一种智能卡写保护机制的实现

　　3 镜像读写的应用效果

　　作为保证智能卡数据安全的重要手段，镜像读写机制在某款电力卡中得到了应用。为了测试镜像读写机制的有效性，分别对卡片进行掉电测试。下面简易描述测试方法。

　　应用晶体管控制对读卡器的供电，在业务进行的过程中对读卡器断电。第一次在Δt时刻对卡断电，系统上电后业务重新进行第二次断电发生在2Δt时刻。这样断电时刻不断递增，第n次断电发生在业务进行到nΔt时刻，这样，当n足够大、Δt足够小时可以认为断电均匀地发生在业务进行的任意时刻。如果任意时刻的掉电都没有影响业务的进行，即可认为卡掉电测试通过。

　　写记录文件掉电测试次数：超过16176次数据正常。写透明文件掉电测试次数：超过27961次数据正常。

　　在不加镜像机制的卡片中，掉电测试中数据混乱的情况发生了千次左右。

　　由以上结果可以看出镜像读写是可以保证数据安全的。

　　然而由于加入了额外的数据读写，会对系统的执行速度产生一些影响。下面通过更新透明文件来验证镜像机制的时间特性。

　　如图3所示，从指令发送完毕到卡片返回状态字，无镜像写透明文件耗时18.64ms，而在图4中，镜像写文件耗时72.06ms。可以看到加入镜像后写文件的速度明显变慢，这是由于镜像机制中增加了写数据、写保护表、初始化镜像区三次对存储区的操作过程。

　　虽然加入镜像机制后对指令的执行速度有影响，但是系统运行的速度仍然令人满意，可以满足电力卡的各项业务要求。

　　4 结论

　　本次镜像机制的实现为智能卡异常工况下的数据安全提供了一种解决方案。首先保证了系统在意外掉电的情况下数据的正确性，其次在此基础上应用可以实现事务回滚，满足了不同应用的需求。虽然付出指令执行时间变长的代价，但系统的时间性能仍然令人满意。

　　下一步工作可以围绕优化镜像区的遍历方法展开，让系统时间性能得到提升。

　　参考文献：
　　[1]王爱英. 智能卡技术[M].大学出版社,2009。
　　[2]尹伟,代平等.基于Flash智能卡文件系统的设计[J].微计算机信息.2009(1-2):99
　　[3]徐平江,娜等.基于链表方式的智能卡文件系统设计[J].微计算机信息.2011(1-2)2-55
　　[4]朱兆优,王耀南.非接触IC卡应用系统设计.计算机自动测量与控制，2001(5)
　　[5]张红霞,凌兰兰. 智能卡技术及其应用[N] .洛阳大学学报,2002(2)
　　[6]刘玉珍,涂航,张焕国,等.实用智能卡操作系统的设计与实现[N].武汉大学学报(自然科学版),2000(3)
　　[7]黄健.智能卡COS的研究与设计[N] .广东工业大学，2008