近年来，移动通信迅速发展并取得了巨大的成功，目前全球已有十亿的移动用户，移动终端的数目也已经超过了因特网连接的电脑数目。移动技术除了为人们提供随处可及、全天候的语音服务外，电子支付、移动证券等增值业务也开始广泛应用。 Java USIM卡为移动增值业务提供了安全的计算平台，在一张Java USIM卡上可以运行多个应用程序，并使应用程序能够在发卡以后动态下载。Java语言编写的增值业务能够安全的运行在不同厂家提供的平台。本文重点研究Java USIM平台的安全计算环境，完整给出Java Card虚拟机实现过程，设计分代式Java Card垃圾收集算法，提出基于NTRU公钥密码体系的USIM卡安全个人化协议，扩展Java Card远程方法调用，最后利用Java USIM开展移动网络数字版权管理研究。本文的主要成果如下： 1．采用跨层设计的思想，设计并实现了分代式Java Card垃圾收集算法 通过分析Java Card的对象管理方法、事务处理能力和Flash存储介质物理特性，首次采用跨层设计的思想，将物理设备的驱动层和虚拟机结构统一考虑，提出了分代的自适应Java Card标记-清扫-复制垃圾收集算法，算法能够高效的实现Java Card对象的垃圾收集和资源回收，同时较好的提供了Flash磨损均衡。 2．实现基于NTRU公钥密码体系的USIM卡安全个人化协议 分析WCDMA系统鉴权机制，找出整个系统的安全弱点。通过为USIM卡引入基于NTRU公钥密码算法的安全个人化协议，消除了WCDMA系统中用户关键密钥被暴露的机会，加强了USIM卡的安全性，为系统网络接入安全提供了保障。 3．提出基于IBE的Java USIM卡安全远程方法调用 Java USIM卡远程方法调用扩展了Java Card远程方法调用的适用范围，为分布在移动网络中的Java USIM卡提供了直接进行方法调用的能力。通过引入IBE加密体系，消除了用户间复杂的密钥分配过程，为远程方法调用提供了安全保障，开启了移动网络分布式计算的新模型。 4．提出基于Java USIM卡的移动数字版权管理体系