Java卡字节码优化方法的研究与实践

论文摘要

Java卡是一种基于Java语言的智能卡。Java智能卡现已被广泛运用于银行、社会保障等安全性要求很高的领域中。因为智能卡空间和处理器速度的约束,一个应用程序在Java卡上运行时,面临的最大问题是存储空间的不足和对程序执行时间的严格限制。因此,对下载到卡中的字节码进行优化是十分必要的。本文在分析了现有方法的特点和不足的基础上,提出了一种综合使用扩展指令集和分段压缩算法的Java卡字节码混合优化方法。本文研究的主要内容是Java卡字节码文件的结构特点及其优化方法。首先通过对Java卡虚拟机和Java卡字节码文件结构的分析,参考已有的Java字节码文件优化方法,给出一种混合模式的压缩优化算法。通过对字节码文件的优化,得到占用空间较少、且没有降低执行速率的字节码文件。然后通过对应用在Java智能卡上运行过程的分析和Java卡硬件,设计了一种有效且可行的卡上字节码解压缩方案。最后,详细给出了基于卡外压缩和卡上解压的Java卡字节码优化器实现方案,包括开发环境的搭建及Java卡虚拟机的改写、卡上及卡下优化器的实现。文章的结尾处,我们通过效率分析和实践给出了结果和讨论,提出了一些改进校验效率的建议和展望。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景与课题来源
• 1.2 智能卡与Java卡概述
• 1.3 Java 卡字节码优化的研究现状
• 1.4 本文的主要工作和组织结构
• 2 基于扩展指令集的字节码优化算法
• 2.1 Java 卡虚拟机及其指令集
• 2.2 基于扩展指令集的优化算法
• 2.3 扩展指令集优化算法的分析
• 2.4 本章小结
• 3 基于数据压缩的优化算法
• 3.1 常用的数据压缩算法分析
• 3.2 Java 卡应用CAP 文件的格式
• 3.3 MAP 优化算法
• 3.4 本章小结
• 4 基于混合模式优化器的设计
• 4.1 现有两类Java 智能卡字节码优化算法分析
• 4.2 混合模式Java卡字节码优化器的设计
• 4.3 Java 卡字节码优化器具体模块设计
• 4.4 本章小结
• 5 实验平台与算法实现
• 5.1 实验环境介绍
• 5.2 算法具体实现
• 5.3 实验结果
• 5.4 本章小结
• 6 总结与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 研究展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录 攻读学位期间发表的论文