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7816简介
7816协议，也称为ISO/IEC 7816，是一种定义智能卡（IC卡）与智能卡读卡器之间通讯的国际标准。它规定了智能卡与读卡器之间的物理接口、电气特性、传输协议以及数据元素等。该协议的目标是确保智能卡可以与各种读卡器设备进行兼容性通信，并保护智能卡内的数据安全。
7816协议的主要内容包括以下几个方面：
物理接口和电气特性：协议规定了智能卡的触点分配和电气特性，包括电源输入（VCC）、地线（GND）、复位（RST）、输入/输出（I/O）以及时钟（CLK）等。这些触点用于智能卡与读卡器之间的电气连接和数据传输。
传输协议：7816协议采用了全双工通信方式，即智能卡和读卡器可以同时发送和接收数据。这种通信方式提高了数据传输的效率，并方便了读卡器对智能卡的管理和控制。协议还规定了数据传输的时序和时钟同步方式，确保数据的正确传输。
通信指令和数据交换格式：协议定义了一系列通信指令和数据交换格式，用于智能卡与读卡器之间的信息交互。这些指令包括选择文件、读取二进制数据、更新二进制数据等，用于对智能卡内的数据进行读取、写入和修改操作。
安全认证和密钥交换：7816协议还提供了一些特殊的指令和数据格式，用于智能卡与读卡器之间的安全认证和密钥交换。这些机制可以保护智能卡内的敏感数据不被非法访问和篡改。
7816协议在智能卡领域有着广泛的应用，特别是在金融、电信等领域。例如，银行卡、电子钱包等支付工具就采用了7816协议进行数据传输和安全认证，确保用户的账户信息和资金安全。此外，在移动通信和物联网领域，智能卡也扮演着存储用户信息和提供身份认证的重要角色。
APDU指令
ISO/IEC 7816-4 标准中定义的 APDU (Application Protocol Data Unit) 指令是用于智能卡（IC卡）和读卡器之间进行通信的基本单元。APDU 指令包括一个头部和一个可选的数据体。头部由 CLA（类别字节）、INS（指令字节）、P1 和 P2（参数字节）组成，而数据体则包含实际要传输到卡片或从卡片接收的数据。
APDU 指令结构详解
| 字段 | 描述 | 长度 |
|---|---|---|
| CLA | 类别字节，用于识别应用和它们专有的命令组。 | 1 字节 |
| INS | 指令字节，对实际的命令进行编码。 | 1 字节 |
| P1 | 参数1字节，用于详细说明具体指令。 | 1 字节 |
| P2 | 参数2字节，用于详细说明具体指令。 | 1 字节 |
| Le (可选) | 期望返回数据的长度。当 Le 为 00 时，表示不期望返回数据。 | 1 字节 |
| Lc (可选) | 发送数据的长度。当存在数据体时，Lc 表示数据体的长度。 | 1 字节 |
| Data (可选) | 数据体，包含要发送到卡片或从卡片接收的数据。 | 可变长度 |
| SW1, SW2 | 状态字，表示命令执行的结果。 | 2 字节 |
APDU 指令的几种情况
Case1
- APDU 格式：
[CLA] [INS] [P1] [P2] - 示例：
80 00 00 00 00（SELECT 命令，选择应用）
- APDU 格式：
Case2
- APDU 格式：
[CLA] [INS] [P1] [P2] [Le] - 示例：
00 B0 00 00 04（READ BINARY 命令，读取二进制数据，期望返回4个字节）
- APDU 格式：
Case3
- APDU 格式：
[CLA] [INS] [P1] [P2] [Lc] [Data] - 示例：
00 D6 00 00 04 [Data]（UPDATE BINARY 命令，更新二进制数据）
- APDU 格式：
Case4
- APDU 格式：
[CLA] [INS] [P1] [P2] [Lc] [Data] [Le] - 示例：
80 AE 00 00 04 [Data] 00（APDU 命令与响应结合的例子）
- APDU 格式：
在 APDU 指令中，CLA、INS、P1 和 P2 是固定的头部字段，而 Lc、Data 和 Le 是可选的，取决于具体的通信需求。状态字 SW1 和 SW2 用于表示命令执行的结果，其中 SW1 的高位为 '9' 通常表示命令执行成功，而 SW1 的高位为 '6' 到 'F' 则表示出现错误。