第12章節：命令-響應對的傳輸（譯自ISO7816-3）

本文轉載自查看原文 2021-11-23 17:23 789 通信協議/ ISO7816-3/ 智能卡

12 命令-響應對的傳輸

12.1 應用協議數據單元

12.1.1 命令-響應對

應用協議數據單元是命令 APDU 或響應 APDU。應用協議中的一個步驟包括傳輸命令 APDU、在接收實體中處理它並返回響應 APDU。這對 APDU 稱為命令-響應對。

如圖 24 所示，本文檔中定義的每個命令 APDU 包括

一個四個字節的強制性報頭，表示為 CLA INS P1 P2，
可變長度的條件體。

圖 24 — 命令 APDU 結構

如圖 25 所示，本文檔中定義的每個響應 APDU 包括

可變長度的條件體，
兩個字節的強制性尾部，表示為 SW1 SW2 並在處理命令后對接收實體的狀態進行編碼。

圖 25 — 響應 APDU 結構

命令頭和響應尾的值應符合 ISO/IEC 7816-4 的規定。如果該過程中止，則卡可能會變得無響應。然而，如果響應 APDU 發生，則響應主體將不存在並且 SW1 SW2 將指示錯誤。

12.1.2 命令-響應對中的數據字段

每個命令-響應對可以攜帶命令數據字段和/或響應數據字段。

N_c 表示命令數據字段中的字節數。如果 N_c ≠ 0，則存在 L_c 字段用於編碼 N_c，命令數據字段由后續 N_c 字節組成。如果 N_c = 0，則 L_c 字段和命令數據字段都不存在。
N_e 表示響應數據字段中預期的最大字節數。如果 N_e ≠ 0，則存在 L_e 字段用於編碼 N_e。如果 N_e = 0，則 L_e 字段不存在。
N_r 表示響應數據字段中的字節數。 N_r 應從零到 N_e。如果 N_r = 0，則響應數據字段不存在。

在 case 1 中，N_c = N_r = 0。命令 APDU 由頭組成； L_c 字段、命令數據字段和 L_e 字段不存在。響應 APDU 由尾部組成；響應數據字段不存在。

在 case 2 中，N_c = 0 且 N_r ≠ 0。命令 APDU 由頭部和 L_e 字段組成； L_c 字段和命令數據字段不存在。響應 APDU 由響應數據字段和尾部組成。

在 case 3 中，N_c ≠ 0且 N_r = 0。命令APDU由頭部、L_c字段和命令數據字段組成； L_e 字段不存在。響應 APDU 由尾部組成；響應數據字段不存在。

在 case 4 中，N_c ≠ 0 且 N_r ≠ 0。命令 APDU 由報頭、L_c 字段、命令數據字段和 L_e 字段組成。響應 APDU 由響應數據字段和尾部組成。

表 12 總結了命令-響應對的四種可能情況。

表 12 — 命令-響應對中的數據字段

圖 26 顯示了根據前四種情況的命令 APDU 的四種結構。

情況 1 的命令 APDU 由首部組成。
情況 2 的命令 APDU 由首部和 L_e 字段組成。
情況 3 的命令 APDU 由首部、L_c 字段和數據字段組成。
情況 4 的命令 APDU 由首部、L_c 字段、數據字段和 L_e 字段組成。

圖 26 - 命令 APDU 的四種結構

因此，在任何命令-響應對中，命令 APDU 中沒有 L_e 字段是在響應 APDU 中不接收響應數據字段的標准方式。

12.1.3 命令 APDU 的解碼約定

圖 27 將命令 APDU 圖示為一串 n 字節。報頭由前四個字節組成，即 CLA INS P1 P2。主體由所有后續字節組成，即 C(5) 到 C(n)（如果有）。

