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1 ICS xxxxxxx X xx 备 案 号 : JT 中 华 人 民 共 和 国 交 通 运 输 行 业 标 准 JT/T xxx xxxx 公 共 交 通 IC 卡 技 术 规 范 第 5 部 分 : 安 全 Technical specification on public transport fare system Part 5 :Security ( 征 求 意 见 稿 ) 20xx-xx-xx 发 布 20xx-xx-xx 实 施 中 华 人 民 共 和 国 交 通 运 输 部 发 布

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3 目 次 前 言... III 1 范 围 规 范 性 引 用 文 件 术 语 与 定 义 符 号 和 缩 略 语 电 子 现 金 密 钥 管 理 体 系 交 通 行 业 城 市 公 共 交 通 IC 卡 认 证 中 心 公 钥 管 理 发 卡 机 构 公 钥 管 理 对 称 密 钥 管 理 电 子 钱 包 密 钥 管 理 体 系 密 钥 关 系 表 国 际 算 法 子 密 钥 推 导 方 法 国 密 算 法 子 密 钥 推 导 方 法 国 际 算 法 过 程 密 钥 的 产 生 国 密 算 法 过 程 密 钥 的 产 生 国 际 算 法 MAC/TAC 的 计 算 国 密 算 法 MAC/TAC 的 计 算 电 子 现 金 动 态 数 据 认 证 国 际 算 法 密 钥 和 证 书 国 际 算 法 动 态 数 据 认 证 国 密 算 法 密 钥 和 证 书 国 密 算 法 动 态 数 据 认 证 电 子 现 金 应 用 密 文 和 发 卡 机 构 认 证 应 用 密 文 产 生 国 际 算 法 发 卡 机 构 认 证 国 密 算 法 发 卡 机 构 认 证 密 钥 管 理 电 子 现 金 行 业 信 息 的 保 护 密 钥 说 明 安 全 机 制 安 全 报 文 报 文 格 式 电 子 现 金 国 际 算 法 报 文 完 整 性 及 其 验 证 电 子 现 金 国 密 算 法 报 文 完 整 性 及 其 验 证 电 子 钱 包 国 际 算 法 报 文 完 整 性 及 其 验 证 电 子 钱 包 国 密 算 法 报 文 完 整 性 及 其 验 证 电 子 现 金 国 际 算 法 报 文 私 密 性 电 子 现 金 国 密 算 法 报 文 私 密 性 I

4 10.8 电 子 钱 包 国 际 算 法 报 文 私 密 性 电 子 钱 包 国 密 算 法 报 文 私 密 性 电 子 现 金 密 钥 管 理 电 子 钱 包 密 钥 管 理 卡 片 安 全 共 存 应 用 密 钥 的 独 立 性 卡 片 内 部 安 全 体 系 卡 片 中 密 钥 的 种 类 终 端 安 全 终 端 数 据 安 全 性 要 求 终 端 设 备 安 全 性 要 求 终 端 密 钥 管 理 要 求 个 人 化 安 全 安 全 综 述 初 始 化 安 全 密 钥 定 义 管 理 要 求 安 全 模 块 风 险 审 计 安 全 机 制 国 际 算 法 对 称 加 密 机 制 国 密 算 法 对 称 加 密 机 制 国 际 算 法 非 对 称 加 密 机 制 国 密 算 法 非 对 称 加 密 机 制 认 可 的 算 法 对 称 加 密 算 法 非 对 称 加 密 算 法 哈 希 算 法 算 法 选 择 与 交 易 流 程 新 增 数 据 元 算 法 应 用 方 案 基 于 SM 算 法 标 准 扣 费 交 易 流 程 个 人 化 相 关 密 钥 的 初 始 化 II

5 前 言 JT/T xxx 公 共 交 通 IC 卡 技 术 规 范 由 6 个 规 范 组 成 : 第 1 部 分 : 卡 片 ; 第 2 部 分 : 读 写 终 端 ; 第 3 部 分 : 信 息 接 口 ; 第 4 部 分 : 非 接 触 通 讯 接 口 ; 第 5 部 分 : 安 全 ; 第 6 部 分 : 检 测 ; 本 部 分 为 JT/T xxx 的 第 5 部 分 本 部 分 按 照 GB/T 给 出 的 规 则 起 草 本 部 分 由 中 华 人 民 共 和 国 交 通 运 输 部 运 输 司 提 出 本 部 分 由 全 国 城 市 客 运 标 准 化 技 术 委 员 会 (SAC/TC529) 归 口 本 部 分 主 要 起 草 单 位 : 中 国 交 通 通 信 信 息 中 心, 交 通 运 输 部 公 路 科 学 研 究 院, 交 通 运 输 部 科 学 研 究 院, 南 京 市 市 民 卡 有 限 公 司, 北 京 市 政 交 通 一 卡 通 有 限 公 司, 中 钞 信 用 卡 产 业 发 展 有 限 公 司 银 行 卡 检 测 中 心 本 部 分 主 要 起 草 人 : 汪 宏 宇 李 岚 唐 猛 王 一 路 梅 新 明 王 刚 张 永 军 刘 好 德 谷 云 辉 钱 贞 国 III

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7 公 共 交 通 IC 卡 技 术 规 范 第 5 部 分 : 安 全 1 范 围 JT/Txxx 的 本 部 分 规 定 了 与 公 共 交 通 互 联 互 通 相 关 的 电 子 现 金 密 钥 管 理 体 系 电 子 钱 包 密 钥 管 理 体 系 电 子 现 金 动 态 数 据 认 证 电 子 现 金 应 用 密 文 和 发 卡 机 构 认 证 电 子 现 金 行 业 信 息 的 保 护 安 全 报 文 卡 片 安 全 终 端 安 全 个 人 化 安 全 安 全 机 制 认 可 的 算 法 算 法 选 择 与 交 易 流 程 本 部 分 适 用 于 开 展 基 于 公 共 交 通 IC 卡 应 用 的 地 区 发 卡 机 构 以 及 收 单 机 构 其 使 用 对 象 为 支 持 全 国 公 共 交 通 互 联 互 通 业 务 的 公 共 交 通 IC 卡 卡 片 终 端 以 及 相 关 系 统 2 规 范 性 引 用 文 件 下 列 文 件 对 于 本 文 件 的 应 用 是 必 不 可 少 的 凡 是 注 日 期 的 引 用 文 件, 仅 注 日 期 的 版 本 适 用 于 本 文 件 凡 是 不 注 日 期 的 引 用 文 件, 其 最 新 版 本 ( 包 括 所 有 的 修 改 单 ) 适 用 于 本 文 件 GB/T 银 行 业 务 采 用 对 称 加 密 技 术 进 行 报 文 鉴 别 的 要 求 GM/T 0002 SM4 分 组 密 码 算 法 GM/T SM2 椭 圆 曲 线 公 钥 密 码 算 法 第 1 部 分 : 总 则 GM/T SM2 椭 圆 曲 线 公 钥 密 码 算 法 第 2 部 分 : 数 字 签 名 算 法 GM/T SM2 椭 圆 曲 线 公 钥 密 码 算 法 第 3 部 分 : 密 钥 交 换 协 议 GM/T SM2 椭 圆 曲 线 公 钥 密 码 算 法 第 4 部 分 : 公 钥 加 密 算 法 GM/T SM2 椭 圆 曲 线 公 钥 密 码 算 法 第 5 部 分 : 参 数 定 义 GM/T 0004 SM3 密 码 杂 凑 算 法 GB/T 信 息 技 术 安 全 技 术 消 息 鉴 别 码 第 1 部 分 : 采 用 分 组 密 码 的 机 制 GB/T 识 别 卡 带 触 点 的 集 成 电 路 卡 第 4 部 分 : 用 于 交 换 的 结 构 安 全 和 命 令 GB/T 信 息 安 全 技 术 分 组 密 码 算 法 的 工 作 模 式 GB/T 信 息 技 术 安 全 技 术 散 列 函 数 第 3 部 分 : 专 用 散 列 函 数 GB/T 银 行 业 务 采 用 对 称 加 密 技 术 进 行 报 文 鉴 别 的 要 求 3 术 语 与 定 义 下 列 术 语 和 定 义 适 用 本 文 件 3.1 提 前 回 收 accelerated revocation 在 已 公 布 的 密 钥 失 效 日 期 到 期 前 回 收 密 钥 3.2 认 证 authentication 确 认 一 个 实 体 所 宣 称 的 身 份 的 措 施 1

