1.2 Tổng quan về các công nghệ phát triển dịch vụ cho thiết bị di động ...Error!. Cùng với sự phát triển như vũ bão của các thành tựu khoa học công nghệ nói chung, công nghệ thông tin đư
Trang 1ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
Trường Đại học Công nghệ ––––––––––oOo––––––––––
Người hướng dẫn khoa học:
PGS.TS Đoàn Văn Ban
Hà Nội - 2006
Trang 2LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn là trung thực!
Hà Nội, tháng 10 năm 2006
Phạm Văn Chiến
Trang 3LỜI CẢM ƠN
Tôi muốn gửi lời cám ơn chân thành tới tất cả những ng-ời đã
hỗ trợ và giúp đỡ tôi trong quá trình hoàn thành quyển luận văn này
Tôi muốn gửi lời cám ơn đặc biệt tới PGS TS Đoàn Văn Ban, ng-ời đã gợi ý cho tôi h-ớng nghiên cứu của đề tài, ng-ời
đã đ-a ra những nhận xét quý giá và trực tiếp h-ớng dẫn tôi trong quá trình nghiên cứu
Tôi xin cám ơn toàn thể đồng nghiệp tại Trung tâm Công nghệ Thông tin - Học Viện Công nghệ B-u chính Viễn thông, đơn
vị mà tôi đang công tác, đã có những giúp đỡ cho tôi trong quá trình công tác và học tập
Cuối cùng, tôi xin gửi những lời cám ơn chân thành nhất tới cha
mẹ, anh em và bè bạn của tôi, những ng-ời đã có nhiều động viên, khuyến khích tôi trong cuộc sống cũng nh- trong học tập
Hà nội 10 -2006
phạm Văn chiến
Trang 4MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 9 Chương 1 - CÔNG NGHỆ PHÁT TRIỂN ỨNG DỤNG TRÊN THIẾT BỊ DI ĐỘNG10 1.1 Tổng quan về thị trường di động 10 1.1.1 Sự tăng trưởng thuê bao di động trên thế giới 10
1.1.2 Bùng nổ mạng di động tại Việt Nam Error! Bookmark not defined 1.1.3 Nhu cầu sử dụng dịch vụ của các thuê bao di động Error! Bookmark not defined
1.2 Tổng quan về các công nghệ phát triển dịch vụ cho thiết bị di động Error! Bookmark not defined
1.2.1 WAP (Wireless Application Protocol) Error! Bookmark not defined 1.2.2 J2ME (Java 2 Mobile Edition) Error! Bookmark not defined 1.2.3 Mobile AppForge Error! Bookmark not defined 1.2.4 SIM Toolkit Error! Bookmark not defined
1.3 Kết luận Error! Bookmark not defined
Chương 2 - KIẾN TRÚC VÀ GIẢI PHÁP TRÊN NỀN CÔNG NGHỆ SIM TOOLKITError! Bookmark not defined
2.1 SIM Toolkit Error! Bookmark not defined 2.1.1 Khái niệm về SIM Toolkit Error! Bookmark not defined 2.1.2 Các chức năng của SIM Toolkit Error! Bookmark not defined 2.1.3 Nguyên lý hoạt động của thẻ SIM Error! Bookmark not defined 2.1.4 Kiến trúc SIM Toolkit Framework Error! Bookmark not defined 2.1.5 Các cơ chế của SIM Toolkit Error! Bookmark not defined 2.1.6 Công nghệ OTA và ứng dụng trong SIM ToolkitError! Bookmark not defined 2.1.7 File dữ liệu GSM Error! Bookmark not defined 2.1.8 Tính bảo mật trong SIM Toolkit Error! Bookmark not defined 2.1.9 Các công cụ lập trình cho SIM Error! Bookmark not defined 2.2 Java Card Error! Bookmark not defined 2.2.1 Định nghĩa Error! Bookmark not defined 2.2.2 Các thành phần của Java Card [1] Error! Bookmark not defined 2.2.3 Mô hình chuyển đổi từ file nguồn Java sang Applet trong SIM Error! Bookmark not defined
2.2.4 Java Card Applet và Java Card Runtime EnvironmentError! Bookmark not defined
