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2.4 块传输协议T=1
T=1协议中,在TAL和IC卡之间传送的命令、R-APDU和传输控制信息(例如确认信息)由块组成。
以下定义了数据链路层的块帧结构、协议的特殊选项和协议操作(包括错误处理)。
(1)块帧结构
字符帧的定义同前文的描述。T=1协议下,无须进行逐个字符的检验。块的结构如下所示,包括头域、数据域和尾域3个部分,都为可选项。
● 头域包括3个必选字节:
*用于标识数据块的源地址和目的地址以及提供VPP状态控制的1Byte节点地址(NAD)
*控制数据传输的1Byte协议控制字节(PCB)
*1Byte可选的数据域长度(LEN)
> 节点地址(NAD)
节点地址(Node Address,简称NAD)第1至第3位表明块的源节点地址(Source Address,简称SAD),而第5至第7位表明块的目的地址(Destination Address,简称DAD),第4位和第8位不用,设定为0。
终端使用的节点地址是可选的,但支持T=1协议的IC卡应支持按本节规定的节点地址方式。遵守如下规则。
* 若不使用节点地址,终端发往IC卡的第一个数据块的SAD和DAD值均应设为0。
* 若使用节点地址,由终端发送到IC卡的第一个数据块的SAD和DAD应设为不同的值(其中之一可以为0)。
* 若使用节点地址,在卡片操作过程中,IC卡收到的第一个有效I块和S块中的NAD,用于建立起整个卡片操作过程中的终端和IC卡的节点地址,在同一个过程中终端发送给IC卡的后续块使用同一个NAD,如此建立的节点地址适用于所有类型的块。
* 在卡片操作期间,从IC卡发往终端的任何数据块都将使用在此过程中由终端向IC卡发出的第一个块时所建立起的节点地址(终端发往IC卡和由IC卡发往终端所使用的源地址和目标地址正好相反)。
* 在卡片操作过程中,若IC卡接收到的数据块的NAD与交易开始时所建立的NAD不同,则IC卡应向交易开始所建立的DAD回复一个R块。
> 协议控制字节
协议控制字节(Protocol Control Byte,简称PCB)表明了传输块类型,有以下3种类型。
* 传送APDU的信息块(I块)。
* 用于传送确认ACK(Acknowledgment)或者NAK(Negative Acknowledge)的接收就绪块(R块)。
* 用于交换控制信息的管理模块(S块)。
不同类型PCB具有不同的编码格式。
I块的PCB编码
字节位 含义
b8 0
b7 序列号
b6 链接(多个数据)
b5~b1 保留
R块的PCB编码
字节位 含义
b8 1
b7 0
b6 0
b5 序列号
b4~b1 0=容错 1=EDC或者校验出错 2=其他错误 其他:保留
S块的PCB编码
字节位 含义
b8 1
b7 1
b6 0=请求 1=应答
b5~b1 0=在同步请求 1=信息域大小请求 2=放弃请求 3=BWT扩展请求 4=VPP错误 其他:保留
> 长度
长度(Length,简称LEN)指明块的INF部分的长度,取值范围从1~254。
● 数据域包括:0~254Byte的APDU或控制信息(INF)
信息域INF是有条件的,当出现在I块中时,它传送的是应用数据,当出现在S块中时,它传送的是控制信息。R块不会出现在IINF中。
● 尾域包括:1Byte的错误校验码(EDC)
尾域包含所传送块的错误检测代码(Error Detection Code,简称EDC),校验出错和(或)EDC出错时,块是无效的。通常采用冗余校验(Longitudinal Redundancy Check,简称LRC)作为EDC。LRC的长度是1Byte,其值由以NAD开始到INF(如果存在的话)的全部字节做异或运算得到。
● 块编号
I块采用在某一位上模2数字编码的方式进行编码,IC卡和终端作为发送方分别处理各自的编号系统。复位应答后,发送方发送的第一个I块的编号为零,以后每发送一个I块,编号值增加1。当再次同步时,发送方将编号值复位为零。
R块采用在某一位上模2数字编码的方式进行编号,当其在链接过程中,用来确认I块时,R块携带下一个期望的I块编号。当要求某块重发时,R块内携带的是已收到的I块编号。
S块不携带编号。
(2)特殊选项
本节定义了用于T=1传输协议的信息域大小和时段。
* 信息域大小
IFSC是指IC卡能收到的信息域的最大长度,其定义为:在复位应答期间,IC卡在TA3中回送的IFSI指明了IC卡能够容纳的IFSI的大小,IFSI的取值范围是0x10~0xFE,对应的IFSC大小为16~254Byte。因此IC卡能收到的最大数据长度是(IFSI+3+1)Byte,其中包括头域和尾域。复位应答期间建立起来的这个值在整个卡片操作过程中使用,或持续到由于IC卡向终端发送S块(IFS请求)而取得新的IFSC值为止。
终端报文域大小(Information Field Size for the Terminal,简称IFSD)是指终端能够接收到数据块的最大长度,紧接在复位应答后的初始大小为32Byte。该长度适用于整个卡片操作过程或者持续到由于终端向IC卡发送S块(IFS请求)而取得新的IFSC值为止。
为避免IC卡和终端之间的通信缓慢,通常终端支持254Byte的IFSD。
*T=1协议的时段
终端发往IC卡的两个连续字符的起始位上升沿之间最短时间间隔为11~266个etu,由复位应答后回送的TC1值决定。
由IC卡发往终端的两个字符的起始位上升沿之间最短时间间隔应是11个etu。同一块中两个连续字符起始位上升沿之间的最大时间间隔CWT不应超过(2的CWT次方+11)个etu,其中字节等待时间整数CWI取值在0~5之间,CWT的取值在12~43个etu。
终端发送给IC卡的最后一个字符的起始位上升沿与由IC卡发出的第一个字符起始位上升沿之间的最大时间间隔BWT不应超过[(2的CWT次方×960)+11]个etu。块等待时间整数BWI的取值范围是0~4,所以BWT的取值范围为971~15371个etu。
相反方向传输的两个连续字符的起始位上升沿之间最小时间间隔(块保护时间Block Guard Time,简称BGT)为22个etu。