8 3.3 证 书 certificate 由 发 行 证 书 的 认 证 中 心 使 用 其 私 钥 对 实 体 的 公 钥 身 份 信 息 以 及 其 它 相 关 信 息 进 行 签 名, 形 成 的 不 可 伪 造 的 数 据 3.4 认 证 中 心 certification authority 证 明 公 钥 和 其 它 相 关 信 息 同 其 拥 有 者 相 关 联 的 可 信 的 第 三 方 机 构 3.5 串 联 concatenation 通 过 把 第 二 个 元 素 的 字 节 添 加 到 第 一 个 元 素 的 结 尾 将 两 个 元 素 连 接 起 来 每 个 元 素 中 的 字 节 在 结 果 串 中 的 顺 序 和 原 来 从 IC 卡 发 到 终 端 时 的 顺 序 相 同, 即 高 位 字 节 在 前 在 每 个 字 节 中 位 按 由 高 到 低 的 顺 序 排 列 3.6 密 钥 有 效 期 cryptoperiod 某 个 特 定 的 密 钥 被 授 权 可 以 使 用 的 时 间 段, 或 者 某 个 密 钥 在 给 定 的 系 统 中 有 效 的 时 间 段 3.7 哈 希 函 数 hash function 将 位 串 映 射 为 定 长 位 串 的 函 数, 它 满 足 以 下 两 个 条 件 : 对 于 一 个 给 定 的 输 出, 不 可 能 推 导 出 与 之 相 对 应 的 输 入 数 据 ; 对 于 一 个 给 定 的 输 入, 不 可 能 通 过 计 算 得 到 具 有 相 同 的 输 出 的 另 一 个 输 入 另 外, 如 果 要 求 哈 希 函 数 具 备 防 冲 突 功 能, 则 还 应 满 足 以 下 条 件 : 不 可 能 通 过 计 算 找 到 两 个 不 同 的 输 入 具 有 相 同 的 输 出 3.8 哈 希 结 果 hash result 哈 希 函 数 的 输 出 位 串 3.9 接 口 设 备 interface device 终 端 上 与 公 共 交 通 IC 卡 进 行 通 讯 处 理 的 部 分, 包 括 其 中 的 机 械 和 电 气 部 分 3.10 密 钥 失 效 日 期 key expiry date 用 特 定 密 钥 产 生 的 签 名 不 再 有 效 的 最 后 期 限 用 此 密 钥 签 名 的 发 卡 机 构 证 书 应 在 此 日 期 或 此 日 期 之 前 失 效 在 此 日 期 后, 此 密 钥 可 以 从 终 端 删 除 3.11 密 钥 引 入 key introduction 产 生 分 发 和 开 始 使 用 密 钥 对 的 过 程 2

9 3.12 密 钥 生 命 周 期 key life cycle 密 钥 管 理 的 所 有 阶 段, 包 括 计 划 生 成 回 收 销 毁 和 存 档 3.13 密 钥 更 换 key replacement 回 收 一 个 密 钥, 同 时 引 入 另 外 一 个 密 钥 来 代 替 它 3.14 密 钥 回 收 key revocation 回 收 使 用 中 的 密 钥 以 及 处 理 其 使 用 后 的 遗 留 问 题 的 密 钥 管 理 过 程 密 钥 回 收 可 以 按 计 划 回 收 或 提 前 回 收 3.15 密 钥 回 收 日 期 key revocation date 在 此 日 期 后, 任 何 仍 在 使 用 的 合 法 卡 不 包 含 用 此 密 钥 签 名 的 证 书 因 此, 密 钥 可 以 从 终 端 上 被 删 除 对 按 计 划 的 密 钥 回 收, 密 钥 回 收 日 期 应 等 同 于 密 钥 失 效 日 期 3.16 逻 辑 泄 露 logical compromise 由 于 密 码 分 析 技 术 和 / 或 计 算 能 力 的 提 高, 对 密 钥 造 成 的 泄 露 3.17 报 文 message 由 终 端 向 卡 或 卡 向 终 端 发 出 的, 不 含 传 输 控 制 字 符 的 字 节 串 3.18 报 文 鉴 别 码 message authentication code 对 交 易 数 据 及 其 相 关 参 数 进 行 运 算 后 产 生 的 代 码, 主 要 用 于 验 证 报 文 的 完 整 性 3.19 填 充 padding 向 数 据 串 某 一 端 添 加 附 加 位 3.20 物 理 泄 露 physical compromise 由 于 没 有 安 全 的 保 护, 或 者 硬 件 安 全 模 块 的 被 盗 或 被 未 经 授 权 的 人 存 取 等 事 实 对 密 钥 造 成 的 泄 露 3.21 计 划 回 收 planned revocation 按 照 公 布 的 密 钥 失 效 日 期 进 行 的 密 钥 回 收 3.22 潜 在 泄 露 potential compromise 3

10 密 码 分 析 技 术 和 / 或 计 算 能 力 的 提 高 达 到 了 可 能 造 成 某 个 特 定 长 度 的 密 钥 的 泄 露 的 情 况 3.23 保 密 密 钥 secret key 对 称 加 密 技 术 中 仅 供 指 定 实 体 所 用 的 密 钥 3.24 国 密 算 法 senior middle(sm) algorithm 使 用 SM2/SM3/SM4 分 别 作 为 非 对 称 算 法 / 哈 希 / 对 称 算 法 的 算 法 环 境, 相 对 于 RSA/SHA-1/DES 环 境 3.25 对 称 加 密 技 术 symmetric cryptographic technique 发 送 方 和 接 收 方 使 用 相 同 保 密 密 钥 进 行 数 据 变 换 的 加 密 技 术 在 不 掌 握 保 密 密 钥 的 情 况 下, 不 可 能 推 导 出 发 送 方 或 接 收 方 的 数 据 变 换 4 符 号 和 缩 略 语 下 列 缩 略 语 适 用 于 本 文 件 AAC 应 用 认 证 密 文 (Application Authentication Cryptogram) AC 应 用 密 文 (Application Cryptogram) ADF 应 用 定 义 文 件 (Application Definition File) AFL 应 用 文 件 定 位 器 (Application File Locator) AID 应 用 标 识 符 (Application Identifier) AIP 应 用 交 互 特 征 (Application Interchange Profile) APDU 应 用 协 议 数 据 单 元 (Application Protocol Data Unit) ARC 授 权 响 应 码 (Authorization Response Code) ARPC 授 权 响 应 密 文 (Authorization Response Cryptogram) ARQC 授 权 请 求 密 文 (Authorization Request Cryptogram) ATC 应 用 交 易 计 数 器 (Application Transaction Counter) B 二 进 制 (Binary) C:=(A B) 将 m 位 数 字 B 和 n 位 数 字 A 进 行 链 接, 定 义 为 :C=2 m A+B CBC 密 码 块 链 接 (Cipher Block Chaining) CDOL 卡 片 风 险 管 理 数 据 对 象 列 表 (Card Risk Management Data Object List) CLA 命 令 报 文 的 类 别 字 节 (Class Byte of the Command Message) cn 压 缩 数 字 型 (Compressed Numeric) DDA 动 态 数 据 认 证 (Dynamic Data Authentication) DDOL 动 态 数 据 认 证 数 据 对 象 列 表 (Dynamic Data Authentication Data Object List) ES 数 据 加 密 标 准 (Data Encryption Standard) ECB 电 子 密 码 本 (Electronic Code Book) EF 基 本 文 件 (Elementary File) H:=Hash[MSG] 用 160 位 的 HASH 函 数 对 任 意 长 度 的 报 文 MSG 进 行 HASH 运 算 IC 集 成 电 路 (Integrated Circuit) ICC 集 成 电 路 卡 (Integrated Circuit Card) 4

