RFID实验三总结

一次debug到哭泣的经历。

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在实验过程中，需要不断翻阅实验课PPT之《04 电子钱包的功能》，word之《实验3文档》，优快云大佬吕浪的课程总代码以及他的的Java card开发系列文章。

本次实验和前两次实验相比，代码量多很多，并且实验思路稍有区别。实验之前可以不太懂实验流程（主要是因为流程本身就太复杂了），但是一定要一遍又一遍阅读源代码，只有在读源码的过程中，才能体会整个验证过程，对项目中涉及到的函数方法的使用才能有一个更加深入的了解。接着自己不断重写代码，理解整个实现过程，才能对这个课程实验有较为深入的了解。

代码在未征得本人同意之前，请勿直接Ctrl+C，Ctrl+V，谢谢。

正式实验

实验分析

首先我们在PPT中知道本次实验的主要需要实现的功能是：

• 圈存
• 消费
• 余额查询

接下来我们开始看ppt《04 电子钱包的功能》和《实验3文档》。

首先是圈存功能的流程图。

流程图中我们可以分析出圈存一共有4个步骤：

• 终端发送消息初始化
• IC响应初始化，并且发送MAC1验证
• 终端验证MAC1，确认IC卡是否合法，然后发送包含MAC2的圈存命令
• IC卡验证终端机的合法性，执行完成以后返回TAC响应操作完成

接下来我们将一步一步仔细分析圈存是如何实现的。

step1：圈存机发送的初始信息如下所示。消息中包含了秘钥标识符，交易金额，终端机编号。

step2：

• IC卡根据秘钥标识符寻找圈存秘钥
• 生成过程秘钥。输入数据为[伪随机数||电子钱包联机交易序号||8000]，秘钥为圈存秘钥，使用3DES加密算法。
• 生成MAC1。输入数据为[电子钱包余额（交易前）||交易金额||交易类型标识||终端机编号]，秘钥为过程秘钥，使用我们在上一次实现的MAC生成函数gmac4，计算出MAC1用来表明身份。
• IC卡返回[余额||联机交易序列号||秘钥版本号||算法标识||伪随机数||MAC1]。

step3：

• 圈存机对IC卡发挥的MAC1信息进行校验，如果正确就说明IC卡信息合法。
• 计算MAC2。输入信息为[交易金额||交易类型标识||终端机编号||交易日期（主机）||交易时间（主机）]，秘钥为过程秘钥，加密算法为依然为gmac4。用来表明自己的身份。
• 发送圈存指令。消息中包含[交易日期||交易时间||MAC2]。

step4：IC使用同样的算法计算MAC2，如果计算结果和终端返回的MAC2一致，就说明终端的身份合法。IC卡就会执行圈存命令。同时返回TAC。其中TAC计算时，输入数据为[电子钱包余额（交易后）||电子钱包联机交易序号（加１前）||交易金额||交易类型标识||终端机编号||交易日期（主机）||交易时间（主机）]，密钥为TAC密码最左8个字节与TAC密码最右8个字节异或的结果。

到这里整个圈存过程就结束了。消费以及查询和圈存的实现原理一致，这里就不赘述了。

读代码

前面的分析中，我们已经对本次实验有了大致的了解，接下来就是开始读源码的过程了。不过本次实验中，因为我们只需要对IC卡的系统进行编程实现，而对终端机需要靠人脑完成，所以我们重心就会放在圈存的初始化和圈存的执行上面了。

圈存初始化

还是老样子，我们先读项目给的源码中的Purse部分，里面有圈存初始化和圈存确认信息的处理函数。

在TA给的源代码中，init_load和load方法是已经给好了的，我们先读这两部分的源代码，理解整个设计思路。

首先我们需要修改Purse类，让其process方法里面增执行圈存初始化，圈存，消费初始化，消费，以及查询的入口。