圖 27 — 命令 APDU 作為字節串

在 case 1 中，數據體不存在。因此，n = 4。
在 case 2 中，L_e 字段要么是短的（case 2S）要么是擴展的（case 2E）。
- case 2S：短 L_e 字段由 C(5) 編碼 N_e 組成，從 1 到 256（'00' 表示最大值，256）。因此，n = 5。
- case 2E：擴展 L_e 字段由 C(5) = '00' 和 C(6) C(7) 組成，編碼 N_e 從 1 到 65 536（'0000' 表示最大值，65 536）。因此，n = 7。
在 case 3 中，L_c 字段要么是短的（case 3S）要么是擴展的（case 3E）。
- case 3S：短 L_c 字段由 C(5) ≠ '00' 組成，編碼 N_c 從 1 到 255。數據字段由 C(6) 到 C(5+N_c) 組成。因此，n = 5 + (C(5))。
- case 3E：擴展的 L_c 字段由 C(5) = '00' 和 C(6) C(7) ≠ '0000' 組成，編碼 N_c 從 1 到 65 535。數據字段由 C(8) 到 C (7+N_c)。因此，n = 7 + (C(6) C(7))。
在 case 4 中，兩個長度字段要么是短的（情況 4S），要么是擴展的（情況 4E）。
- case 4S：短 L_c 字段由 C(5) ≠ '00' 組成，編碼 N_c 從 1 到 255。數據字段由 C(6) 到 C(5+N_c) 組成。短 L_e 字段由 C(6+N_c) 編碼 N_e 組成，從 1 到 256（'00' 表示最大值，256）。因此，n = 6 + (C(5))。
- case 4E：擴展的 L_c 字段由 C(5) = '00' 和 C(6) C(7) ≠ '0000' 組成，編碼 N_c 從 1 到 65 535。數據字段由 C(8) 到 C (7+N_c)。擴展的 L_e 字段由 C(8+N_c) C(9+N_c) 組成，編碼 N_e 從 1 到 65 536（'0000' 表示最大值，65 536）。因此，n = 9 + (C(6) C(7))。

表 13 根據七種情況總結了命令 APDU 解碼。

表 13 — 命令 APDU 解碼

case 1、2S、3S 和 4S 適用於所有卡。 case 2E、3E 和 4E 也適用於明確說明其處理擴展長度字段能力的卡（卡能力應按照 ISO/IEC 7816-4 中的規定）。

12.2 T=0命令響應對傳輸

12.2.1 總則

本節根據需要使用 GET RESPONSE 和 ENVELOPE 命令（參見 ISO/IEC 7816-4）通過 T=0 定義應用協議數據單元（APDU）到傳輸協議數據單元（TPDU）的映射。例如，case 4S 的命令-響應對被處理為兩個連續的命令和響應 TPDU 對：第二個命令 TPDU 是 GET RESPONSE 命令。表 14 總結了此后用於映射的某些響應尾值（參見 ISO/IEC 7816-4）。

表 14 — 下文中用於通過協議 T=0 進行映射的響應尾值

SW1 SW2	意義
‘9000’	過程正常完成。在 case 1、2 和 3 下，無需進一步操作。在 case 4 中，在收到 N_c 命令數據字節后，卡應准備好接收至少一個 GET RESPONSE 命令，用於傳輸最多 N_e 響應數據字節。
‘61XY’	過程正常完成（SW2 編碼 N_x，即仍然可用的額外數據字節數）。在 case 1 和 3 中，卡片不應使用這樣的值。在 case 2 和 4 中，為了傳輸響應數據字節，卡應准備好接收 GET RESPONSE 命令，並將 P3 設置為 N_x 和 N_e 的最小值。
‘62XY’	過程已完成，但有警告。在 case 1 下，沒有進一步的操作。在 case 2、3 和 4 中，如果在傳輸所有命令和/或響應數據字節之前出現警告指示，則過程繼續（例如，用於傳輸響應數據字節的 GET RESPONSE 命令），或者警告指示引發另一個命令（例如，'6202' 到 '6280'，用於傳輸卡源字節串的 GET DATA 命令，參見 ISO/IEC 7816-4）。因此，卡不應該使用這樣的值，直到最后一個響應 TPDU（見下文）。
‘63XY’
‘6700’	由於長度錯誤，進程中止。沒有進一步的行動。
‘6CXY’	由於 L_e 字段錯誤（SW2 編碼 N_a，即可用數據字節的確切數量），進程中止。在 case 1 和 3 中，卡片不應使用這樣的值。在 case 2 和 4 中，卡應准備好接收與 P3 = SW2 相同的命令。
‘6D00’	由於無效或不受支持的指令代碼，進程中止。沒有進一步的行動。