11 INS 命 令 报 文 的 指 令 字 节 (Instruction Byte of Command Message) KS 过 程 密 钥 (Session Key) LDD IC 卡 动 态 数 据 长 度 (Length of the ICC Dynamic Data) MAC 报 文 鉴 别 码 (Message Authentication Code) MMYY 月 年 (Month,Year) n 数 字 型 (Numeric) NCA 认 证 中 心 公 钥 模 长 (Length of the Certification Authority Public Key Modulus) NI 发 卡 机 构 公 钥 模 长 (Length of the Issuer Public Key Modulus) NIC IC 卡 公 钥 模 长 (Length of the ICC Public Key Modulus) P1 参 数 1(Parameter 1) P2 参 数 2(Parameter 2) PAN 主 账 号 (Primary Account Number) PCA 认 证 中 心 公 钥 (Certification Authority Public Key) PI 发 卡 机 构 公 钥 (Issuer Public Key) PIC IC 卡 公 钥 (ICC Public Key) PIN 个 人 识 别 码 (Personal Identification Number) RID 注 册 的 应 用 提 供 商 标 识 (Registered Application Provider Identifier) RSA Rivest Sharmir 和 Adleman 提 出 的 一 种 非 对 称 密 钥 算 法 SCA 认 证 中 心 私 钥 (Certification Authority Private Key) SDA 静 态 数 据 认 证 (Static Data Authentication) SFI 短 文 件 标 识 符 (Short File Identifier) SHA 安 全 哈 希 算 法 (Secure Hash Algorithm) SM2 SM2 椭 圆 曲 线 公 钥 密 码 算 法 (Public Key Cryptographic Algorithm SM2 Based on Elliptic Curves) SM3 SM3 密 码 杂 凑 算 法 (SM3 Cryptographic Hash Algorithm) SM4 SM4 分 组 密 码 加 密 算 法 TC 交 易 证 书 (Transaction Certificate) TLV 标 签 长 度 值 (Tag Length Value) X:=Recover(PK)[Y] 用 公 钥 PK, 通 过 非 对 称 可 逆 算 法, 对 数 据 块 Y 进 行 恢 复 X:=ALG -1 (K)[Y] 用 密 钥 K, 通 过 64 位 或 128 位 分 组 加 密 方 法, 对 64 位 或 128 位 数 据 块 Y 进 行 解 密 Y:=ALG(K)[X] 用 密 钥 K, 通 过 64 位 或 128 位 分 组 加 密 方 法, 对 64 位 或 128 位 数 据 块 X 进 行 加 密 Y:=Sign(SK)[X] 用 私 钥 SK, 通 过 非 对 称 可 逆 算 法, 对 数 据 块 X 进 行 签 名 A=B 数 值 A 等 于 数 值 B A B mod n 整 数 A 与 B 对 于 模 n 同 余, 即 存 在 一 个 整 数 d, 使 得 (A-B)=dn A mod n A 整 除 n 的 余 数, 即 : 唯 一 的 整 数 r,0 r<n, 存 在 一 个 整 数 d, 使 得 A=dn+r A:=B A 被 赋 予 数 值 B 5 电 子 现 金 密 钥 管 理 体 系 5

12 公 共 交 通 IC 卡 系 统 和 发 卡 机 构 都 需 要 建 立 一 套 完 整 的 密 钥 管 理 体 系, 公 共 交 通 IC 卡 系 统 需 要 建 立 认 证 中 心, 负 责 管 理 和 使 用 用 于 动 态 数 据 认 证 的 认 证 中 心 公 私 钥 对 发 卡 机 构 需 要 建 立 一 套 完 整 的 密 钥 管 理 体 系, 用 于 动 态 数 据 认 证 和 交 易 流 程 5.1 交 通 行 业 城 市 公 共 交 通 IC 卡 认 证 中 心 公 钥 管 理 本 条 定 义 了 在 交 通 行 业 公 共 交 通 IC 卡 系 统 中 管 理 认 证 中 心 公 钥 的 原 则 与 策 略 的 总 体 框 架, 认 证 中 心 公 钥 用 于 第 7 章 指 明 的 动 态 数 据 认 证 城 市 公 共 交 通 IC 卡 认 证 中 心 公 钥 生 命 周 期 在 普 通 环 境 下 的 认 证 中 心 公 钥 的 生 命 周 期 可 以 被 分 为 以 下 的 连 续 阶 段 : a) 计 划 ; b) 生 成 ; c) 分 发 ; d) 使 用 ; e) 回 收 ( 按 计 划 ) 计 划 在 计 划 阶 段, 公 共 交 通 IC 卡 系 统 调 查 和 研 究 在 不 远 的 将 来 导 入 新 的 认 证 中 心 公 钥 的 需 求 这 些 需 求 包 括 需 要 密 钥 的 数 量 以 及 这 些 密 钥 的 参 数 计 划 阶 段 一 个 重 要 的 部 分 是 评 估 非 对 称 加 密 算 法 的 安 全 性, 来 决 定 已 存 在 的 或 将 要 采 用 的 新 密 钥 的 预 期 生 命 期 这 样 的 评 估 引 导 了 对 新 密 钥 的 长 度 和 失 效 日 期 的 设 置, 潜 在 的 对 已 存 在 密 钥 的 失 效 日 期 的 修 改, 以 及 更 换 密 钥 的 全 面 计 划 生 成 如 果 计 划 阶 段 的 结 果 需 要 导 入 新 的 认 证 中 心 公 钥, 这 些 密 钥 应 由 认 证 中 心 产 生 更 准 确 的 说, 认 证 中 心 将 以 一 种 安 全 的 方 式 来 产 生 需 要 的 认 证 中 心 公 私 钥 对, 以 供 将 来 使 用 在 生 成 之 后 应 保 证 认 证 中 心 私 钥 的 私 密 性, 认 证 中 心 公 钥 与 私 钥 的 完 整 性 也 应 能 够 保 证 分 发 在 密 钥 分 发 阶 段, 认 证 中 心 将 新 产 生 的 认 证 中 心 公 钥 发 布 给 它 的 成 员 发 卡 机 构 和 收 单 机 构 作 以 下 的 用 途 : a) 对 于 发 卡 机 构, 用 于 在 使 用 阶 段 校 验 由 认 证 中 心 提 供 的 发 卡 机 构 公 钥 证 书 ; b) 对 于 收 单 机 构, 用 于 将 认 证 中 心 公 钥 安 全 地 导 入 商 户 终 端 为 了 防 止 导 入 假 的 认 证 中 心 公 钥, 认 证 中 心, 发 卡 机 构 和 收 单 机 构 之 间 的 接 口 应 保 证 认 证 中 心 公 钥 分 发 的 完 整 性 6

13 发 卡 机 构 用 于 验 证 认 证 中 心 提 供 的 发 卡 机 构 公 钥 证 书 用 于 验 证 认 证 中 心 提 供 的 从 IC 卡 得 到 的 发 卡 机 构 公 钥 证 书 认 证 中 心 产 生 认 证 中 心 公 钥 对 认 证 中 心 公 钥 认 证 中 心 公 钥 商 户 终 端 认 证 中 心 公 钥 收 单 机 构 商 户 终 端 认 证 中 心 公 钥 商 户 终 端 图 1 认 证 中 心 公 钥 的 分 发 使 用 认 证 中 心 公 钥 被 商 户 终 端 用 于 完 成 静 态 或 动 态 数 据 认 证 认 证 中 心 私 钥 被 认 证 中 心 用 于 生 成 发 卡 机 构 公 钥 证 书 更 准 确 地 说, 发 生 了 下 面 的 交 互 操 作 : a) 发 卡 机 构 生 成 自 己 的 发 卡 机 构 公 钥 并 发 送 给 认 证 中 心 ; b) 认 证 中 心 用 认 证 中 心 私 钥 对 发 卡 机 构 公 钥 签 名 以 生 成 发 卡 机 构 公 钥 证 书 并 将 其 发 还 给 发 卡 机 构 ; c) 发 卡 机 构 用 认 证 中 心 公 钥 校 验 收 到 的 发 卡 机 构 公 钥 证 书 是 否 正 确 如 果 正 确, 发 卡 机 构 就 可 以 将 其 作 为 IC 卡 的 个 人 化 数 据 的 一 部 分 认 证 中 心 发 卡 机 构 用 认 证 中 心 私 钥 SCA 生 成 发 卡 机 构 公 钥 证 书 CERI 发 卡 机 构 公 钥 P I 发 卡 机 构 公 钥 证 书 CER I 图 2 发 卡 机 构 公 钥 的 分 发 生 成 PI 用 认 证 中 心 公 钥 P CA 校 验 CERI 7

