通过Android USB主机与智能卡读卡器通信

Question

我试图向智能卡发送指令。我使用Gemalto IDBridge CT30 (PC TWIN reader)和一个IDBridge K30通过USB连接到Android设备。 我尝试通过USB发送SELECT APDU命令：

boolean claim = openedConnection.claimInterface(usbInterface, true);
byte[] data = new byte[]{
        (byte) 0x00, (byte) 0xA4, (byte) 0x04, (byte) 0x0C,
        (byte) 0x07, (byte) 0xA0, (byte) 0x00, (byte) 0x00,
        (byte) 0x01, (byte) 0x18, (byte) 0x45, (byte) 0x4E};

之后我收到了一个答复：

final int dataTransferred = this.openedConnection.bulkTransfer(endPointOut, data, data.length, TIMEOUT_MS);
if(!(dataTransferred == 0 || dataTransferred == data.length)) {
    throw new Exception("Error durring sending command [" + dataTransferred + " ; " + data.length + "]"); //$NON-NLS-1$ //$NON-NLS-2$ //$NON-NLS-3$
}

final byte[] responseBuffer = new byte[endPointIn.getMaxPacketSize()];
final int dataTransferred = this.openedConnection.bulkTransfer(this.endPointIn, responseBuffer, responseBuffer.length, TIMEOUT_MS);
Console.writeLine("USB Retrieve: " + dataTransferred + " " + responseBuffer.length);
if(dataTransferred >= 0){
    return responseBuffer;
}
throw new Exception("Error durring receinving response [" + dataTransferred + "]");

那个答案是

0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0xA0 0x00 0x41 0x03 0x00

然而，根据这里的测试项目，我应该得到0x90 0x00的答案。

我做错了什么？有人能帮助我吗？我的方法正确吗？我没有使用javax.smartcardio的默认包类，而是直接使用USB接口类（例如UsbDevice）。

- user997777

Answer 1

您的读卡器设备通过USB接口使用CCID协议。您不能简单地通过批量输出端点发送APDU（智能卡命令），并期望通过批量输入端点接收响应APDU。相反，您需要实现CCID设备类协议（请参见USB设备类规范）。步骤大致如下：

1. 发送PC_to_RDR_IccPowerOn命令以激活卡片。

   62 00000000 00 00 00 0000 
   |  |        |  |  |  |    |
   |  |        |  |  |  |    \--> 空数据字段
   |  |        |  |  |  \-------> 未使用，设置为0x0000
   |  |        |  |  \----------> 电源选择：0x00表示自动选择
   |  |        |  \-------------> 序列号（每个命令递增）
   |  |        \----------------> 槽号（对于您的设备似乎为零）
   |  \-------------------------> 数据字段长度（LSB优先）
   \----------------------------> 消息类型：0x62表示PC_to_RDR_IccPowerOn
   

2. 通过RDR_to_PC_DataBlock接收ATR。

   80 18000000 00 00 00 00 00 3BBF11008131FE45455041000000000000000000000000F1 
   |  |        |  |  |  |  |  |
   |  |        |  |  |  |  |  \--> 数据字段：ATR
   |  |        |  |  |  |  \-----> 级别参数
   |  |        |  |  |  \--------> 错误寄存器（成功时应为零）
   |  |        |  |  \-----------> 状态寄存器（成功时应为零）
   |  |        |  \--------------> 序列号（与命令的序列号相匹配）
   |  |        \-----------------> 槽号（与命令的槽号相匹配）
   |  \--------------------------> 数据字段长度（LSB优先）
   \-----------------------------> 消息类型：0x80表示RDR_to_PC_DataBlock
   

3. 将APDU命令包装在PC_to_RDR_XfrBlock命令中发送

   6F 0C000000 00 01 00 0000 00A4040C07A000000118454E
   |  |        |  |  |  |    |
   |  |        |  |  |  |    \--> 数据字段：APDU命令
   |  |        |  |  |  \-------> 级别参数（正常长度APDU的情况下为0x0000）
   |  |        |  |  \----------> 块等待超时
   |  |        |  \-------------> 序列号（每个命令递增）
   |  |        \----------------> 槽号（对于您的设备似乎为零）
   |  \-------------------------> 数据字段长度（LSB优先）
   \----------------------------> 消息类型：0x6F表示PC_to_RDR_XfrBlock
   