可以鏈接連續的行業間命令-響應對：第一個命令 APDU 中的 CLA = 0xx1 xxxx 到倒數第二個命令中的 CLA = 0xx1 xxxx，最后一個命令中的 CLA = 0xx0 xxxx；其他六位在鏈中保持不變（鏈接應按照 ISO/IEC 7816-4 中的規定）。

當鏈中的行業間命令-響應對（CLA = 0xx1 xxxx）被處理為兩個或多個連續的命令和響應 TPDU 對時，則在命令 TPDU 中，所有 CLA 都應設置為相同的值，即 0xx1 xxx。
當一條鏈的最后一個行業間命令-響應對（CLA 的第 5 位從 1 切換到 0，即 CLA = 0xx0 xxxx）被處理為兩對或更多連續的命令和響應 TPDU 對時，那么該鏈真正結束於最后一對命令和響應 TPDU。因此，為了在命令 TPDU 中提供正確的指示，倒數第二個之前的第一個 CLA 應設置為 0xx1 xxxx，最后一個 CLA 設置為 0xx0 xxxx。

在 case 4S、2E、3E 和 4E 下，如果卡支持命令鏈（參見 ISO/IEC 7816-4），那么對於任何具有 CLA = 0xx0 xxxx 的行業間命令-響應對，無論第 5 位在前一個 CLA 中，上述規則應在適當的情況下適用。因此，命令鏈允許卡知道命令 TPDU 是否是最后一個，以便在最后一個響應 TPDU 之前不使用警告指示。

12.2.2 Case 1

命令 APDU 被映射到命令 TPDU 上，P3 = '00'。

響應 TPDU 被映射到響應 APDU 上，沒有任何變化。

12.2.3 Case 2S

短 L_e 字段由一個字節組成：C(5) 具有用於編碼 N_e 的任何值，從 1 到 256（'00' 表示最大值，256）。命令 APDU 被映射到命令 TPDU 上，沒有任何變化。

根據Ne的接受和根據命令的處理，響應TPDU被映射到響應APDU。

case 2S.1 — 流程完成；接收 N_e

響應 TPDU 被映射到響應 APDU 上，沒有任何變化。

case 2S.2 — 流程中止； N_e肯定不接收

該卡不接受N_e，不支持長度錯誤提供數據的服務。來自卡的響應 TPDU 表明由於長度錯誤，該過程中止：SW1 SW2 = '6700'。響應 TPDU 被映射到響應 APDU 上，沒有任何變化。

case 2S.3 — 流程中止； N_e 不接受，N_a 表示

卡不接受 N_e，卡的響應 TPDU 表示該過程被中止：SW1 = '6C'（長度錯誤）和 SW2 為編碼 N_a 從 1 到 256 的任何值（'00' 表示 256），即，可用數據字節的確切數量。

卡應准備好接收與 P3 = SW2 相同的命令 TPDU。

響應 TPDU 由 N_a 個數據字節和 SW1 SW2 組成。

如果 N_a ≤ N_e，則響應 TPDU 被映射到響應 APDU 上，沒有任何變化。

如果 N_a > N_e，則通過僅保留響應 APDU 的前 N_e 個字節和兩個狀態字節 SW1 SW2 將響應 TPDU 映射到響應 APDU。

case 2S.4 — SW1 SW2 = '9XYZ'（不包含 '9000'）

響應 TPDU 被映射到響應 APDU 上，沒有任何變化。

12.2.4 Case 3S

短 L_c 字段由一個字節組成：C(5) ≠ '00' 用於編碼 N_c 從 1 到 255。短 L_e 字段由一個字節組成：C(n) 具有任何值，用於編碼從 1 到 256 的 N_e (' 00' 表示最大值，256）。通過切斷 L_e 字段，即 C(n)，命令 APDU 被映射到命令 TPDU。

