Java智能卡技术以其平台无关、一卡多用、动态下载的特点成为智能卡领域的热门技术,采用Applet方式实现行业应用,已经成为跨行业、多应用智能卡的首选实现方式。但是Java Card规范并没有提供对Applet安全下载这方面的支持,这使得Java智能卡平台存在重大安全隐患。为了防止应用程序在下载前被恶意篡改,或者未被授权用户向卡内下载应用程序,设计并实现一种安全下载机制,具有十分重要的现实意义。本文首先对Applet安全下载的研究现状进行了调研;其次对Global Platform技术进行了研究,提出符合GP规范的Java智能卡操作系统模型;然后,根据GP卡规范,设计了一套Applet安全下载方案,对GP卡规范中的双向认证协议进行了分析与改进,并用BAN逻辑对协议的安全性进行了证明;最后,将本文提出的以Global Platform技术为依据,以密钥集的管理和使用为基础,以安全通道协议为支撑的Applet安全下载方案进行了编码实现与仿真测试。