移動(dòng)通信中RMI技術(shù)及其應用

文章出處：http://psychicreadingswithdeb.com 作者：史建成 李萍   人氣： 發(fā)表時(shí)間：2011年09月26日

    1．引言

    Java智能卡(Java Card)技術(shù)在第三代移動(dòng)通信(3G)中有著(zhù)極其廣泛的應用。Jaya 智能卡的出現。使多個(gè)應用程序可共存于一張智能卡中。這些應用可以來(lái)自同一個(gè)卡供應商。也可以來(lái)自不同的卡供應商。用戶(hù)只需刷新智能卡上的程序。就可以得到不同的應用。運營(yíng)商及開(kāi)發(fā)商擺脫了對卡商的依賴(lài)。大大降低了成本。在移動(dòng)通信的SIM卡中，Java智能卡的應用越來(lái)越廣泛，景極其看好。由于SIM卡使用Java智能卡的量越來(lái)越多，使用頻率越來(lái)越高。為了更好地發(fā)揮網(wǎng)絡(luò )及其分布在網(wǎng)絡(luò )中的計算機的處理能力。移動(dòng)通信中Java智能卡RMI技術(shù)在開(kāi)發(fā)應用中變得越來(lái)越重要。

    2．移動(dòng)通信中Java智能卡的主要特點(diǎn)

    移動(dòng)通信中，Java智能卡是指運行Java小應用程序的智能卡?？ㄉ媳仨毚嬖谙鄳腏ava虛擬機。符合Java Card技術(shù)規范的小應用程序可以運行在該虛擬機上。SUN公司提出了有關(guān)Java Card技術(shù)規范。包括有關(guān)在智能卡上創(chuàng )建Java Card虛擬機和應用編程接口(API)的詳細信息。與傳統的智能卡系統相比，Java智能卡平臺主要有以下特點(diǎn)：

    1．跨平臺性

    移動(dòng)通信中目前大部分SIM 卡已經(jīng)支持了Java卡的技術(shù)規范，凡符合Java卡API技術(shù)規范的Java卡Applets都可以運行在Java卡運行環(huán)境(JCRE：Java Card Runtime Environment)。允許開(kāi)發(fā)人員使用相同的Java卡Applets在不同廠(chǎng)商的智能卡上運行，實(shí)現了一次程序編寫(xiě)到處運行的功能 即通過(guò)JVM 的機制達到跨平臺的目的。

    2．應用開(kāi)發(fā)便捷性

    對于移動(dòng)通信中Java智能卡上的應用，開(kāi)發(fā)人員無(wú)需了解復雜的智能卡硬件和智能卡專(zhuān)用的技術(shù)，就可以進(jìn)行智能卡應用的開(kāi)發(fā)，從而大大減少開(kāi)發(fā)時(shí)間，降低開(kāi)發(fā)難度和成本。而且可以使原來(lái)的Java程序開(kāi)發(fā)人員來(lái)編寫(xiě)智能卡程序。人力資源得到充分的利用，更好地滿(mǎn)足了應用程序成倍增長(cháng)的需要，同時(shí)也是時(shí)代發(fā)展的需要。

    3．安全性

    在移動(dòng)通信中，Java智能卡最關(guān)鍵的問(wèn)題之一。安全性牽涉到多個(gè)方面。Java智能卡系統的安全性模式在很多方面作了改進(jìn)，它的安全策略由Java卡虛擬機(JCVM)和Java卡運行環(huán)境共同實(shí)現?？紤]到智能卡的應用范圍和應用場(chǎng)合的特殊性，Java卡支持保護數據的完整性，防止對于敏感數據沒(méi)有認證的訪(fǎng)問(wèn)。

    4．多應用性

    在一個(gè)Jaya卡運行環(huán)境中可以運行多種功能差異很大的不同的應用(Applets)，譬如手機上網(wǎng)，移動(dòng)證券交易，手機玩游戲等等。這些應用既可以來(lái)自同一個(gè)卡供應商也可以來(lái)自不同的卡供應商，這是新一代手機的很重要特點(diǎn)。

    3．RMI技術(shù)與移動(dòng)通信中智能卡的RMI技術(shù)及其應用

    3．1 RMI技術(shù)

    J2SE中的RMI(Remote Method Invocation,遠程方法調用)技術(shù)是開(kāi)發(fā)Java分布式網(wǎng)絡(luò )應用的核心技術(shù)與傳統的RPC(Remote Procedure Call，遠程過(guò)程調用)調用遠程過(guò)程不同，RMI用于調用遠程對象中的方法。支持存儲于不同地址空間的對象之間的彼此通信。讓位于不同JVM 空間中的對象在外觀(guān)行為上都像是本地的對象一樣使用。是純粹面向對象的Java程序中開(kāi)發(fā)網(wǎng)絡(luò )分布式應用系統的核心解決方案。

    用RMI開(kāi)發(fā)的應用程序由服務(wù)器端程序和客戶(hù)端程序二部分組成。服務(wù)器端程序在運行時(shí)會(huì )創(chuàng )建多個(gè)對象實(shí)例f稱(chēng)為遠程對象)，這些對象實(shí)例用于向客戶(hù)提供某種服務(wù)。同時(shí)服務(wù)器端打開(kāi)監聽(tīng)端口等待客戶(hù)端程序調用?？蛻?hù)端程序在運行時(shí)通過(guò)RMI機制從服務(wù)器中得到遠程對象的引用。調用其中的方法。