2.2.5 Các hàm chuẩn của Java Card Error! Bookmark not defined 2.2.6 Java Card RMI Error! Bookmark not defined 2.3 SIM Toolkit Applet Error! Bookmark not defined 2.3.1 Định nghĩa Error! Bookmark not defined 2.3.2 Cấu trúc SIM Toolkit Applet Error! Bookmark not defined 2.4 Mô hình phát triển ứng dụng SIM Toolkit Error! Bookmark not defined 2.4.1 Mô hình phát triển ứng dụng Error! Bookmark not defined 2.4.2 Các bước xây dựng phần mềm Error! Bookmark not defined 2.5 Lập trình với các hàm giao diện của SIM ToolkitError! Bookmark not defined 2.5.1 Tạo và gửi lệnh Proactive Command Error! Bookmark not defined 2.5.2 Các lệnh quản lý sự kiện Error! Bookmark not defined 2.5.3 Đọc nội dung file GSM Error! Bookmark not defined
Trang 52.5.4 Nhận và gửi bản tin SMS Error! Bookmark not defined 2.5.5 Mã hoá và giải mã dữ liệu Error! Bookmark not defined 2.6 Kết luận Error! Bookmark not defined
Chương 3 - XÂY DỰNG HỆ THỐNG THANH TOÁN ĐIỆN TỬ VÀ TRA CỨU THÔNG
TIN TÀI KHOẢN QUA NGÂN HÀNG NGOẠI THƯƠNG VIỆT NAMError! Bookmark not defined
3.1 Giới thiệu bài toán Error! Bookmark not defined 3.1.1 Yêu cầu bài toán Error! Bookmark not defined 3.1.2 Chức năng của hệ thống Error! Bookmark not defined 3.2 Phân tích thiết kế hệ thống Error! Bookmark not defined 3.2.1 Mô hình kiến trúc hệ thống Error! Bookmark not defined 3.2.2 Mô hình chức năng Error! Bookmark not defined 3.2.3 Lưu đồ hoạt động của một phiên thực hiện thanh toán cướcError! Bookmark not defined
3.3 Thiết kế giao diện trên điện thoại di động Error! Bookmark not defined
3.4 Xây dựng chương trình thử nghiệm Error! Bookmark not defined 3.4.1 Xây dựng các mô đun ứng dụng trong SIM Error! Bookmark not defined 3.4.2 Các mô đun của ứng dụng trên STK GatewayError! Bookmark not defined 3.5 Một số giao diện chương trình ứng dụng trên điện thoại Error! Bookmark not defined
3.5.1 Giao diện chính của ứng dụng Error! Bookmark not defined 3.5.2 Giao diện truy vấn thông tin tài khoản VCB Error! Bookmark not defined 3.5.3 Giao diện xem thông tin cước của thuê bao MobiFoneError! Bookmark not defined
3.5.4 Giao diện thanh toán cước thuê bao MobiFone qua VCBError! Bookmark not defined
3.6 Triển khai thử nghiệm Error! Bookmark not defined 3.7 Kết luận Error! Bookmark not defined KẾT LUẬN Error! Bookmark not defined
TÀI LIỆU THAM KHẢO 11 PHỤ LỤC 12 Phụ lục A – Danh sách tham số trong lệnh Proactive Command 12
Phụ lục B – Cấu trúc thông tin trong Terminal ProfileError! Bookmark not defined
Trang 6DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
AID Application Identifier
APDU Application Protocol Data Unit
API Application Programming Interface
BER-TLV Basic Encoding Rules-Tag Length Value
CAP Converted Applet file format
CDMA Code Division Multiple Access
CJCK Java Card Compatibility Kit
CJDK Java Card Development Kit
CLUT Colour Look-Up Table
COD Change on Deselect
COR Change on Reset
DAP Data Authentication Pattern
DES Data Encryption Standard
GPRS General Packet Radio Service
GSM Global System for Mobile communication
IJC Interoperable Java Card CAP-File
J2EE Java 2 Enterprise Edition
J2ME Java 2 Mobile Edition
J2SE Java 2 Standard Edition
JCRE Java Card Runtime Environment
JCVM Java Card Virtual Machine
Trang 7JDK Java Development Kit
LSA Localised Service Area
PIN Personal Identification Number
PoR Proof of Receipt
RA Receiving Application
RFM Remote File Management
RMI Remote Method Invocation
SAT SIM Application Toolkit
SIM Subscriber Identity Module
SIO Shareable Interface Objects
SMS Short Message Service
SMSC Short Message Service – Center
SMS-PP Short Message Service – Point to Point SoLSA Support of Localised Service Area
SS Supplementary Service
SST SIM Service Table
