随着社会的进步,信息化程度的不断提高,智能卡已经成为每个人生活中不可缺少的一种信息统一储存、管理的工具,智能卡每年的全球发卡量巨大,由此可见智能卡技术的重要性和其商业价值。然而,不同的厂商生产的智能卡芯片结构与配置不同,并且各个厂商的智能卡技术对外保密,因此智能卡操作系统一般只针对某一种特定的卡片而设计开发,这就严重制约了智能卡的发展。另一方面,智能卡内通常保存着重要的信息,在智能卡的使用过程中需要保证这些重要信息的完整性与准确性。综合以上几点,可以看出,分析并设计一种能够保证数据安全性与完整性的备份机制是十分必要的。本文正是从这一点出发,首先对智能卡技术进行了论述,研究了智能卡定义、智能卡发展历史、智能卡应用领域,分析了智能卡特点、智能卡分类,研究了智能卡芯片,论述了智能卡操作系统(COS)技术,分析了COS的发展现状、分析了COS的特点、COS的功能；然后研究并设计了一种Native OS的体系结构,包含四个模块——通信管理模块、命令解释模块、文件系统模块和安全管理模块；进而在此基础之上,分析了智能卡数据安全体系,提出了一种备份机制,并对这种备份机制进行了需求分析和概要设计；最后详细设计并实现了一种基于Byte链的智能卡数据备份机制,设计了数据结构,设计了各个功能模块的流程图,验证了其可靠性,给出了主要代码逻辑,验证了结果的准确性,最后分析并设计了可以改进的方案。