響應 TPDU 被映射到響應 APDU 上，沒有任何變化。

12.2.5 Case 4S

case 4S.1 — 流程中止

來自卡的第一個響應 TPDU 指示過程中止：SW1 = '6X'，除了 '61'、'62' 和 '63'。響應 TPDU 被映射到響應 APDU 上，沒有任何變化。

case 4S.2 — 流程完成

來自卡的第一個響應 TPDU 表明該過程已完成：SW1 SW2 = '9000'。卡應准備好接收 P3 = C(n) 的 GET RESPONSE 命令 TPDU。

根據來自卡的第二個響應 TPDU，該過程將根據上述 case 2S.1、2S.2、2S.3 和 2S.4 繼續進行。

case 4S.3 — 流程完成並添加信息

來自卡的第一個響應 TPDU 表示過程完成，卡給出信息：SW1 = '61' 和 SW2 為編碼 N_x 從 1 到 256 的任何值（'00' 表示 256），即額外的數量數據字節仍然可用。卡應准備好接收 GET RESPONSE 命令 TPDU，其中 P3 設置為 N_x 和 N_e 的最小值。

第二個響應 TPDU 被映射到響應 APDU 上，沒有任何變化。

case 4S.4 — SW1 SW2 = '62XY' 或 '63XY' 或 '9XYZ'（不包含 '9000'）

響應 TPDU 被映射到響應 APDU 上，沒有任何變化。

注：在 case 4S 中，不建議在第一響應 TPDU 中使用 “62XY” 和 “63XY”。

12.2.6 Case 2E

擴展的 L_e 字段由三個字節組成： C(5) C(6) C(7)； C(5) = '00' 並且 C(6) C(7) 具有用於編碼 N_e 的任何值，從 1 到 65 536（'0000' 表示最大值，65 536）。

case 2E.1 — N_e ≤ 256, C(5) = '00', C(6) C(7) 從 '0001' 到 '0100'

由於 N_e 是從 1 到 256，命令 APDU 應映射到命令 TPDU 上，P3 = C(7)。該過程應根據 case 2S 繼續。

case 2E.2 — N_e > 256，C(5) = '00'，C(6) C(7) = '0000' 或從 '0101' 到 'FFFF'

當 N_e > 256 時，命令 APDU 應映射到命令 TPDU 上，P3 = '00'。

a) 如果來自卡的第一個響應 TPDU 指示由於長度錯誤（SW1 SW2 = '6700'）而終止該過程，則響應 TPDU 應映射到響應 APDU 上而不作任何更改。

b) 如果來自卡的第一個響應 TPDU 指示由於長度錯誤而導致進程中止，並且卡給出信息：SW1 = '6C' 和 SW2 具有用於編碼 N_a 從 1 到 256 的任何值（'00' 表示 256 )，即可用數據字節的確切數量，則該過程應按照 case 2S.3 的描述完成。

c) 如果第一個響應 TPDU 是 256 個數據字節后跟 SW1 SW2 = '9000'，這意味着該卡不超過 256 個數據字節，和/或不支持 GET RESPONSE 命令。然后響應 TPDU 將被映射到響應 APDU 上而不做任何更改。

d) 如果來自卡的第一個或后續響應 TPDU 是 SW1 = '61'，則具有任何值的 SW2 將 N_x 編碼為從 1 到 256（'00' 表示 256），即仍然可用的額外數據字節數。要從卡中檢索的剩余數據字節數是 N_m = N_e 減去在先前響應 TPDU 中接收到的數據字節數。

如果 N_m = 0，則響應 APDU 應是所有接收到的響應 TPDU 的數據字節與最后接收到的響應 TPDU 的尾部的串聯。
如果 N_m > 0，則卡應准備好接收 GET RESPONSE 命令 TPDU，其中 P3 設置為 N_x 和 N_m 的最小值。應處理來自卡的相應響應 TPDU
- 根據情況 d)，如果 SW1 = '61'，
- 如上所述，當 N_m 為零時，如果 SW1 SW2 = '9000'。