14 为 了 防 止 导 入 假 的 发 卡 机 构 公 钥, 认 证 中 心 和 发 卡 机 构 之 间 的 接 口 应 保 证 提 交 的 发 卡 机 构 公 钥 的 完 整 性 回 收 ( 按 计 划 ) 一 旦 某 一 对 认 证 中 心 公 钥 到 了 计 划 阶 段 已 设 置 好 的 失 效 日 期, 它 应 该 从 服 务 中 删 除 实 际 上, 这 意 味 着 : a) 在 失 效 日 期 之 后, 由 认 证 中 心 私 钥 生 成 的 发 卡 机 构 公 钥 证 书 就 不 再 有 效 了 因 此 发 卡 机 构 应 保 证 用 这 样 的 发 卡 机 构 公 钥 证 书 个 人 化 的 IC 卡 在 认 证 中 心 公 钥 的 失 效 日 期 前 中 止 使 用 ; b) 在 失 效 日 期 前 的 适 当 时 候, 认 证 中 心 应 该 停 止 用 对 应 的 认 证 中 心 私 钥 对 发 卡 机 构 公 钥 签 名 c) 在 失 效 日 期 之 后, 收 单 机 构 应 该 在 规 定 的 期 限 内 将 认 证 中 心 公 钥 从 终 端 中 删 除 城 市 公 共 交 通 IC 卡 认 证 中 心 公 私 钥 对 泄 漏 当 认 证 中 心 公 私 钥 对 泄 露 时, 应 实 施 紧 急 状 态, 这 最 终 可 能 导 致 在 计 划 的 失 效 日 期 之 前 将 认 证 中 心 公 钥 提 前 回 收 在 这 种 情 况 下, 密 钥 生 命 周 期 中 会 有 一 些 附 加 的 阶 段 : a) 监 测 ; b) 评 估 ; c) 决 策 ; d) 回 收 ( 提 前 的 ) 这 些 阶 段 在 下 面 进 行 描 述 监 测 认 证 中 心 公 私 钥 对 的 泄 露 可 以 是 真 正 的 泄 露, 例 如, 已 经 过 确 认 的, 认 证 中 心 的 安 全 性 被 破 坏 ; 或 者 已 经 过 确 认 的, 密 钥 被 用 密 码 分 析 学 的 方 法 破 解 另 外, 泄 露 也 可 能 是 : 1) 有 所 怀 疑 的 : 系 统 监 控, 会 员 或 持 卡 人 的 投 诉 显 示 有 欺 诈 交 易 发 生 而 且 可 能 是 由 于 密 钥 泄 露 引 起 的, 但 未 经 确 认 ; 2) 潜 在 的 : 密 码 分 析 学 技 术, 例 如 因 数 分 解 已 经 发 展 到 了 在 已 有 资 源 下 可 以 将 现 有 长 度 的 任 意 密 钥 破 解 出 来 的 水 平, 但 没 有 证 据 表 明 这 已 经 发 生 ; 3) 对 密 钥 泄 露 的 检 测 包 括 对 公 共 交 通 IC 卡 系 统 被 物 理 上 非 法 闯 入 的 察 觉 由 公 共 交 通 IC 卡 系 统 和 它 的 会 员 安 装 的 欺 诈 和 风 险 管 理 系 统 对 脱 机 的 欺 诈 交 易 的 报 告 以 及 从 密 钥 组 织 收 集 到 的 因 数 分 解 技 术 发 展 的 情 报 评 估 对 一 个 认 证 中 心 公 钥 泄 露 ( 或 潜 在 的 ) 的 评 估 包 括 技 术, 风 险, 欺 诈 性 以 及 最 重 要 的 对 公 共 交 通 IC 卡 系 统 及 其 成 员 的 商 业 影 响 评 估 结 果 包 括 对 泄 露 的 确 认, 综 合 成 本 和 泄 露 带 来 的 风 险 后 决 定 可 能 的 系 列 行 动, 以 及 提 供 用 来 支 持 决 策 的 评 估 结 果 决 策 根 据 评 估 所 产 生 的 结 果, 公 共 交 通 IC 卡 系 统 将 决 定 针 对 一 个 密 钥 泄 露 应 采 取 的 一 系 列 行 动 最 坏 的 情 况 下, 这 个 决 定 会 包 括 在 计 划 的 失 效 日 期 之 前 对 认 证 中 心 公 钥 的 提 前 回 收 回 收 ( 提 前 的 ) 决 定 回 收 认 证 中 心 公 钥 后, 需 要 通 知 公 共 交 通 IC 卡 系 统 成 员 相 应 密 钥 的 新 的 失 效 日 期 之 后 的 处 理 和 条 中 所 描 述 的 按 计 划 的 回 收 一 样 城 市 公 共 交 通 IC 卡 认 证 中 心 密 钥 管 理 策 略 8

15 计 划 阶 段 在 这 个 阶 段 主 要 任 务 包 括 : 1) 对 现 有 公 钥 的 抗 攻 击 能 力 分 析 以 及 对 新 公 钥 对 的 需 求 分 析 : 2) 决 定 所 需 新 公 钥 对 的 数 量 和 参 数, 这 些 参 数 包 括 : 公 钥 长 度 的 选 择 ; 对 于 公 钥 失 效 期 的 问 题, 应 遵 循 以 下 策 略 : 1) 所 有 的 认 证 中 心 公 钥 都 将 12 月 31 日 作 为 按 计 划 的 失 效 日 期 ; 2) 收 单 机 构 在 按 计 划 的 失 效 日 期 以 后 有 六 个 月 的 过 渡 期 ( 直 到 下 一 个 日 历 年 的 6 月 30 日 ) 从 所 有 的 终 端 上 回 收 过 期 的 密 钥 强 制 密 钥 回 收 的 情 况 不 应 在 过 渡 期 结 束 前 出 现, 并 且 可 以 根 据 公 共 交 通 IC 卡 系 统 的 判 断 而 延 迟 回 收 ; 3) 所 有 新 的 认 证 中 心 公 钥 都 在 12 月 31 日 以 前 发 布 ; 4) 收 单 机 构 有 六 个 月 的 过 渡 期 ( 直 到 下 一 个 日 历 年 的 6 月 30 日 ) 将 新 的 密 钥 安 装 到 所 有 的 终 端 ; 5) 收 单 机 构 有 六 个 月 的 时 间 在 所 有 终 端 上 安 装 新 的 密 钥 ( 截 止 到 下 一 年 的 6 月 30 号 ), 无 论 何 时, 新 的 公 钥 将 在 12 月 31 号 前 发 布, 从 而 有 较 长 的 时 间 进 行 公 钥 安 装 ; 6) 公 共 交 通 IC 卡 系 统 不 应 在 下 一 年 的 1 月 1 号 前 使 新 的 认 证 中 心 公 钥 生 效 用 于 合 法 交 易 ; 7) 在 提 前 回 收 的 情 况 下, 从 所 有 终 端 上 回 收 该 密 钥 的 六 个 月 过 渡 期 不 变, 但 是 固 定 的 12 月 31 日 不 适 用 将 密 钥 回 收 通 知 给 会 员 以 及 时 间 安 排 是 每 个 公 共 交 通 IC 卡 系 统 的 责 任 生 成 阶 段 在 这 个 阶 段 主 要 任 务 包 括 : 认 证 中 心 以 一 种 安 全 的 方 式 来 产 生 认 证 中 心 公 私 钥 对 ; 对 于 每 一 个 注 册 的 应 用 提 供 商 标 识 (RID), 指 向 一 个 特 定 的 认 证 中 心 公 钥 的 认 证 中 心 公 钥 索 引 具 有 唯 一 的 值 一 个 特 定 的 密 钥 的 认 证 中 心 公 钥 索 引 的 值 不 能 改 变 分 发 阶 段 在 这 个 阶 段 主 要 任 务 包 括 : 认 证 中 心 将 新 产 生 的 认 证 中 心 公 钥 发 布 给 它 的 成 员 发 卡 机 构 和 收 单 机 构 ; 收 单 机 构 将 这 些 公 钥 导 入 到 商 户 终 端 中 去 使 用 阶 段 在 这 个 阶 段 主 要 任 务 包 括 : 为 发 卡 机 构 签 发 发 卡 机 构 证 书 ; 发 卡 机 构 用 认 证 中 心 公 钥 校 验 收 到 的 发 卡 机 构 公 钥 证 书 是 否 正 确, 并 通 过 卡 片 个 人 化 装 载 到 IC 卡 对 于 使 用 认 证 中 心 私 钥 进 行 签 名, 应 遵 循 以 下 策 略 : 1) 在 将 密 钥 发 布 给 收 单 机 构 至 少 6 个 月 后, 认 证 中 心 才 开 始 使 用 认 证 中 心 公 私 钥 对 中 的 私 钥 进 行 签 名 ; 2) 发 卡 机 构 所 发 行 的 用 户 IC 卡 的 失 效 日 期 应 不 晚 于 这 张 卡 上 的 发 卡 机 构 公 钥 证 书 的 失 效 日 期, 也 应 不 晚 于 用 来 生 成 这 个 发 卡 机 构 公 钥 证 书 的 认 证 中 心 公 钥 已 公 布 ( 在 卡 片 发 行 时 ) 的 回 收 日 期 ; 3) 一 张 发 卡 机 构 公 钥 证 书 的 失 效 日 期 应 不 晚 于 用 来 生 成 这 个 发 卡 机 构 公 钥 证 书 的 认 证 中 心 公 钥 已 公 布 ( 在 证 书 发 放 时 ) 的 回 收 日 期 ; 4) 一 张 IC 卡 公 钥 证 书 的 失 效 日 期 应 不 晚 于 用 来 生 成 这 个 IC 卡 公 钥 证 书 的 发 卡 机 构 公 钥 的 失 效 日 期 9

