NFC系统与羊城通系统接口相关部分的实现设计
与羊城通接口相关部分包括APPLET下载（读卡器和空中）、密钥下载（读卡器和空中）和在线充值三个主要部分。
最小系统主要实现读卡器内部环境下的APPLET下载和密钥下载，以及在线充值部分；空中（OTA）方式的APPLET和密钥下载方案，计划确认后在最小系统实施过程中实现。
1．羊城通发行系统改造及内部环境下的APPLET及密钥下载
1.1发行系统改造方案建议
改造原来的发行系统，并提取及缓存读取余额、读取交易记录、刷卡消费及充值所需的各扇区密钥，包括第0、1、2、4、12、13、14、15扇区的KEYA和KEYB。
并提取用于交易TAC认证的密钥。
密钥提取出来后在羊城通发行环境下做缓存。
密钥提取成功并将NFC手机发行为羊城通卡后，利用下面的APPLET和密钥通过读卡器方式下载至NFC手机的SMARTMX芯片中。
产生手机个人卡（类PK）的非对称密钥对，并安全存储用于下载给NFC手机中用于建立安全通道和认证的APPLET。
1.2通过读写器下载APPLET方案
下载环境是在发行内部环境中，利用发行机器及连接的读写器进行，也可单独再接读写器，只要读写器符合14443-4协议规范。
通过连接发行服务器的读写器来下载APPLET和密钥，直接写入SMARTMX中，写入过程中并不缓存相关数据。
写入后只可以通过APPLET 调用接口来调用该APPLET，而无法读取APPLET内部的内容。
1.2.1下装密钥产生及下载
首先产生下装密钥KEY，并在羊城通发行系统中保存，同时用产生的KEY来改写CARDMANAGE中的第2条密钥，使得第2条密钥内容在羊城通环境下产生同时写入CARDMANAGE中的不可读区域，用于APPLET下装时建立安全通道。
1.2.2安全通道建立及APPLET下载
采用发行服务器加非接触式读写器来直接向SMARTMX卡中下载，按照GP规范中的高安全认证方式进行安全通道的建立，并利用该安全通道下载APPLET，算法核心为3DES 算法，采取密文认证并进行APPLET密文+MAC方式下装。
APPLET下装至SMARTMX后无法读取APPLET内容，更无法读取APPLET的内部代码，只可以利用APPLET的应用标
识并通过密码认证来选择调用APPLET。
1.3内部环境下的KEYA、KEYB密钥下载
密钥的下装过程中的安全通道是预置在对应APPLET内的，如充值APPLET，利用APPLET内部的密钥加密及存储机制来建立密钥下载的安全通道，并进行密钥下载。
理论上密钥下载的安全通道取决于用户，可由用户指定安全策略并在相应的APPLET内实现，包括PKI方式，以及3des加密认证方式等。
基于该过程是发行的内部环境下进行，通过读写器直接将密钥传递给APPLET，建议采用3DES加密方式，以后的OTA方式下载密钥采取PKI等更高的安全加密及认证方式。
第一步产生加密基础密钥，该密钥在羊城通发行系统保存（也可产生下载后销毁不保存）并预制到APPLET内。
接着产生随机数，并用基础密钥加密随机数作为加密密钥。
第二步利用上一步产生的加密密钥来加密要下载的KEYA或KEYB。
第三步通过读写器非接触读卡方式，直接调用SMARTMX内相应的APPLET，并将随机数和加密后的KEYA、KEYB密文以参数形式传递给APPLET，APPLET收到随机数后通过预制的密钥来产生解密密钥，并解密加密后的密钥KEYA、KEYB，解密后付值给APPLET 内的密钥变量。
APPLET工作时再从相应的变量获取密钥内容。
注：密钥在卡内的存储不同于CPU卡，不是物理的指定存到哪里，而相当于APPLET 的一个变量的值，只要APPLET没有预留将密钥传递出来的接口，密钥就无法读取。
2．羊城通在线充值系统改造及NFC手机在线充值
在线充值按照现有羊城通在线充值方式进行，区别主要在于充值过程不用下载充值相关密钥，充值密钥在发行过程中已经安全存储在SMARTMX卡中的充值应用APPLET内，充值连接过程主要是做相应认证，并做相应系统记录。
如上图所示，步骤如下：
第一步，操作MIDLET，输入金额，并将充值金额传递给充值APPLET；
第二步，充值APPLET读取卡片信息，并产生随机数作为会话密钥，来加密卡片信息及充值信息包，用NFC后台公钥加密随机数作为加密密钥，并用卡片私钥进行签名，将签名信息、卡片及充值数据加密信息、加密密钥打包返回；
第三步，MIDLET接收返回信息，并与NFC后台连接发给后台；
第四步，NFC后台接收数据后，先用卡片公钥进行签名认证，然后利用后台私钥解密加密密钥获取会话密钥，再利用会话密钥解密数据包，获取卡片信息和充值申请，判断卡片帐户状态及帐户余额；
第五步，如帐户余额不足或帐户状态不允许充值，则将认证结果返回给充值MIDLET，MIDLET进行相应显示；如帐户允许充值且有余额，则产生随机数作为会话密钥，来加密卡片信息及充值信息包，用羊城通后台公钥加密随机数作为加密密钥，并用NFC后台私钥进行签名，将签名信息、卡片及充值数据加密信息、加密密钥打包发给羊城通后台系统；
第六步，羊城通后台接收数据后，先用NFC后台公钥进行签名认证，然后利用羊城通系统私钥解密加密密钥获取会话密钥，再利用会话密钥解密数据包，获取卡片信息和充值申请，判断卡片帐户状态，如允许充值则将羊城通的签名和结果返回给NFC后台系统；
第七步，NFC后台接收到羊城通后台数据包，利用羊城通公钥进行签名认证，并用NFC 后台私钥进行签名，连同认证结果发送给充值MIDLET；
第八步，充值MIDLET接收数据包并把数据包传递给充值APPLET；
第九步，充值APPLET用NFC后台公钥进行签名认证，如允许充值则进行充值操作，并将充值操作结果信息及卡片签名返回给充值MIDLET；
第十步，充值MIDLET进行结果判断并进行相应显示，同时将签名数据包发送给NFC 后台系统；
第十一步，NFC后台系统用卡片公钥进行签名认证，并进行相应记录，同时将充值结果信息结合NFC后台系统签名发送给羊城通系统；
第十二步，羊城通系统接收数据包，并用NFC后台公钥进行签名认证，认证通过后记录充值结果信息。
3．OTA方式的APPLET及密钥下载
3.1 APPLET的OTA下载
建立各应用下载安全通道APPLET，如羊城通预实现空中下载，先实现一个用于建立APPLET下载的安全通道APPLET，在此APPLET内实现与羊城通的认证（如PKI认证）和加解密，MIDLET将解密后的APPLET密文传递给CARDMANAGE，并采取密文方式直接下载进SMARTMX卡中，SMARTMX卡用预制在CARDMANAGE中的下装密钥进行解。