深入Linux：PCSC篇-猿码集

1. PCSC简介

PCSC（Personal Computer/Smart Card），个人计算机/智能卡接口，是一种用于智能卡读卡器和计算机之间进行通信的标准接口。智能卡是一种集成了芯片的塑料卡片，可用于存储和处理数据，并进行安全认证。PCSC接口的出现使得在各种操作系统上开发智能卡应用变得更加简便。本文将深入探讨使用Linux系统进行PCSC开发的方法和技巧。

2. PCSC架构

PCSC的架构分为两部分：PC/SC Resource Manager和PC/SC Lite Library。

2.1 PC/SC Resource Manager

PC/SC Resource Manager是一个运行在PC的后台服务程序，负责控制智能卡读卡器的访问权限、智能卡的插拔以及智能卡的连接管理。它也提供了一组API供应用程序调用，用于对智能卡进行操作。

2.2 PC/SC Lite Library

PC/SC Lite Library是一个开源库，为开发PCSC应用程序提供了支持。它是一个轻量级的库，实现了PC/SC Resource Manager的功能，并为用户提供了一套易用的API接口，简化了PCSC开发的过程。

3. PCSC开发环境准备

在开始PCSC开发之前，首先需要准备好相应的开发环境。

3.1 安装PCSC Lite Library

PC/SC Lite Library在大部分Linux发行版的软件仓库中都有提供，可以通过包管理器进行安装。

$ sudo apt-get install libpcsclite-dev // 在Debian/Ubuntu上安装 $ sudo yum install pcsclite-devel // 在CentOS/Fedora上安装

安装完毕后，可以通过pkg-config命令验证安装是否成功。

$ pkg-config --modversion libpcsclite 1.8.24

如果能够正确输出版本号，则说明PC/SC Lite Library已安装成功。

3.2 连接智能卡读卡器

在进行PCSC开发之前，需要先将智能卡读卡器连接至计算机系统。连接成功后，可以通过以下命令查看智能卡读卡器状态。

$ pcsc_scan Using reader plug'n play mechanism Scanning present readers... Waiting for the first reader...

如果能够正确输出读卡器的相关信息，则说明读卡器已成功连接至系统。

4. PCSC开发示例

下面以一个简单的PCSC应用程序为例，演示如何使用PC/SC Lite Library进行开发。

4.1 初始化PC/SC环境

首先需要初始化PC/SC环境，以便进行后续的操作。


#include <stdio.h>
#include <winscard.h>
int main() {
    SCARDCONTEXT hContext;
    LONG rv;
    rv = SCardEstablishContext(SCARD_SCOPE_SYSTEM, NULL, NULL, &hContext);
    if (rv != SCARD_S_SUCCESS) {
        printf("Failed to establish context: %ld\n", rv);
        return -1;
    }
    // ...
    SCardReleaseContext(hContext);
    return 0;
}

在上述代码中，我们使用了SCardEstablishContext函数来建立一个与PC/SC Resource Manager的通信上下文，如果建立成功，函数会返回SCARD_S_SUCCESS。

4.2 列出可用的读卡器

接下来，我们将列出当前系统中可用的读卡器。


    // ...
    DWORD dwReaders, dwProtocol;
    LPSTR mszReaders;
    char* pReader;
    rv = SCardListReaders(hContext, NULL, NULL, &dwReaders);
    if (rv != SCARD_S_SUCCESS) {
        printf("Failed to list readers: %ld\n", rv);
        SCardReleaseContext(hContext);
        return -1;
    }
    mszReaders = calloc(dwReaders, sizeof(char));
    rv = SCardListReaders(hContext, NULL, mszReaders, &dwReaders);
    if (rv != SCARD_S_SUCCESS) {
        printf("Failed to list readers: %ld\n", rv);
        free(mszReaders);
        SCardReleaseContext(hContext);
        return -1;
    }
    printf("Available readers:\n");
    pReader = mszReaders;
    while (*pReader != '\0') {
        printf("- %s\n", pReader);
        pReader += strlen(pReader) + 1;
    }
    free(mszReaders);
    // ...

在上述代码中，我们使用了SCardListReaders函数来获取当前系统中可用的读卡器列表。函数的第三个参数mszReaders将返回一个以null字符分隔的字符串，其中包含每个读卡器的名称。我们通过循环遍历字符串来逐个打印出读卡器的名称。

5. 总结

本文深入探讨了在Linux系统上进行PCSC开发的方法和技巧。我们从PCSC架构开始，介绍了PC/SC Resource Manager和PC/SC Lite Library的作用和关系。然后，通过一个简单的开发示例，演示了如何使用PC/SC Lite Library进行PCSC应用程序的开发。通过本文的学习，读者可以掌握PCSC开发的基本步骤和技巧，为后续的PCSC应用程序开发打下基础。

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