16 监 测 阶 段 在 这 个 阶 段 主 要 任 务 包 括 对 认 证 中 心 私 钥 安 全 性 进 行 监 控 私 钥 泄 露 形 式 包 括 物 理 泄 露 逻 辑 泄 露 可 疑 泄 露 潜 在 泄 露 以 及 已 确 认 泄 露 评 估 阶 段 本 阶 段 只 适 用 于 提 前 回 收 在 这 个 阶 段 主 要 任 务 是 对 由 公 钥 泄 漏 带 来 的 对 商 业 运 作 的 影 响 进 行 评 估, 包 括 : 1) 确 认 泄 露 ; 2) 决 定 可 能 采 取 的 系 列 行 动 ; 3) 比 较 该 行 动 的 成 本 和 由 泄 露 带 来 的 成 本 及 风 险 ; 4) 提 交 评 估 结 果 以 支 持 决 策 决 策 阶 段 本 阶 段 只 适 用 于 提 前 回 收 作 为 评 估 阶 段 的 结 果, 该 阶 段 公 共 交 通 IC 卡 系 统 决 定 对 认 证 中 心 公 私 钥 对 的 泄 露 采 取 一 系 列 的 行 动 回 收 阶 段 在 这 个 阶 段 主 要 任 务 包 括 : a) 从 服 务 中 收 回 一 个 密 钥 及 处 理 它 使 用 后 的 遗 留 事 项 的 密 钥 管 理 过 程 密 钥 回 收 可 以 是 按 计 划 的, 也 可 以 是 提 前 的 针 对 认 证 中 心 公 钥 的 情 况, 回 收 意 味 着 私 钥 不 再 用 来 生 成 发 卡 机 构 公 钥 证 书 ; b) 公 钥 的 拷 贝 从 商 户 终 端 中 删 除 对 于 公 钥 的 回 收, 应 遵 循 以 下 策 略 : 1) 所 有 的 认 证 中 心 公 钥 都 以 12 月 31 日 作 为 计 划 的 失 效 日 期 收 单 机 构 有 6 个 月 的 过 渡 期 ( 直 到 下 一 个 日 历 年 的 6 月 31 日 ) 来 回 收 废 除 的 密 钥 强 制 密 钥 回 收 的 情 况 不 应 在 过 渡 期 结 束 前 出 现, 并 且 可 以 根 据 公 共 交 通 IC 卡 系 统 的 判 断 而 延 迟 回 收 2) 遵 循 公 共 交 通 IC 卡 系 统 的 规 则, 认 证 中 心 公 钥 的 回 收 需 要 在 6 个 月 的 时 间 内 从 所 有 终 端 的 服 务 中 撤 回 公 钥 部 分 3) 在 提 前 回 收 的 情 况 下, 导 入 和 回 收 的 预 留 时 间 和 按 计 划 的 回 收 一 样 但 是, 回 收 的 日 期 根 据 公 共 交 通 IC 卡 系 统 的 判 断 决 定 根 CA 公 钥 文 件 命 名 国 际 算 法 根 CA 公 钥 文 件 名 格 式 为 : JTAA 其 中 : 1) : 4 字 节 服 务 标 识, 标 识 一 个 交 通 行 业 服 务, 将 相 应 应 用 的 私 有 应 用 标 识 扩 展 (PIX), 右 补 十 六 进 制 0 构 成 ; 2) JT: 标 识 中 国 交 通 国 际 算 法 ; 3) AA: 为 根 CA 的 公 钥 索 引, 以 0xAA 表 示 例 如 : JT01 国 密 算 法 根 CA 公 钥 文 件 名 格 式 为 : JGAA 其 中 : 1) : 4 字 节 服 务 标 识, 标 识 一 个 交 通 行 业 服 务, 将 相 应 应 用 的 私 有 应 用 标 识 扩 展 (PIX), 右 补 十 六 进 制 0 构 成 ; 2) JG: 标 识 中 国 交 通 国 密 算 法 ; 3) AA: 为 根 CA 的 公 钥 索 引, 以 0xAA 表 示 10

17 例 如 : JGT 发 卡 机 构 证 书 请 求 文 件 命 名 国 际 算 法 公 钥 输 入 文 件 的 文 件 名 格 式 为 :JTAAAAAA.ITNP 其 中 JT 为 前 缀 ; AAAAAA 是 记 录 号, 唯 一 标 识 一 个 发 卡 机 构 的 一 次 公 钥 证 书 申 请, 由 认 证 中 心 统 一 管 理 和 分 发, 发 卡 机 构 应 使 用 该 记 录 号 例 如 :JT ITNP 国 密 算 法 公 钥 输 入 文 件 的 文 件 名 格 式 为 :JTAAAAAA.IGNP 其 中 JT 为 前 缀 ; AAAAAA 是 记 录 号, 唯 一 标 识 一 个 发 卡 机 构 的 一 次 公 钥 证 书 申 请, 由 认 证 中 心 统 一 管 理 和 分 发, 发 卡 机 构 应 使 用 该 记 录 号 例 如 :JT IGNP 5.2 发 卡 机 构 公 钥 管 理 发 卡 机 构 公 钥 管 理 可 以 参 照 认 证 中 心 公 钥 管 理 策 略 来 制 定 其 公 钥 管 理 策 略 在 向 认 证 中 心 申 请 公 钥 证 书 之 前, 发 卡 机 构 需 要 对 密 钥 管 理 做 一 系 列 决 策, 它 们 包 括 : 1) 需 要 产 生 的 发 卡 机 构 公 钥 数 量 ; 2) 产 生 的 密 钥 的 长 度 发 卡 机 构 的 公 钥 长 度 不 能 大 于 认 证 中 心 的 最 长 密 钥 长 度 3) 每 个 密 钥 的 失 效 期 密 钥 的 失 效 期 应 不 迟 于 认 证 中 心 用 来 签 发 证 书 的 公 钥 的 失 效 期 4) 密 钥 的 指 数 发 卡 机 构 制 定 好 他 们 的 密 钥 管 理 策 略, 并 已 经 产 生 一 对 公 私 钥 对 后, 将 发 卡 机 构 公 钥 提 交 到 认 证 中 心 当 从 认 证 中 心 收 到 多 个 发 卡 机 构 公 钥 证 书 时, 选 择 合 适 的 证 书 加 载 到 卡 片 中 发 卡 机 构 证 书 文 件 命 名 国 际 算 法 发 卡 机 构 公 钥 输 出 文 件 名 称 格 式 为 :AAAAAA.ITNN 其 中 : AAAAAA 是 申 请 记 录 号, 与 签 名 发 卡 机 构 公 钥 数 据 中 的 记 录 号 相 同 ;I 是 固 定 值 ( I ) 表 示 发 卡 机 构 ;NN 是 用 来 签 发 发 卡 机 构 公 钥 证 书 的 根 CA 公 钥 的 索 引 例 如 : IT01 国 密 算 法 发 卡 机 构 公 钥 输 出 文 件 名 称 格 式 为 :AAAAAA.IGNN 其 中 : AAAAAA 是 申 请 记 录 号, 与 签 名 发 卡 机 构 公 钥 数 据 中 的 记 录 号 相 同 ;I 是 固 定 值 ( I ) 表 示 发 卡 机 构 ;NN 是 用 来 签 发 发 卡 机 构 公 钥 证 书 的 根 CA 公 钥 的 索 引 例 如 : IG 对 称 密 钥 管 理 安 全 性 要 求 密 钥 管 理 系 统 应 具 有 用 户 安 全 管 理 设 备 安 全 管 理 密 钥 安 全 管 理 以 及 审 计 管 理 功 能 : 1) 用 户 安 全 管 理 实 现 对 系 统 操 作 员 的 权 限 进 行 控 制 和 管 理, 防 止 系 统 被 非 法 使 用 和 越 权 使 用 ; 2) 设 备 安 全 管 理 实 现 系 统 中 加 密 机 等 密 码 设 备 进 行 安 全 管 理, 密 码 设 备 应 具 备 相 应 的 防 止 硬 件 攻 击 能 力, 并 保 证 存 储 在 密 码 设 备 上 的 密 钥 不 能 被 非 法 读 取 或 获 得 ; 3) 密 钥 安 全 管 理, 采 用 合 理 的 安 全 性 设 计, 确 保 密 钥 在 存 储 传 输 使 用 等 环 节 的 安 全 ; 4) 审 计 管 理, 用 来 进 行 系 统 操 作 日 志 及 其 它 相 关 信 息 的 安 全 审 计 与 管 理 功 能 性 要 求 密 钥 类 型 系 统 管 理 的 对 称 密 钥 种 类 见 表 1 表 1 管 理 的 对 称 密 钥 类 型 11

