Java Ring | 什么是 Java Ring？

Java Ring 是一款不锈钢指环，半径为 0.6 英寸，旨在将先进技术集成到可穿戴格式中。其核心是一个 iButton，其中包含一个拥有 100 万个晶体管的处理器。该设备使用 Java 技术进行操作，使其成为一个多功能的数据存储工具。

Java Ring 提供个人身份验证、数据存储和电子现金管理等功能。其设计允许轻松佩戴在手指上，但该模块也可以附加到其他配件上，如项链、钱包或手链。

Java Ring 的主要规格包括：

• RAM: 134 KB
• ROM: 32 KB
• 时钟: 集成
• Java 虚拟机 (JVM): 内嵌，用于运行 Java 应用程序

历史

1989 年，Dallas Semiconductor 推出了使用 Dallas Semiconductor 1-Wire 通信协议的不锈钢存储设备。到 1990 年，该设备升级为一个独立的内存单元，最初被称为“Touch Memory”，后来更名为“iButtons”。

这些设备最初设计为电池形状的组件，采用 RS232C 串行端口适配器，为数据存储和通信提供经济高效的解决方案。

iButtons 通过 Blue Dot 接收器提供读写功能，并由锂电池供电，寿命约为十年。其广泛的应用包括存储加拿大的牛的疫苗接种详细信息。随着时间的推移，这项技术不断发展，支持安全的金融交易，集成温度传感器，充当时钟，甚至集成强大的微处理器。

Java Ring 的关键组件

1. Java 虚拟机 (JVM) - 支持在设备上执行 Java 应用程序。
2. RAM - 为数据和指令提供临时存储。
3. ROM - 存储设备的固件和永久数据。
4. 实时时钟 - 跟踪当前时间和日期。
5. iButton - 用于安全数据存储和处理的小型集成微芯片。
6. Blue Dot 接收器 - 允许与戒指进行交互，包括读写功能。

Java 虚拟机

Java Ring 使用 Java 应用程序和 applets 运行，它们通过网络系统与主机应用程序进行交互。Applets 是设计用于在另一个应用程序中运行的小型应用程序。Java 虚拟机 (JVM) 是解释 Java 语言并将 字节码 转换为可由连接到 Java Ring 的系统通过戒指读取器理解的格式的软件组件。

内存

Java Ring 配备 134 KB 的非易失性随机存取存储器 (NVRAM)。该内存用于存储程序和数据，并提供高读写速度。它还包括防篡改功能，例如快速归零，可在检测到篡改时立即清除所有内存。

Java Ring 中使用的 NVRAM 可以根据需要擦除或重写而不退化，通过其快速内容擦除确保高安全性。集成此 NVRAM 的 Crypto iButton 为执行 Java 应用程序提供了强大的硬件平台。

凭借最初的 6 KB NVRAM 以及在当前 iButton 形式中扩展到 128 KB 的能力，Crypto iButton 可以处理大量的 Java 堆栈。

在处理器执行期间，该内存充当高速 RAM，而在 Java Ring 与读取器断开连接时，锂电池可维持机器的状态。

这种设置消除了对持久对象的特殊处理的需要；它们的持久性根据其范围进行管理，让程序员完全控制对象持久性。

ROM

Java Ring 包含 32 KB 的 ROM，其中存储了一个称为电子商务操作系统 (E-Commerce Operating System) 的专用操作系统。该 OS 基于 Java 和 JVM，管理 iButton 内的所有操作。它存储在 ROM 中以防止用户修改。

Crypto iButton 硬件平台采用了先进的安全措施，旨在保护私钥和其他敏感信息免受潜在黑客的侵害。Crypto iButton 的内部结构包含一个硅片，其中包含处理器、ROM 和 NVRAM。该硅片通过冶金键合连接到栅极衬底，从而实现所有电气连接。

实时时钟

Java Ring 配备实时时钟，可准确跟踪当前时间。由锂电池备份供电，该时钟可连续运行超过十年。与某些替代设备不同，在这些设备中，读取器提供处理器时钟信号，因此是可预测的，Java Ring 使用不稳定的环形振荡器，工作频率在 10 到 20 兆赫兹之间。

这种设计确保处理器时钟频率变化且无法从外部确定。

这种方法通过防止对时钟的外部控制来增强安全性，否则黑客可能会利用这一点。在某些设备中，外部时钟可以被操纵，使处理器反复循环或导致计算错误，从而可能泄露敏感的加密密钥。

然而，Java Ring 的实时时钟使用 32 千赫兹的晶体振荡器来保持与处理器时钟无关的稳定且受控的日间时钟频率。

iButton

iButton 是一款安全、紧凑的设备，配备强大的 Java 虚拟机 (JVM) 和一百万晶体管的处理器。它采用耐用的不锈钢外壳，通过限制通信到单条数据线来提高抗硬件攻击的安全性。

这些设备最初称为触摸记忆设备，后来更名为 iButtons，它们外观像电池，带有一个电气触点和一个唯一的 8 字节序列号。它们非常耐用，可以在极端温度（-40°C 至 +70°C）和恶劣环境下工作。iButtons 可用于各种应用，包括电子商务和个人身份识别，并且可以集成到手表、戒指、钥匙扣或狗牌等配件中。

