智能卡操作系统的COS的体系

COS是驻留智能卡内的操作系统软件，类似于PC上的DOS系统，不过比DOS系统要简单的多。COS主要用于接受和处理外界(如手机或者读卡器)发给SIM卡的各种信息，执行外界发送的各种指令〔如鉴权运算)，管理卡内的存储器空间，向外界回送应答信息等。一般来说，智能卡COS系统模型***由4部分组成：通信管理模块，安全管理模块，应用处理模块，文件管理模块。

COS的开发，首先的解决传输管理问题，即I/O问题，智能卡通过触点（非接触卡是通过场与读写设备交换数据的，遵循的国际标准是14443）和读写设备交换数据的，就是对国际标准ISO7816-3的实现。

然后是文件管理，对各种类型的文件都要有一种访问机制，以存储用户数据，既要高效，又要安全。COS的安全体系，是COS中的重要部分，是以密码算法为基础的，通过密码算法，控制用户的权限，什么情况下允许外部对智能卡进行什么操作。命令解释是对行业规范中的命令和智能卡专用命令的实现，一条命令有时是多种功能的综合体，命令解释部分要对命令作出解释，根据权限满足情况，控制各种功能的实现。

安全性是COS的关键环节，COS创建一种安全体系，把这种体系的控制权以安全的方式移交给客户，不留任何后门，客户将利用这种安全体系保护用户数据。一旦移交安全控制权，COS的开发商也和别人一样，对智能卡上的数据智能靠合法权限进行操作，别无其他办法。那么COS开发的难点就是这种提供客户使用的安全体系。如果有人能够找到突破口，对智能卡内的数据进行非授权访问，则COS是失败的。

密码技术应用，是智能卡领域必然提及的问题。密码算法不是信息安全的全部，但绝对是信息安全的重要基础之一，没有安全的密码算法，就绝不会有信息安全。运用密码技术，可保护数据的机密性、完整性、可认证性、不可否认性。所谓密码，就是利用一种算法，用特定的密钥对叫做明文的用户数据进行变形处理，这个变换的过程叫做加密，经加密的数据是不可识别的，称为密文，只有在合法情况下，用特定的密钥，以规定的算法对密文进行逆向变换，才可恢复出明文，逆变换的过程叫做解密。现代密码学中，算法是公开的，需要保密的是密钥。

外界信息(指令或数据)通过通信管理模块进入COS，由安全管理模块对其合法性进行认证检查，其后由应用处理模块根据外界信息的含意(执行、存储)进行解释，最后由文件管理模块根据应用处理模块的解释结果对EEPROM中的文件进行操作。

如果COS需要对外界信息作出应答，则由文件管理模块读取EEPROM中的文件数据传送给应用处理模块，或直接由应用处理模块提取按照外界信息中指令的执行结果，这些信息或数据经过安全管理模块的认证检查后，通过通信管理模块反馈给外界，从而完成一次完整的处理过程。

传统的COS(Card Operating System)和卡片应用是在安全的环境下开发并装载到芯片内的，最近几年，开放式操作系统平台如Java CardTM, MultOS, Windows For Smart Card取得了重大发展，这大大方便了智能IC卡的应用开发和一卡多用的实现，并且允许动态地装载、更新或删除卡片应用。

Java Card已成为事实上的行业标准，以Java虚拟机(JVM)为基础，支持多应用动态下载。Java智能IC卡具有平台无关、高安全性、高可靠性、一卡多用的特点，适于开发特定场合、突出个人身份验证、并在用卡交易过程中确保持卡人和证件一致性的应用。

微软智能IC卡视窗(Windows For Smart Card)与微软Windows操作系统相结合，将在电子商务、网络安全有广阔前景。MULTOS 是一个多应用OS，它卡片有效生命周期内允许动态地装载、更新或删除卡片应用。

另外，智能IC卡也是电子商务的未来，它本身固有的安全性和方便性，使其成为目前公认的网络安全用户端解决方案。利用智能IC卡可以较方便通过数据加密以及通过PKI进行身份验证，保证在线安全支付。