18 密 钥 类 型 用 途 长 度 应 用 密 文 主 密 钥 产 生 IC 卡 应 用 密 文 子 密 钥, 用 于 应 用 密 文 的 产 生 和 验 证 16 字 节 安 全 报 文 认 证 (MAC) 密 钥 产 生 IC 卡 MAC 子 密 钥, 用 于 安 全 报 文 鉴 别 码 的 产 生 和 验 证 16 字 节 安 全 报 文 加 密 密 钥 产 生 IC 卡 加 密 子 密 钥, 用 于 加 密 解 密 安 全 报 文 16 字 节 产 生 IC 卡 扩 展 应 用 开 通 子 密 钥, 用 于 与 扩 展 应 用 相 关 的 安 全 报 文 鉴 别 码 应 用 开 通 密 钥 16 字 节 的 产 生 和 验 证, 这 个 密 钥 用 于 增 加 指 定 的 扩 展 应 用 扩 展 文 件 的 记 录 产 生 IC 卡 扩 展 应 用 管 理 子 密 钥, 用 于 与 扩 展 应 用 相 关 的 安 全 报 文 鉴 别 码 扩 展 应 用 管 理 密 钥 的 产 生 和 验 证, 这 个 密 钥 用 于 保 护 指 定 的 扩 展 应 用 扩 展 文 件 中 记 录 的 信 16 字 节 息 发 卡 机 构 主 密 钥 可 以 分 散 出 IC 卡 子 密 钥, 在 交 易 过 程 中 从 子 密 钥 派 生 出 相 应 的 过 程 密 钥 其 中 MAC 密 钥 用 来 产 生 报 文 的 鉴 别 码 (MAC), 用 于 安 全 报 文 命 令, 如 数 据 安 全 更 新 发 卡 机 构 脚 本 等 加 密 密 钥 用 来 加 密 安 全 报 文,AC 密 钥 用 来 对 TC ARQC AAC ARPC 进 行 加 密 计 算 应 用 开 通 密 钥 用 来 产 生 与 扩 展 应 用 相 关 的 安 全 报 文 鉴 别 码 (MAC), 该 鉴 别 码 (MAC) 主 要 用 于 增 加 扩 展 应 用 扩 展 文 件 的 记 录 扩 展 应 用 管 理 密 钥 用 来 产 生 与 扩 展 应 用 相 关 的 安 全 报 文 鉴 别 码 (MAC), 该 鉴 别 码 (MAC) 主 要 用 于 保 护 扩 展 应 用 扩 展 文 件 中 记 录 的 信 息 密 钥 管 理 系 统 应 实 现 如 下 密 钥 管 理 功 能 : 1) 密 钥 产 生 功 能, 根 据 用 户 输 入 采 用 特 定 的 密 钥 输 入 算 法 产 生 系 统 所 需 要 的 密 钥, 密 钥 产 生 可 以 采 用 种 子 码 单 方 式, 也 可 以 采 用 随 机 生 成 的 方 式 ; 2) 密 钥 传 输 功 能, 将 系 统 密 钥 安 全 传 输 到 交 易 认 证 设 备 或 发 卡 加 密 设 备 中 ; 3) 密 钥 备 份 恢 复 功 能, 提 供 系 统 密 钥 的 备 份 和 恢 复 功 能, 以 便 于 在 系 统 崩 溃 时 对 系 统 密 钥 进 行 灾 难 性 恢 复 ; 4) 密 钥 更 新 和 回 收 ; 5) 密 钥 的 销 毁 : 通 过 物 理 方 式 对 存 储 在 相 关 介 质 中 的 密 钥 进 行 清 除 并 无 法 还 原, 以 免 信 息 泄 露 加 密 设 备 功 能 系 统 设 备 应 能 够 实 现 以 下 功 能 : 1) 密 钥 分 散 功 能, 按 照 14 章 定 义 的 分 散 方 法, 从 保 存 在 加 密 设 备 中 的 发 卡 机 构 主 密 钥 分 散 出 唯 一 的 IC 卡 子 密 钥 ; 2) 过 程 密 钥 生 成 功 能, 按 照 14 章 定 义 的 分 散 方 法, 根 据 子 密 钥 和 输 入 数 据, 分 散 出 过 程 密 钥 ; 3) 数 据 加 密 功 能, 根 据 子 密 钥 或 过 程 密 钥 进 行 数 据 加 解 密 ; 4) MAC 产 生 功 能, 根 据 MAC 过 程 密 钥 和 欲 进 行 计 算 的 数 据, 产 生 数 据 的 校 验 码 ; 5) ARQC 校 验 功 能, 根 据 交 易 数 据 校 验 ARQC 的 正 确 性 ; 6) ARPC 生 成 功 能, 根 据 交 易 数 据 产 生 ARPC 密 钥 管 理 系 统 的 部 署 应 用 密 钥 的 部 署 与 应 用 相 关 的 密 钥 按 维 护 主 体 分 为 如 下 三 类 : 1) 由 发 卡 机 构 自 行 维 护 : 包 括 应 用 密 文 主 密 钥 安 全 报 文 认 证 (MAC) 密 钥 安 全 报 文 加 密 密 钥 应 用 开 通 密 钥 2) 由 发 卡 机 构 或 行 业 方 自 行 维 护 : 地 区 扩 展 应 用 管 理 密 钥, 这 类 密 钥 既 可 以 由 发 卡 机 构 自 行 维 护, 也 可 以 由 与 发 卡 机 构 合 作 的 行 业 方 维 护, 主 要 用 于 对 区 域 性 扩 展 应 用 信 息 的 保 护 12

19 3) 由 全 国 运 营 机 构 统 一 管 理 : 互 联 互 通 主 密 钥, 为 保 证 全 国 的 联 网 通 用, 该 密 钥 由 全 国 运 营 机 构 统 一 管 理, 并 按 省 级 交 通 厅 发 卡 机 构 用 户 卡 的 层 级 采 用 三 级 密 钥 管 理 体 系, 主 要 用 于 对 全 国 性 扩 展 应 用 信 息 的 保 护 互 联 互 通 密 钥 管 理 系 统 主 要 负 责 : 1) 互 联 互 通 主 密 钥 的 生 成 和 维 护 ; 2) 省 级 互 联 互 通 一 级 密 钥 的 生 成 ( 通 过 分 散 互 联 互 通 主 密 钥 ); 3) 互 联 互 通 SAM 卡 中 互 联 互 通 主 密 钥 的 灌 装 ; 4) 下 属 发 卡 机 构 互 联 互 通 二 级 密 钥 的 生 成 ( 通 过 分 散 省 级 互 联 互 通 一 级 密 钥 ); 5) 下 属 发 卡 机 构 互 联 互 通 二 级 密 钥 的 分 发 发 卡 机 构 主 要 负 责 : 1) 发 卡 机 构 所 有 应 用 主 密 钥 的 生 成 ( 应 用 密 钥 的 维 护 主 体 不 同 可 能 导 致 相 关 密 钥 的 生 成 方 式 不 同 ); 2) 用 户 卡 中 所 有 应 用 密 钥 的 生 成 ( 通 过 分 散 发 卡 机 构 应 用 主 密 钥 ); 3) 用 户 卡 中 所 有 应 用 密 钥 的 灌 装 6 电 子 钱 包 密 钥 管 理 体 系 本 部 分 描 述 了 与 电 子 钱 包 应 用 相 关 的 设 备 实 体 之 间 的 密 钥 关 系, 此 处 还 描 述 了 IC 卡 密 钥 的 推 导 方 法 和 过 程 密 钥 的 产 生 方 法 6.1 密 钥 关 系 表 表 2 IC 卡 中 存 储 的 电 子 钱 包 应 用 的 密 钥 密 钥 发 卡 机 构 IC 卡 终 端 (PSAM) 用 于 消 费 交 易 的 密 钥 用 于 圈 存 交 易 的 密 钥 用 于 圈 提 交 易 的 密 钥 消 费 交 易 中 用 于 产 生 TAC 的 密 钥 用 于 应 用 维 护 功 能 的 密 钥 应 用 解 锁 密 钥 应 用 锁 定 密 钥 消 费 主 密 钥 (MPK) 圈 存 主 密 钥 (MLK) 圈 提 主 密 钥 (MULK) TAC 主 密 钥 (MTK) 应 用 主 控 密 钥 (MAMK) 应 用 解 锁 主 密 钥 (MUBK) 应 用 锁 定 主 密 钥 (MBK) 消 费 子 密 钥 (DPK), 由 MPK 用 应 用 主 账 号 推 导 获 得 圈 存 子 密 钥 (DLK), 由 MLK 用 应 用 主 账 号 推 导 获 得 圈 提 子 密 钥 (DULK), 由 MULK 用 应 用 主 账 号 推 导 获 得 TAC 子 密 钥 (DTK), 由 MTK 用 应 用 主 账 号 推 导 获 得 消 费 主 密 钥 (MPK) N/A N/A N/A 应 用 主 控 子 密 钥 (DAMK), 由 MAMK 用 应 用 主 账 号 推 导 获 得 N/A 应 用 主 控 解 锁 子 密 钥 (DUBK) 由 MUBK 用 应 用 主 账 号 推 导 获 得 应 用 主 控 锁 定 子 密 钥 (DBK) 由 MBK 用 应 用 主 账 号 推 导 获 得 N/A 应 用 锁 定 主 密 钥 (MBK) 13

