智能卡技术在金融、社保、海关等信息安全领域得到广泛运用。动态多应用智能卡是智能卡的发展趋势,它使一张卡片上可以同时容纳多个应用,在不同的场合使用不同的应用。在智能卡的生命周期中,持卡者可以根据需要下载或删除应用。动态多应用技术给供卡方、发卡方和持卡方都带来了好处,有利于提高当前国内智能卡的应用水平,实现“轻松持卡、方便用卡”;同时,还能减少重复发卡,避免无序发卡,提高应用系统的投资效率。卡操作系统是动态多应用智能卡的重要组成部分,本文在分析了国外JAVA 卡和MULTOS 卡技术的基础上,提出基于国产芯片的动态多应用系统方案,其中包括动态多应用系统管理平台和卡操作系统体系结构,并重点对卡操作系统的各组成部分及关键技术进行了详细的分析,其中包括I/O 通信模块、加密算法、文件系统、安全机制和多应用管理模块等。虚拟机技术是实现动态多应用智能卡操作系统的关键技术之一,也是实现动态多应用的技术根本。本文在分析虚拟机技术基本原理基础上,结合实际需要设计了动态多应用虚拟机,分析了其结构以及寄存器、处理器、虚拟机上下文、地址转换器、过程调用机制和应用防火墙的工作原理。另外,本文从实现出发,详细地实现了动态多应用虚拟机的内存管理、寄存器处理、处理器和虚拟机上下文等功能。最后,本文通过实例介绍了动态多应用系统平台的操作过程及动态多应用智能卡操作系统执行结果。