TAR Target Application Reference
TDMA Time Division Multiple Access
Trang 8TLV Tag Length Value
USSD Unstructured Supplementary Service Data
WAP Wireless Application Protocole
Hình 4 Kiến trúc thẻ SIM trên điện thoại di động Error! Bookmark not defined
Hình 5 Hoạt động của ứng dụng trên thẻ SIM Error! Bookmark not defined
Hình 6 Giao tiếp giữa thẻ SIM và thiết bị di động Error! Bookmark not defined
Hình 7 Kiến trúc và mô hình hoạt động trên nền SIM ToolkitError! Bookmark not defined
Hình 8 Kiến trúc của Applet Triggerring Error! Bookmark not defined
Hình 9 Cấu trúc BER-TLV theo chuẩn 3GPP-TS 03.48Error! Bookmark not defined
Hình 10 Kiến trúc hệ thống OTA Error! Bookmark not defined
Hình 11 Cấu trúc file dữ liệu GSM Error! Bookmark not defined
Hình 12 Mô hình bảo mật trong SIM Toolkit Error! Bookmark not defined
Hình 13 Cấu trúc tổng thể của nền Java Error! Bookmark not defined
Hình 14 Kiến trúc tổng quan của Java Card Error! Bookmark not defined
Hình 15 Quá trình biến đổi file Java thành Applet trong Smart CardError! Bookmark not defined
Hình 16 Đặc tính bảo mật trong Java Card Error! Bookmark not defined
Hình 17 Cấu trúc APDU điều khiển Error! Bookmark not defined
Hình 18 Kiến trúc Java Card RMI Error! Bookmark not defined
Hình 19 Mô hình hệ thống ứng dụng trên nền SIM Toolkit Error! Bookmark not defined
Hình 20 Qui trình xây dựng ứng dụng SIM Toolkit Error! Bookmark not defined
Hình 21 Kiến trúc tổng thể của hệ thống Error! Bookmark not defined
Hình 22 Mô hình chức năng nghiệp vụ Error! Bookmark not defined
Hình 23 Lưu đồ hoạt động của một phiên thực hiện thanh toán cước Error! Bookmark not defined
Hình 24 Giao diện chính của ứng dụng trên di độngError! Bookmark not defined
Hình 25 Giao diện truy vấn thông tin tài khoản VCBError! Bookmark not defined
Hình 26 Giao diện xem thông tin cước của thuê bao MobiFoneError! Bookmark not defined
Hình 27 Thanh toán cước thuê bao MobiFone qua tài khoản VCBError! Bookmark not defined
Trang 9MỞ ĐẦU
Một trong những nhu cầu thiết yếu của con người hiện nay là nhu cầu được trao đổi thông tin Cùng với sự phát triển như vũ bão của các thành tựu khoa học công nghệ nói chung, công nghệ thông tin được xem là một trong những ngành công nghệ mũi nhọn Nhờ đó, nhu cầu thông tin của con người ngày càng được thoả mãn
Các thiết bị thông tin cố định được thay thế dần bằng các thiết bị cá nhân di động đang trở nên hết sức quen thuộc với cuộc sống hiện đại ngày nay Đặc biệt điện thoại di động đã trở thành phương tiện thông tin liên lạc tiện lợi không thể thiếu Hiện nay, số lượng người sử dụng đang tăng nhanh, nhu cầu sử dụng các dịch vụ mới cũng ngày càng tăng Bởi vậy, thị trường thông tin dành cho các thiết bị di động đầu cuối ngày càng phát triển
Các thiết bị đầu cuối di động như điện thoại cầm tay, máy nhắn tin, truyền hình Internet, PDA đã và đang trở nên rất phổ biến Với sự phát triển các thiết bị di động, các công nghệ sử dụng để xây dựng các ứng dụng trên các thiết bị này cũng thay đổi theo từng ngày
Các ứng dụng được xây dựng cho các thiết bị di động đầu cuối dựa vào bộ công cụ phát triển trên thiết bị đó Các bộ công cụ thì có nhiều nhưng có thể chia ra làm hai dòng công nghệ chính là các công nghệ của Microsoft và công nghệ sử dụng các phiên bản Java của Sun Microsystems Với khả năng lập trình mạnh và phổ biến của ngôn ngữ Java, việc xây dựng, phát triển các ứng dụng đang trở nên đơn giản hơn nhiều