Blue Dot 接收器

DS1402D-DR8 Blue Dot 接收器用于通过 RS232 串行端口适配器与 Java Rings 进行读写操作。这种 1-Wire 网络电缆连接到任何带有 RJ11 插孔的串行或 USB 1-Wire 端口适配器，并可同时支持多达两个 iButtons。它可以从任何 iButton 读取，但专门设计用于保留 F5 版本 iButtons。

在一些学校，Java Rings 被用于各种功能，例如支付午餐费、打开自动门、记录学生出勤以及存储医疗信息。iButton 在 Java Ring 中管理所有这些数据。

展望未来，这些戒指有可能用于更高级的任务，例如启动汽车。目前，戒指基于 applets 的指令运行，通过将戒指按在带有蓝点标记的接收器上来激活。

随着移动计算的普及，数字珠宝可能在增强我们的技术体验方面发挥重要作用。智能手表已经成为现实，而 Java Rings 则代表了戒指在此类用途上的早期示例。

该技术在奥兰多 Celebration School 进行了试点，学生们使用 Java Rings 与各种系统进行交互。这些戒指通过 applets 进行通信，applets 是运行在更广泛应用程序中的小型应用程序。applets 通过网络连接连接到主机应用程序，展示了集成和交互式数字配件的潜力。

Java Ring 的操作系统

Java Ring 中的 iButton 包含一个嵌入在其 ROM 中的定制设计操作系统。该 OS 支持加密和解密，确保金融交易的安全性。虽然它不是 Java 虚拟机 (JVM)，但它在面向对象的方法和字节码的使用上非常接近 JVM，并且与 电子商务 虚拟机兼容。该固件功能多样，可应用于各种电子商务应用程序，从而增强其功能，使其超越单纯的金融交易。

Java Ring 的安全性

Java Ring 拥有顶级安全性，已获得美国国家标准与技术研究院 (NIST) 和加拿大安全情报局 (CSE) 等领先安全机构的验证。

它符合 FIPS 140-1 程序（也称为联邦信息处理标准 140-1）的严格标准，该标准代表了最高级别的物理安全认证。

Java Ring 以极低的成本提供了无与伦比的安全性，满足了政府和联邦的要求。它包括一个强大的私钥，用于长期保护，以及一个高度安全的消息摘要，以确保其处理的数据的完整性和机密性。

Java Ring 的应用

Java Ring 可用于多种功能，包括：

• 访问控制： 允许用户进入受限设备和建筑物。
• 凭证存储： 安全地存储用户名和密码。
• 表单填写效率： 简化和加快表单填写过程。
• 数字签名： 可用于数字签名身份验证。
• 个人身份识别： 戒指可以携带个人信息并充当照片身份证。
• 生物识别数据存储： 存储生物识别信息，用于访问工作场所、学校和大学。
• 信息存储： 可用作信用卡详细信息和驾驶执照的存储设备，并可作为电子钱包。
• 交通卡： 可用作地铁、公交车和其他公共交通工具的通行证。

Java Ring 的优点

• 便利性： 戒指易于佩戴和处理，用户友好性高。
• 增强的安全性： 与传统的基于密码的系统相比，它提供了更高的安全性。
• 用户身份验证： 为用户提供可靠的身份验证。
• 低维护： Java Ring 维护简单。
• 存储容量： 它提供用于数据存储的内存，并可以处理 动态编程 任务。
• 资产管理： 帮助管理钱包、车辆和库存等各种资产。
• 访问控制： 方便计算机、建筑物和设备的访问控制。
• 电子现金存储： 可存储电子现金以进行安全交易。

Java Ring 的缺点

• 有限的监督： 父母和老师可能对学生的消费控制较少。
• 隐私问题： 存储个人信息可能存在潜在的隐私问题。
• 丢失风险： 戒指容易被儿童弄丢或丢失。
• 吞咽危险： 年幼的儿童有吞咽戒指的风险，因此更适合年龄较大的儿童。
• 高昂的实施成本： 该技术的高昂初始实施成本可能对行业来说相当可观。
• 昂贵的设备： 虽然 iButton 本身成本效益高，但其他必需的设备可能价格昂贵。
• 维护要求： 任何错误都需要高水平的维护，这需要熟练的技术人员并产生额外成本。
• 有限的存储： 由于内存容量有限，用户可能需要多个戒指来存储足够的信息。
• 缺乏意识： 许多公司对这项技术不甚了解，改进营销策略可以提高认知度。
• 盗窃风险： Java Ring 可能被盗。

结论

Java iButton 采用坚固的不锈钢外壳，专为个人计算和严苛使用而设计。由生产了超过 2000 万个安全内存设备的 Dallas Semiconductor 生产，iButton 代表了其成功产品线的先进迭代。

其坚固的设计和多功能性使其可以安装在各种个人配饰上，包括戒指、手表、钥匙扣等，为频繁使用和磨损提供耐用的解决方案。