本文目的在于深入研究智能卡技术,尤其是安全技术,运用之,并且开发其技术。其意义在于使安全技术更好的运用在智能卡上,提高智能卡的安全性能。本文选择了智能卡加密技术作为研究对象,通过对Java Card加密安全技术研究,提出了一些能运用于实践的构想并在此基础上进行设计。 本文研究了智能卡安全算法理论,包括对称密码算法(DES,AES),非对称密码算法(RSA,ECC),散列函数,数字签名。介绍了Java Card技术,包括Java Card技术规范,Java Card虚拟机技术,Java Card应用编程接口,Java Card安全技术。在对DES,AES,RSA,ECC加密算法分析的基础上,提出了两种混合密钥系统(DES,RSA)和(AES,ECC)。提出的DES和RSA混合密钥系统在Java Card中的实现这一构想,先设计出混合密钥系统,该系统具有保密和鉴别(数字签名)的功能。在DES,RSA混合密钥系统的基础上,根据Java Card开发步骤,用软件开发了Java Card,给出了DES,RSA算法的类模块及Java Card设计流程图,而后运行成功,表明该方案具有实际可行性。提出的AES和ECC混合密钥系统在Java Card中的实现这一构想,先设计出混合密钥系统,该系统具有保密和鉴别(数字签名)的功能。再介绍SOPC技术和智能卡微计算机结构,在基于混合密钥系统和SOPC技术之上进行Java Card芯片系统设计,给出了芯片系统框图并对其每个模块进行了分析,与原有的传统芯片相比其性价比大大的提高了,并采用定制指令加快混合密码系统的软件实现,提高了软件算法的实现速度,从设计的合理性来看,该款芯片能使AES与ECC混合密钥系统在Java Card中的实现具有可行性。 本文主要完成了以下两个方面的创新:1.设计的DES和RSA混合密钥系统在Java Card中实现,这一实现主要用软件来完成;2.设计的AES和ECC混合密钥系统在Java Card中实现,这一实现主要将AES和ECC算法的特点和SOPC技术结合起来,设计出新型的Java Card芯片,该芯片能很好的实现AES和ECC混合密钥系统。