控制主要用于建
17、立卡片与Java OTA平台之间的安全通道,可用的通道有三种: 短消息 BIP 读卡器在使用短消息及读卡器实现平台与卡片的通信时,无须进行通道的初始化,由平台直接将业务指令发送给卡片,卡片在执行完指定操作后将操作结果以短信的方式返回给平台。读卡器采用标准的PCSC读卡器。在使用BIP通道时,平台在发送真正的业务指令之前必须进行通道的初始化。通道的初始化指令由平台发起并通过短消息进行发送。BIP通道的初始化过程如下: 图三:通道控制流程1) Java OTA平台查找用户卡片属性确定用户是否支持BIP通道;2) Java OTA平台生成BIP通道初始化指令:PUSH;3) Java OTA平台利用
18、短消息将PUSH指令发送到卡片,并等待IP连接;4) 卡片收到PUSH指令后,向手机发起与平台建立连接的请求;5) 手机发起GPRS连接到Java OTA平台;6) 连接建立完成后,卡片发送卡片标识号(ICCID)到平台;7) Java OTA平台开始发送业务指令,进入业务流程。6.2 应用下载Java OTA平台可以将一个新的应用下载到卡片上并进行安装。根据网络条件,应用的下载可以选择短信下载或基于TCP/IP连接的高速下载。图四:应用下载流程1) 用户申请下载指定应用;2) Java OTA平台查找用户的卡片属性;3) Java OTA平台根据用户属性查找与用户卡片兼容的应用下载文件;4)
19、 Java OTA平台根据用户卡片属性生成相应的应用下载指令;5) Java OTA平台向卡片发送下载指令;6) 卡片完成安装过程并将执行结果返回给Java OTA平台;7) Java OTA平台更新卡片属性。6.3 应用删除在应用的生命周期结束后,Java OTA平台可以删除应用并释放空间供其他应用使用。应用的删除同时会删除与应用相关的任何个人化信息。图五:应用删除流程1) 用户申请删除指定应用;2) Java OTA平台查找用户的卡片属性;3) Java OTA平台根据用户卡片属性生成相应的删除指令;4) Java OTA平台向卡片发送删除指令;5) 卡片完成删除过程并将执行结果返回给Ja
20、va OTA平台;6) Java OTA平台更新卡片属性。6.4 应用锁定如果用户希望暂时关闭应用的交互功能,则仅需要修改应用状态即可达到目标,此时用户的个人信息仍然保留在卡片中,但是应用已经不能被选择并对相应的通信指令做出响应。图六:应用锁定流程1) 用户申请锁定指定应用;2) Java OTA平台查找用户的卡片属性;3) Java OTA平台根据用户卡片属性生成相应的锁定指令;4) Java OTA平台向卡片发送锁定指令;5) 卡片完成锁定过程并将执行结果返回给Java OTA平台;6) Java OTA平台更新用户卡片属性中的应用状态。6.5 应用解锁如果用户希望暂时恢复被暂停的应用的交
21、互功能,则可以通过解锁应用来达到目标,此时保留在卡片中的用户个人信息仍然有效,应用可以被选择并对相应的通信指令做出响应。图七:应用解锁流程1) 用户申请锁定指定应用;2) Java OTA平台查找用户的卡片属性;3) Java OTA平台根据用户卡片属性生成相应的解锁指令;4) Java OTA平台向卡片发送解锁指令;5) 卡片完成解锁过程并将执行结果返回给Java OTA平台;6) Java OTA平台更新用户卡片属性中的应用状态。6.6 应用状态查询Java OTA平台可以主动发起指令查询卡片上的应用的状态,用于确定应用是否可以接受某个特定操作。图八:应用状态查询流程1) Java OTA
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