在 Android 上使用 NFC 软件卡仿真控制完整的 APDU

Question

我正忙于一个应用程序来模拟 Nexus 7 上的 CM10.1 到 ACR122U102 读/写器的正常 APDU 通信。我找到了这个关于software card emulation 的博客，并写了一个应用程序来让我的设备（nexus）显示为一张卡片。现在我正在尝试在此设备和 ACR122u 之间来回发送消息。到目前为止，我只能通过发送 D4 40 01 (InDataExchange 第 127 页) APDU 来与 nexus 7 进行通信。对于我正在编写的应用程序，这应该足够了。

问题在于我从设备发送给阅读器的答案。使用 transcieve 函数（android.nfc.tech.IsoPcdA 带反射），我可以回复长度 > 0 的字节数组。这将像正常的 InDataExchange 响应一样显示在阅读器端（例如：D5 41 00 01 02 03 和 {01 02 03} 是提供给 transcieve 函数的字节数组）。但我无法控制响应中的状态字节和 SW 字节（D5 41 XX 和两个 SW）。除了源代码本身之外，没有关于这个 IsoPcdA 类的文档。

我希望能够将 XX 更改为我选择的字节并发送长度 = 0 的答案（例如：D5 41 01 没有任何额外数据）。有可能吗？

Answer 1

我不太确定您想在这里实现什么。无论您使用 IsoPcdA 的收发方法收发什么都是完整的 APDU（如 ISO/IEC 7816-4 中定义的，或者更确切地说是 ISO-DEP 传输协议中的任何 PDU）。所以transceive的返回值是一个完整的C-APDU（命令APDU），而transceive的字节数组参数是一个完整的R-APDU（响应APDU），包括两个字节的状态字（SW1 | SW2）。因此，该参数的最后两个字节是状态字。在您的示例中，SW1 为 02，SW2 为 03。

您在 PN532 NFC 控制器的 InDataExchange 命令中看到的状态字节不是 APDU 的状态字，而是 PN532 NFC 控制器内命令执行的状态。此状态字节为您提供有关缓冲区溢出、通信超时等的信息，而不是卡端返回的信息。

编辑：示例代码 + 测试命令：

在 Galaxy Nexus (CM 10) 上运行的示例代码：

try {
  Class isoPcdA = Class.forName("android.nfc.tech.IsoPcdA");
  Method isoPcdA_get = isoPcdA.getDeclaredMethod("get", Tag.class);

  final IsoPcdA techIsoPcdA = (IsoPcdA)isoPcdA_get.invoke(null, tag);

  if (techIsoPcdA != null) {
    if (mWorker != null) {
      mInterrupt = true;
      mWorker.interrupt();
      try {
        mWorker.join();
      } catch (Exception e) {}
    }

    mInterrupt = false;
    mWorker = new Thread(new Runnable() {
      public void run () {
        try {
          techIsoPcdA.connect();

          byte[] command = techIsoPcdA.transceive(new byte[]{ (byte)0x90, (byte)0x00 });
          Log.d(CardEmulationTest.class.getName(), "Connected.");

          while (!mInterrupt) {
            Log.d(CardEmulationTest.class.getName(), "C-APDU=" + StringUtils.convertByteArrayToHexString(command));
            command = techIsoPcdA.transceive(command);
          }
        } catch (Exception e) {
          Log.e(CardEmulationTest.class.getName(), "Exception while communicating on IsoPcdA object", e);
        } finally {
          try {
            techIsoPcdA.close();
          } catch (Exception e) {}
        }
      }
    });

    mWorker.start();
  }
} catch (Exception e) {
  Log.e(CardEmulationTest.class.getName(), "Exception while processing IsoPcdA object", e);
}

测试（使用 ACR122U）：

InListPassivTargets（1 个目标，106kbps）

> FF00000004 D44A 0100 00
< D54B 010100046004088821310578338800 9000

InDataExchange 与 DATA = 0x01

> FF00000004 D440 01 01 00
< D541 00 01 9000

所以我们从读卡器得到一个错误代码 0x00（InDataExchange 命令的状态；不是实际响应 APDU 的一部分），我们得到 0x01 作为响应（这是 IsoDepA 响应 APDU），我们得到 0x9000 作为读卡器包装 APDU 的状态代码（不是实际响应 APDU 的一部分）。

InDataExchange 与 DATA = 0x01 0x02

> FF00000005 D440 01 0102 00
< D541 00 0102 9000

所以我们从读卡器得到错误代码 0x00（InDataExchange 命令的状态；不是实际响应 APDU 的一部分），我们得到 0x01 0x02 作为响应（这是 IsoDepA 响应 APDU），我们得到 0x9000 作为读卡器包装 APDU 的状态代码（不是实际响应 APDU 的一部分）。

InDataExchange 与 DATA = 0x01 0x02 0x03

> FF00000006 D440 01 010203 00
< D541 00 010203 9000

所以我们从读卡器收到错误代码 0x00（InDataExchange 命令的状态；不是实际响应 APDU 的一部分），我们得到 0x01 0x02 0x03 作为响应（这是 IsoDepA 响应 APDU），我们得到 0x9000作为读卡器包装 APDU 的状态代码（不是实际响应 APDU 的一部分）。

InDataExchange 与 DATA = 0x01 0x02 0x03 0x04

> FF00000007 D440 01 01020304 00
< D541 00 01020304 9000

所以我们从读卡器得到错误代码 0x00（InDataExchange 命令的状态；不是实际响应 APDU 的一部分），我们得到 0x01 0x02 0x03 0x04 作为响应（这是 IsoDepA 响应 APDU），我们得到0x9000 作为读卡器包装 APDU 的状态代码（不是实际响应 APDU 的一部分）。

因此，我们得到了作为命令 APDU 作为响应 APDU 发送的确切数据（请注意，这些 APDU 都不是根据 ISO 7816-4 格式化的，但这并不重要，因为 IsoPcdA 卡模拟适用于任何 ISO 14443- 4 传输协议格式）。

0x9000的状态码属于读卡器APDU封装（CLA=FF INS=00 P1P2=0000 Lc [PN542 COMMAND] Le=00），即ACR122U 的 PN532 需要通过 CCID (PC/SC) 接口访问。这些是纯粹的阅读器命令封装，与通过 ISO-DEP 进行的通信无关。

D440 01 [DATA] 是通过 ISO-DEP 交换数据（例如 APDU）的 PN532 命令，D541 00 [DATA] 是相关响应。