12.2.7 Case 3E

擴展的 L_c 字段由三個字節組成： C(5) C(6) C(7)； C(5) = '00' 並且 C(6) C(7) ≠ '0000' 用於將 N_c 從 1 編碼到 65 535。

case 3E.1 — N_c 從 1 到 255，C(5) C(6) = '0000'，C(7) ≠ '00'

由於 N_c 是從 1 到 255，命令 APDU 被映射到命令 TPDU 上，P3 = C(7)。

響應 TPDU 被映射到響應 APDU 上，沒有任何變化。

case 3E.2 — N_c > 255，C(5) = '00'，C(6) ≠ '00'，C(7) 任何值

命令 APDU 應分成小於 256 字節的連續段，傳送到連續 ENVELOPE 命令 TPDU 的數據字節中。缺少數據字節意味着“數據串結束”。

如果來自卡的第一個響應 TPDU 指示卡不支持 ENVELOPE 命令（SW1 SW2 = '6D00'），TPDU 將被映射到響應 APDU 上而不做任何更改。

如果來自卡的第一個響應 TPDU 表明該卡支持 ENVELOPE 命令（SW1 SW2 = '9000'），那么該卡應准備好根據需要接收進一步的 ENVELOPE 命令。

對應於最后一個 ENVELOPE 命令的響應 TPDU 被映射到響應 APDU 上，沒有任何變化。

12.2.8 Case 4E

擴展的 L_c 字段由三個字節組成： C(5) C(6) C(7)； C(5) = '00' and C(6) C(7) ≠ '0000' 用於將 N_c 從 1 編碼到 65 535。擴展 L_e 字段由兩個字節組成： C(n–1) C(n) 與用於編碼 N_e 的任何值，從 1 到 65 536（'0000' 表示最大值，65 536）。

case 4E.1 — N_c < 256，C(5) C(6) = '0000'，C(7) ≠ '00'

由於 N_c 是從 1 到 255，命令 APDU 被映射到命令 TPDU 上，P3 = C(7) 並附加 N_c 數據字節。 L_e 字段，即 C(n-1) C(n)，被截斷。

a) 如果除了來自卡的第一個響應 TPDU 中的 '61'、'62' 或 '63' 之外的 SW1 = '6X'，則響應 TPDU 被映射到響應 APDU 上而沒有任何變化。

b) 如果來自卡的第一個響應 TPDU 中的 SW1 SW2 = '9000'，則

如果 N_e ≤ 256，即 C(n–1) C(n) 從 '0001' 到 '0100'，那么卡應准備好接收 P3 = C(n) 的 GET RESPONSE 命令 TPDU。后續處理按上述 case 2S.1、2S.2、2S.3、2S.4 處理。
如果 N_e > 256，即 C(n–1) C(n) = '0000' 或 > '0100'，則卡應准備好接收 P3 = '00' 的 GET RESPONSE 命令 TPDU。后續流程按上述 case 2E.2 執行。

c) 如果來自卡的第一個響應 TPDU 中的 SW1 = '61'，則過程應根據上述 case 2E.2 d) 繼續。

d) 如果 SW1 SW2 = '62XY' 或 '63XY' 或 '9XYZ'，除了 '9000'，在來自卡的第一個響應 TPDU 中，則響應 TPDU 被映射到響應 APDU 上而沒有任何變化。

注：在 case 4E 中，在最后一個響應 TPDU 之前不推薦使用 “62XY” 和 “63XY”。

case 4E.2 — N_c > 255，C(5) = '00'，C(6) ≠ '00'，C(7) 任何值

當 N_c ≥ 256 時，過程將根據上述 case 3E.2 繼續，直到命令 APDU 已完全傳輸到卡。然后應按上述 case 4E.1 a)、b)、c) 和 d) 繼續進行。