Đề tài “Nghiên cứu công nghệ SIM Toolkit để xây dựng hệ thống dịch vụ cho thiết
bị di động” nhằm nghiên cứu về công nghệ lập trình ứng dụng cho thẻ SIM của điện
thoại di động phase 2+
Đây là một công nghệ còn khá mới mẻ tại Việt Nam, là công cụ dành cho các nhà khai thác mạng di động (Network Operator) Công nghệ này cho phép các nhà khai thác mạng di động phát triển và cung cấp các dịch vụ giá trị gia tăng, các ứng dụng thương mại điện tử cho các thuê bao của họ một cách mềm dẻo và hiệu quả
Với mục tiêu phát triển các dịch vụ cho thiết bị di động, đề tài tập trung nghiên cứu các đặc tính của công nghệ SIM Toolkit trên nền Java Từ đó, đưa ra các khuyến nghị áp dụng cho các nhà quản lý và khai thác mạng di động ở Việt Nam để tăng lợi nhuận từ việc gia tăng các dịch vụ trên mạng viễn thông
Nội dung của luận văn gồm ba chương:
Chương 1: Công nghệ phát triển ứng dụng trên thiết bị di động
Chương 2: Kiến trúc và giải pháp trên nền công nghệ SIM Toolkit
Chương 3: Xây dựng hệ thống thanh toán điện tử và tra cứu thông tin tài khoản qua Ngân hàng Ngoại thương Việt Nam
Trang 10
Chương 1 - CÔNG NGHỆ PHÁT TRIỂN ỨNG DỤNG TRÊN
THIẾT BỊ DI ĐỘNG
1.1 Tổng quan về thị trường di động
1.1.1 Sự tăng trưởng thuê bao di động trên thế giới
Trong những năm trở lại đây, thị trường các thiết bị di động đầu cuối phát triển rất mạnh mẽ, đã tạo ra một bước ngoặt lớn trong lĩnh vực thông tin di động và truyền thông Hiện nay, có thể liệt kê ra có rất nhiều hãng cung cấp các thiết bị di động đầu cuối nổi tiếng như điện thoại di động Nokia, Motorola, Samsung, Alcatel, Fujitsu, Mitsubishi, Siemens, Sony Ericssion và các hãng máy tính cầm tay như: Palm, Pocket PC
Theo thống kê [3] của AJUG (Australia Java User Group Inc), thị trường điện thoại di động đã tăng trưởng rất mạnh trong năm 2005 Số liệu thống kê cho thấy, số điện thoại di động bán được trên toàn cầu là 1.906 triệu chiếc Dự đoán số lượng bán ra trong trong năm 2006 sẽ là 2.185 triệu chiếc
Hình 1 Biểu đồ về tốc độ tăng trưởng thuê bao di động
Ngoài ra, số thuê bao đầu cuối di động đặc biệt tăng mạnh tại thị trường Châu Á, tiếp theo là thị trường Châu Mỹ Trong khi đó, thị trường Tây Âu vẫn có dấu hiệu bão hoà Biểu đồ trên chính là dự báo về tốc độ tăng số thuê bao từ năm 2001 tới năm 2006
Theo nghiên cứu [3], Nokia vẫn luôn là nhà cung cấp các thiết bị đầu cuối di động lớn nhất thế giới với trên 1/3 thị phần toàn cầu như thể hiện bởi biểu đồ dưới, Motorola theo sau với 14,8% thị trường tiêu thụ, còn Ericsson ít hơn với 8%
0 500 1000 1500 2000 2500
Millions of Units
Trang 11TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Enrique Ortiz (2005), An introduction to Java Card, http://java.sun.com
[2] ETSI (1999), Security Mechanisms for the SIM Toolkit, ETS Institute, France [3] GemPlus, SIM Application Toolkit, http://www.gemplus.com
[4] GemPlus (2001), Boost Value Added Services with STK, GemPlus, France
[5] Giesecke & Devrient (2002), Mobile Banking, Munich Institute, Germany
[6] Karli Watson, An introduction to WAP, http://www.wrox.com
[7] Paul Ashley (2001), SMPP Protocol Specification V3.4, SMPP Group, Ireland [8] Sim Alliance (2003), Interoperability Stepping Stones, http://www.simalliance.org
[9] Sun Microsystem (2005), J2ME & J2EE Technology, http://java.sun.com
Trang 12
PHỤ LỤC
Phụ lục A – Danh sách tham số trong lệnh Proactive Command