20 6.2 国 际 算 法 子 密 钥 推 导 方 法 本 条 描 述 了 IC 卡 中 密 钥 的 推 导 方 法 图 3 和 图 4 描 述 了 DPK 推 导 的 过 程 DPK 左 半 部 分 的 推 导 方 法 推 导 双 倍 长 DPK 左 半 部 分 的 方 法 : 将 应 用 主 账 号 的 最 右 16 个 数 字 作 为 输 入 数 据 ; 将 MPK 作 为 加 密 密 钥 ; 用 MPK 对 输 入 数 据 进 行 3DEA 运 算 图 3 推 导 DPK 左 边 部 分 DPK 右 半 部 分 的 推 导 方 法 推 导 双 倍 长 DPK 右 半 部 分 的 方 法 : 将 应 用 主 账 号 的 最 右 16 个 数 字 的 求 反 作 为 输 入 数 据 ; 将 MPK 作 为 加 密 密 钥 ; 用 MPK 对 输 入 数 据 进 行 3DEA 运 算 14

21 图 4 推 导 DPK 右 边 部 分 6.3 国 密 算 法 子 密 钥 推 导 方 法 本 条 描 述 了 IC 卡 中 密 钥 的 推 导 方 法 图 5 描 述 了 DPK 推 导 的 过 程 第 一 步 : 取 8 字 节 作 为 分 散 因 子 ; 第 二 步 : 输 入 数 据 由 8 字 节 分 散 因 子 + 分 散 因 子 取 反 组 成 ; 第 三 步 : 由 主 密 钥 对 输 入 数 据 进 行 SM4 加 密 运 算 得 到 16 字 节 结 果 作 为 子 密 钥 输 入 数 据 (16 字 节 ) 主 密 钥 (16 字 节 ) 国 密 SM 加 密 子 密 钥 (16 字 节 ) 图 5 推 导 DPK 过 程 15

22 6.4 国 际 算 法 过 程 密 钥 的 产 生 过 程 密 钥 是 在 交 易 过 程 中 用 可 变 数 据 产 生 的 单 倍 长 密 钥 过 程 密 钥 产 生 后 只 能 在 某 过 程 / 交 易 中 使 用 一 次 图 6 描 述 了 电 子 钱 包 进 行 消 费 交 易 时 产 生 过 程 密 钥 的 机 制 这 方 法 也 用 于 不 同 交 易 类 型 的 过 程 密 钥 的 产 生, 但 输 入 的 数 据 取 决 于 不 同 的 交 易 类 型 图 6 过 程 密 钥 的 产 生 基 于 单 长 度 DEA 密 钥 的 过 程 密 钥 第 一 步 : 卡 片 / 发 卡 机 构 决 定 是 使 用 MAC DEA 密 钥 A 还 是 数 据 加 密 DEA 密 钥 A 来 进 行 所 选 择 的 算 法 处 理 ( 以 后 统 称 为 KeyA ) 第 二 步 : 用 KeyA 与 预 先 决 定 的 变 量 ( 如 当 前 的 交 易 序 号 ) 作 异 或 运 算 产 生 过 程 密 钥 A 在 作 异 或 运 算 前, 数 据 ( 如 交 易 序 号 ) 如 果 少 于 8 个 字 节, 则 在 其 右 边 用 十 六 进 制 数 字 0 填 满 基 于 双 长 度 DEA 密 钥 的 过 程 密 钥 第 一 步 : 卡 片 / 发 卡 机 构 决 定 是 使 用 MAC DEA 密 钥 A 和 B 还 是 数 据 加 密 DEA 密 钥 A 和 B 来 进 行 所 选 择 的 算 法 处 理 ( 以 后 统 称 为 KeyA 和 KeyB ) 第 二 步 : 用 KeyA 与 预 先 决 定 的 变 量 ( 如 当 前 的 交 易 序 号 ) 作 异 或 运 算 产 生 过 程 密 钥 A 在 作 异 或 运 算 前, 数 据 ( 例 如 : 交 易 序 号 ) 如 果 少 于 8 个 字 节, 则 在 其 右 边 用 十 六 进 制 数 字 0 填 满 用 KeyB 与 第 二 步 中 产 生 的 过 程 密 钥 A 所 用 数 据 的 非 作 异 或 运 算 得 到 过 程 密 钥 B 非 运 算 是 以 位 为 单 位 的, 把 值 为 1 的 位 转 换 为 0, 将 值 为 0 的 位 转 换 为 1 在 作 异 或 运 算 前, 数 据 如 果 少 于 8 个 字 节, 则 在 其 右 边 用 十 六 进 制 数 字 0 填 满 6.5 国 密 算 法 过 程 密 钥 的 产 生 过 程 密 钥 是 在 交 易 过 程 中 用 可 变 数 据 产 生 的 16 字 节 长 密 钥 16

23 过 程 密 钥 产 生 后 只 能 在 某 过 程 / 交 易 中 使 用 一 次 图 7 描 述 了 电 子 钱 包 进 行 消 费 交 易 时 产 生 过 程 密 钥 的 机 制 这 方 法 也 用 于 不 同 交 易 类 型 的 过 程 密 钥 的 产 生, 但 输 入 的 数 据 取 决 于 不 同 的 交 易 类 型 输 入 数 据 (16 字 节 ) 子 密 钥 (16 字 节 ) 国 密 SM 加 密 过 程 密 钥 (16 字 节 ) 图 7 过 程 密 钥 的 产 生 第 一 步 : 国 际 算 法 中 定 义 的 8 字 节 输 入 数 据 内 容 保 持 不 变, 将 其 在 右 侧 以 16 进 制 0x 的 方 式 补 齐, 形 成 16 字 节 数 据 作 为 SM4 的 输 入 ( 对 原 输 入 数 据 已 经 为 16 字 节 的 交 易, 不 需 要 补 齐 ); 第 二 步 : 用 16 字 节 子 密 钥, 经 过 一 次 SM4 加 密 产 生 16 字 节 过 程 密 钥 6.6 国 际 算 法 MAC/TAC 的 计 算 MAC/TAC 的 产 生 使 用 以 下 单 倍 长 DEA 算 法 : 第 一 步 : 将 一 个 8 个 字 节 长 的 初 始 值 (Initial Vector) 设 定 为 16 进 制 的 0x 第 二 步 : 将 所 有 的 输 入 数 据 按 指 定 顺 序 串 联 成 一 个 数 据 块 第 三 步 : 将 串 联 成 的 数 据 块 分 割 为 8 字 节 长 的 数 据 块 组, 标 识 为 D1 D2 D3 与 D4 等 分 割 到 最 后, 余 下 的 字 节 组 成 一 个 长 度 小 于 等 于 8 字 节 的 最 后 一 块 数 据 块 第 四 步 : 如 果 最 后 一 个 数 据 块 长 度 为 8 字 节, 则 在 此 数 据 块 后 附 加 一 个 8 字 节 长 的 数 据 块, 附 加 的 数 据 块 为 16 进 制 的 0x 如 果 最 后 一 个 数 据 块 长 度 小 于 8 字 节, 则 该 数 据 块 的 最 后 填 补 一 个 值 为 16 进 制 0x80 的 字 节 如 果 填 补 之 后 的 数 据 块 长 度 等 于 8 字 节, 则 跳 至 第 五 步 如 果 填 补 之 后 的 数 据 块 长 度 仍 小 于 8 字 节, 则 在 数 据 块 后 填 补 16 进 制 0x0 的 字 节 至 数 据 块 长 度 为 8 字 节 第 五 步 :MAC 的 产 生 是 通 过 上 述 方 法 产 生 的 数 据 块 组, 由 过 程 密 钥 进 行 加 密 运 算, 过 程 密 钥 的 产 生 方 法 见 图 6 TAC 的 产 生 是 通 过 上 述 方 法 产 生 的 数 据 块 组, 由 DTK 密 钥 左 右 8 位 字 节 进 行 异 或 运 算 的 结 果 进 行 加 密 运 算 MAC 或 TAC 的 算 法 见 图 8 描 述 第 六 步 : 最 终 值 的 左 4 字 节 为 MAC 或 TAC 17

