智能卡應用協議數據單元

智能卡應用協議數據元（APDU；英文為“應用協議的數據元素”）表示芯片卡讀卡器和芯片卡之間的通信協議的組合命令/數據塊。 組合指令（或命令）和數據塊用于數據交換。

APDU 分為命令 APDU 和響應 APDU，命令 APDU 向芯片卡傳輸命令，響應 APDU 傳輸卡對命令的響應。 通信始終由連接接口發起。 來自卡的響應 APDU 跟隨來自連接接口的命令 APDU。 芯片卡本身從不啟動任何通信。

命令 APDU 和響應 APDU 的結構在 ISO 7816-4 標準中指定。 APDU代表應用層的一個信息元素，在OSI層模型中，對應第7層。

在通信開始時，應用協議通常使用復位應答和可選協議類型選擇 ADPU 進行初始化。

命令 APDU 由一個頭部和一個可選的主體組成。

各個字節具有以下含義：

如果沒有預期的響應數據，則主體（或主體）Le 字節被省略。 同樣，當不需要命令數據時，省略 Lc 字節和數據。 根據命令和響應數據，可以區分四種具有不同命令結構的情況。 它們被指定為案例 1 到案例 4。

情況 1 是沒有命令數據和響應數據的簡單命令。 因此，可以省略整個命令體：

在情況 2 中，命令沒有命令數據，但需要響應數據。 這導致以下命令結構：

案例 3 描述了一個帶有不期望任何響應數據的命令數據的命令，因此看起來像這樣：

Case 4 命令同時具有命令和響應數據，因此具有完整的命令主體：

長度字段 Lc 和 Le 有兩種不同的編碼。 默認支持短長度字段； 這里的長度規范只有一個字節長，因此支持從 1 到 255 字節的值（十六進制 0x01 到 0xFF）。 特殊情況 Le = 0x00 表示預期長度為 256 字節。 因此，最多可以寫入 255 個字節 (Lc) 和讀取 256 個字節 (Le)。

由于可以在智能卡上存儲和讀取的數據量不斷增加（尤其是在簽名領域），因此有必要在 APDU 中讀取或寫入更大量的數據。 為此引入了擴展的 APDU。 ATR 中的歷史字符可用于確定智能卡是否支持這些較大的 APDU。 使用擴展 APDU，Lc 或 Le 可以編碼 1 到 65535 或 65536 之間的值。 出現的第 一個字段用 3 個字節編碼。 在情況 2 命令 APDUS 中，這是 Le 字段，在情況 3 和 4 命令 APDUS 中，這是 Lc 字段。 使用 Case 4 命令 APDUS，Le 字段用 2 個字節編碼（省略前導零字節）。

因此，第 一個 Lx 字段用 3 個字節編碼 (B1)='00'，(B2||B3)=任何值，因此此處的 Lc 不允許使用 '0000'（如果 B2 和 B3 設置為 '0000'對于 Le 已設置，這相當于 65536) 和第二個（如果存在 Le）根據相同的方案沒有前導零字節。

所謂的響應 APDU 由一個可選的主體和一個強制性的尾部組成。

結論（或尾部）包含兩個狀態字節 SW1 和 SW2，它們共同構成狀態字（簡稱 SW 或所謂的返回碼）。 狀態字提供有關命令的成功處理或阻止或中斷處理的錯誤類型的信息。

主體包含命令的響應數據，其長度在命令 APDU 的 Le 字節中指定。 如果 Le 為零或命令處理由于錯誤而中止，則不發送響應數據。 這導致響應 APDU 的兩種變體：

• Le 不為零，命令成功

• Le 為空，或者命令失敗

狀態字的值要么是 9000 或 61xx，表示命令已被無誤地處理，要么是值 62xx 到 6Fxx，表示偏離正常過程的類型。 狀態字受在表中指定的系統。