4. 通过RDR_to_PC_DataBlock接收响应APDU。

   80 02000000 00 01 00 00 00 9000 
   |  |        |  |  |  |  |  |
   |  |        |  |  |  |  |  \--> 数据字段：响应APDU
   |  |        |  |  |  |  \-----> 级别参数
   |  |        |  |  |  \--------> 错误寄存器（成功时应为零）
   |  |        |  |  \-----------> 状态寄存器（成功时应为零）
   |  |        |  \--------------> 序列号（与命令的序列号相匹配）
   |  |        \-----------------> 槽号（与命令的槽号相匹配）
   |  \--------------------------> 数据字段长度（LSB优先）
   \-----------------------------> 消息类型：
   由于ATR指示T=1作为第一个协议，因此您可能需要将您的APDU包装成T=1 TPDUs（取决于读卡器配置）。第一个APDU的I块应如下所示：
   
   00 00 0C 00A4040C07A000000118454E 15
   |  |  |  |                        |
   |  |  |  |                        \--> LRC（由于ATR中缺少TC）：对所有其他字节进行XOR校验和
   |  |  |  \---------------------------> INF：APDU
   |  |  \------------------------------> LEN：INF字段的长度
   |  \---------------------------------> PCB：在每个其他I块之间切换为0x00和0x40
   \------------------------------------> NAD：节点寻址
   
   
   因此，您的PC_to_RDR_XfrBlock命令将如下所示：
   
   6F 10000000 00 01 00 0000  00 00 0C 00A4040C07A000000118454E 15
   
   
   然后，您将收到包装在I块中的答案，或者是指示需要进行某些特殊/错误处理的R-或S块。

- Michael Roland

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发送IccPowerOn后，我收到：80 18 00 00 00 00 00 00 00 00 3B BF 11 00 81 31 FE 45 45 50 41 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 F1，然后发送下一个命令XfrBlock，我收到：00 00 00 00 00 00 01 40 03 00。但我无法将结果解析为ResponseAPDU（因为它是javax.smartcardio包的一部分），而是结果是字节数组（如上所示）。但结果仍然不同。我也将命令作为字节数组发送，而不是作为CommandAPDU类。@MichaelRoland - user997777

@user997777，请看看我的更新回答。显然你不能使用Java SmartcardIO中的APDU类，因为这在原生Android平台上不容易得到，但你可以在USB类和Java SmartcardIO框架之上实现自己的提供程序。无论如何，你需要通过USB传输CCID而不是APDU。你一定要阅读CCID规范文档。 - Michael Roland

让我们在聊天室里继续这个讨论。 - user997777

@user997777 如果您在这里发布了您的解决方案，那将非常有帮助。 - shadygoneinsane

我总是从第三步得到答案为2。 - Gabbr Issimo

Answer 2

您发送的是一个SELECT命令，带有给定的AID，这很容易产生结果。然而，您明确指出您不感兴趣回应，通过：

• 将P2设置为“0C”
• 未提供LE字节（假设基于块的协议，对于USB来说肯定是合理的）

因此，可以得出结论，您的卡不符合ISO 7816-4标准；另一方面，响应也没有包含任何看起来像错误SW1 / SW2状态的内容，您确定已经转储了响应缓冲区吗？

- guidot

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这组字节（命令）是通过javax.smartcardio包的类在经典默认Java项目中发送的（主问题中的链接），而我现在正在尝试使用UsbDevice等类通过Android接口发送相同的字节，但响应却有很大不同。@guidot - user997777

（请注意，）OP正在将APDU发送到USB端点，因此必须使用CCID--请参见Michael Roland的答案（您不能直接在此处发送APDU）。 - vlp