    RMI的體系結構可以用圖1表示：

    從圖1中可見(jiàn)，RMI體系結構是由多層組成的。stub／skeleton層中使用了存(stub) 框架(skeleton) 的方法來(lái)隱藏底層通訊的實(shí)現細節。stub代表遠程對象的客戶(hù)端對象。具有和遠程對象相同的接口或方法列表。當客戶(hù)端程序調用遠程對象的方法時(shí)．實(shí)際上調用的是stub對象中的方法。stub將請求轉發(fā)到遠程對象。服務(wù)器端的skeleton對象負責將stub傳來(lái)的信息解碼。并將解碼后的信息交給實(shí)際的遠程對象進(jìn)行處。遠程對象處理完畢后將結果傳給skeleton對象。再由skeleton對象傳給客戶(hù)端的stub對象，最后stub對象將這些信息傳給客戶(hù)端程序。 

    3．2 移動(dòng)通信中Java智能卡的RMI技術(shù)及其應用

    除了與J2SE中的RMI技術(shù)非常相似外， 由于智能卡資源的局限，Java智能卡中的RMI技術(shù)與J2SE中的RMI技術(shù)是有所區別的。在Java智能卡中，JavaCard小應用程序是服務(wù)器．主應用程序是客戶(hù)端。Java智能卡RMI與J2SE中的RMI的主要區別體現在如下幾點(diǎn)：

    1)J2SE中的RMI協(xié)議通信是通過(guò)遠程接口實(shí)現的存根與遠程接口實(shí)現的框架完成的，而在Java智能卡中的RMI應用中?？蛻?hù)端應用程序與服務(wù)器端應用程序的通信過(guò)程是先獲取一個(gè)RMIService服務(wù)，然后由該服務(wù)程序再與服務(wù)器的應用進(jìn)行通信。

    2)在Java智能卡的RMI模型中。APDU(Applicafion PintocolData Unit，應用協(xié)議數據單元)通信的過(guò)程被抽象化。不是直接通過(guò)APDU命令完成，而是通過(guò)處理對象的方式完成的。

    3)Java智能卡RMI模型中的軟件包與J2SE中RMI的軟件也有不同，分別是jave. rmi與javacard．framework．service。其中java．rmi包中定義了Remote接口與RemoteExcepfion類(lèi)，而javacard．framework．service軟件包中定義了JavaCard小應用程序服務(wù)類(lèi)， 包括CardRemoteObject和RMISenrice類(lèi)。CardRemoteObject類(lèi)中定義了啟動(dòng)和禁止卡外對象遠程訪(fǎng)問(wèn)的方法。而RMIServiee用于處理RMI請求并轉化輸入的APDU命令為遠程方法調用。

    編寫(xiě)一個(gè)Jaya智能卡的應用程序一般要包含以下幾步(下面給出的是典型的電子錢(qián)包的例子)： 

    1)定義一個(gè)遠程服務(wù)的接口

    該接口負責定義Jaya智能卡小應用程序所能提供的服務(wù)，同樣該接口必須擴展java．rmi．Remote。
    import java．rmi．*；
    import javaeard．framework．*；
    public interface EPInterfaee extends Remote ｛
    public short getBalance0 throw RemoteExeeption；
    //有關(guān)電子錢(qián)包應用中的方法聲明
    ...
    ｝ 

    圖中MyRemoteClass是遠程服務(wù)器類(lèi)，可以實(shí)現遠程接口My Remote來(lái)實(shí)現Remote。也可以通過(guò)擴展一個(gè)相應的智能卡遠程對象類(lèi)f圖中(CardRemoteObject)來(lái)實(shí)現Remote?？傊羞h程應用的實(shí)現類(lèi)都必須實(shí)現Remote接口RMI Service負責將APDU調用轉換為RMI調用。Dispatcher 負責將收到的APDU命令分發(fā)給RMI Service 從圖中可知，服務(wù)器的實(shí)現主要包括Jaya智能卡小應用程序、遠程服務(wù)接口的實(shí)現類(lèi)及與應用程序相關(guān)的類(lèi)。下面是小應用程序的結構：

    3)寫(xiě)使用遠程服務(wù)類(lèi)的客戶(hù)機端程序

    客戶(hù)端程序通常包括初始化OpenCard框架、等待新卡插入、獲取OCFCardAccessor實(shí)例、創(chuàng )建JavaCardRMIConnect實(shí)例及選擇智能卡Applet和調用遠程對象的方法。(限于篇幅，程序略)

    3．3移動(dòng)通信中Java智能卡的RMI程序的流程Java智能卡的RMI程序的流程可用下圖[l]表示。
    圖中HostAppheafion是客戶(hù)端應用程序。通過(guò)傳送APDUs到卡上的JCRE進(jìn)行RMI調用。依次傳送到智能卡上的小應用程序f圖中的(MyApplet)。 小應用程序通過(guò)Dispatcher將收到的APDUs命令分發(fā)給RMIService。RMIService逐個(gè)處理APDU并將這些命令轉化為遠程方法調用。

    4．小結 

    移動(dòng)通信中Java智能卡的應用越來(lái)越廣，在目前的軟件設計中。分布式程序設計越來(lái)越被軟件開(kāi)發(fā)人員重視。在移動(dòng)通信中隨著(zhù)應用范圍的不斷擴展。程序和需要處理的數據流量將會(huì )有一個(gè)非常大的膨脹。而這些程序和處理的數據以及實(shí)際的計算都會(huì )廣泛地分布在網(wǎng)絡(luò )上?；赗MI的應用既可以共享網(wǎng)絡(luò )及網(wǎng)絡(luò )中計算機等軟硬件的資源。也可以平衡各個(gè)計算機的處理能力。