24 图 8 MAC 和 TAC 的 单 倍 长 DEA 密 钥 算 法 6.7 国 密 算 法 MAC/TAC 的 计 算 MAC/TAC 的 产 生 使 用 以 下 SM4 算 法 : 第 一 步 : 将 一 个 16 个 字 节 长 的 初 始 值 (Initial Vector) 设 定 为 16 进 制 的 0x 第 二 步 : 将 所 有 的 输 入 数 据 按 指 定 顺 序 串 联 成 一 个 数 据 块 第 三 步 : 将 串 联 成 的 数 据 块 分 割 为 16 字 节 长 的 数 据 块 组, 标 识 为 D1 D2 D3 与 D4 等 分 割 到 最 后, 余 下 的 字 节 组 成 一 个 长 度 小 于 等 于 8 字 节 的 最 后 一 块 数 据 块 第 四 步 : 如 果 最 后 一 个 数 据 块 长 度 为 16 字 节, 则 在 此 数 据 块 后 附 加 一 个 16 字 节 长 的 数 据 块, 附 加 的 数 据 块 为 16 进 制 的 0x 如 果 最 后 一 个 数 据 块 长 度 小 于 16 字 节, 则 该 数 据 块 的 最 后 填 补 一 个 值 为 16 进 制 0x80 的 字 节 如 果 填 补 之 后 的 数 据 块 长 度 等 于 16 字 节, 则 跳 至 第 五 步 如 果 填 补 之 后 的 数 据 块 长 度 仍 小 于 16 字 节, 则 在 数 据 块 后 填 补 16 进 制 0x0 的 字 节 至 数 据 块 长 度 为 16 字 节 第 五 步 :MAC/TAC 的 产 生 是 通 过 上 述 方 法 产 生 的 数 据 块 组, 由 过 程 密 钥 进 行 加 密 运 算, 过 程 密 钥 的 产 生 方 法 见 图 7 MAC 或 TAC 的 算 法 见 图 9 描 述 第 六 步 : 将 16 字 节 运 算 结 果 按 8 字 节 分 块 做 异 或 运 算 得 到 8 字 节 运 算 结 果, 取 高 4 字 节 得 到 认 证 码 MAC/TAC 18

25 图 9 MAC 和 TAC 的 国 密 算 法 7 电 子 现 金 动 态 数 据 认 证 在 动 态 数 据 认 证 过 程 中, 终 端 验 证 卡 片 上 的 静 态 数 据 以 及 卡 片 产 生 的 交 易 相 关 信 息 的 签 名,DDA 能 确 认 卡 片 上 的 发 卡 机 构 应 用 数 据 自 卡 片 个 人 化 后 没 有 被 非 法 篡 改 DDA 还 能 确 认 卡 片 的 真 实 性, 防 止 卡 片 的 非 法 复 制 DDA 可 以 是 标 准 动 态 数 据 认 证 或 复 合 动 态 数 据 认 证 / 应 用 密 文 生 成 (CDA) AIP 指 明 了 IC 卡 支 持 的 动 态 数 据 认 证 方 法 用 于 动 态 数 据 认 证 的 记 录 应 是 TLV 编 码 格 式, 并 且 Tag= 70 记 录 中 用 于 动 态 数 据 认 证 的 数 据 取 决 于 记 录 所 属 文 件 的 SFI: 对 于 SFI 从 1 到 10 的 文 件, 记 录 的 Tag( 70 ) 和 记 录 长 度 不 用 于 动 态 数 据 认 证 处 理,READ RECORD 命 令 响 应 数 据 域 中 所 有 其 他 数 据 (SW1,SW2 除 外 ) 都 参 与 动 态 数 据 认 证 ; 对 于 SFI 从 11 到 30 的 文 件, 记 录 的 Tag( 70 ) 和 记 录 长 度 用 于 动 态 数 据 认 证 处 理, 因 而 READ RECORD 命 令 响 应 数 据 域 中 所 有 数 据 (SW1,SW2 除 外 ) 都 参 与 动 态 数 据 认 证 ; 如 果 用 于 动 态 数 据 认 证 的 文 件 中 的 记 录 的 Tag 不 是 70, 则 认 为 动 态 数 据 认 证 已 经 执 行 并 失 败, 终 端 应 设 置 TSI 的 脱 机 数 据 认 证 已 执 行 位, 以 及 TVR 相 应 的 脱 机 静 态 数 据 认 证 失 败 位, 脱 机 动 态 数 据 认 证 失 败 位 或 CDA 失 败 位 7.1 国 际 算 法 密 钥 和 证 书 19

26 终 端 通 过 采 用 公 钥 算 法 验 证 IC 卡 上 的 签 名 和 证 书 来 实 现 动 态 数 据 认 证 公 钥 技 术 使 用 私 钥 产 生 加 密 数 据 ( 证 书 或 签 名 ), 该 加 密 数 据 可 以 被 公 钥 解 密 而 用 于 验 证 和 数 据 恢 复 RSA 公 钥 模 的 位 长 度 应 是 8 的 倍 数, 最 左 边 ( 高 ) 字 节 的 最 左 ( 高 ) 一 位 为 1 所 有 的 长 度 以 字 节 为 单 位 如 果 卡 片 上 的 静 态 应 用 数 据 不 是 唯 一 的 ( 比 如 卡 片 针 对 国 际 和 国 内 交 易 使 用 不 同 的 CVM), 卡 片 应 支 持 多 IC 卡 公 钥 证 书 ( 或 静 态 数 据 签 名 ), 如 果 被 签 名 的 静 态 应 用 数 据 在 卡 片 发 出 后 可 能 会 被 修 改, 卡 片 应 支 持 IC 卡 公 钥 证 书 ( 或 静 态 数 据 签 名 ) 的 更 新 认 证 中 心 动 态 数 据 认 证 需 要 一 个 认 证 中 心 (CA), 认 证 中 心 拥 有 高 级 别 安 全 性 的 加 密 设 备 并 用 来 签 发 发 卡 机 构 公 钥 证 书 每 一 台 符 合 本 部 分 的 终 端 都 应 为 每 一 个 它 能 识 别 的 应 用 保 存 相 应 的 认 证 中 心 公 钥 公 私 钥 对 认 证 中 心 和 发 卡 机 构 应 使 用 15.2 条 中 指 定 的 非 对 称 算 法 产 生 认 证 中 心 公 私 钥 对, 发 卡 机 构 公 私 钥 对 以 及 IC 卡 公 私 钥 对 在 本 章 中 对 动 态 数 据 认 证 过 程 及 相 关 数 据 元 的 描 述 以 RSA 算 法 为 例 认 证 中 心 公 私 钥 对 认 证 中 心 最 多 会 产 生 6 个 公 私 钥 对, 每 个 公 私 钥 对 都 将 分 配 一 个 唯 一 的 认 证 中 心 公 钥 索 引 认 证 中 心 公 钥 及 其 索 引 由 收 单 机 构 加 载 到 终 端, 认 证 中 心 私 钥 由 认 证 中 心 保 管 并 保 证 其 私 密 性 和 安 全 性 终 端 应 有 足 够 空 间 存 放 认 证 中 心 公 钥 及 其 对 应 的 注 册 的 应 用 提 供 商 标 识 (RID) 和 认 证 中 心 公 钥 索 引 终 端 通 过 RID 和 认 证 中 心 公 钥 索 引 定 位 认 证 中 心 公 钥 认 证 中 心 公 钥 模 长 应 在 条 中 所 定 义 的 范 围 内, 认 证 中 心 公 钥 指 数 应 等 于 3 或 发 卡 机 构 公 私 钥 对 发 卡 机 构 产 生 发 卡 机 构 公 私 钥 对, 并 从 认 证 中 心 获 取 发 卡 机 构 公 钥 证 书 发 卡 机 构 将 其 公 钥 发 送 给 认 证 中 心, 认 证 中 心 使 用 模 长 大 于 等 于 发 卡 机 构 公 钥 模 长 并 且 公 钥 有 效 期 晚 于 发 卡 机 构 公 钥 有 效 期 的 认 证 中 心 私 钥 对 其 进 行 签 名 IC 卡 应 包 含 发 卡 机 构 公 钥 证 书 及 其 用 来 验 证 发 卡 机 构 证 书 的 认 证 中 心 公 钥 索 引, 发 卡 机 构 私 钥 由 发 卡 机 构 保 管 并 保 证 其 私 密 性 和 安 全 性 发 卡 机 构 公 钥 模 长 应 小 于 等 于 认 证 中 心 公 钥 最 大 模 长, 发 卡 机 构 公 钥 模 长 应 在 条 中 所 定 义 的 范 围 内 发 卡 机 构 公 钥 指 数 应 等 于 3 或 终 端 通 过 注 册 的 应 用 提 供 商 标 识 (RID) 和 认 证 中 心 公 钥 索 引 定 位 认 证 中 心 公 钥, 并 用 认 证 中 心 公 钥 从 发 卡 机 构 证 书 恢 复 发 卡 机 构 公 钥, 然 后 用 发 卡 机 构 公 钥 恢 复 并 验 证 卡 片 上 的 发 卡 机 构 应 用 数 据 IC 卡 公 私 钥 对 支 持 DDA 还 要 求 发 卡 机 构 为 每 张 IC 卡 产 生 IC 卡 公 私 钥 对,IC 卡 私 钥 存 放 在 IC 卡 中 的 安 全 存 贮 区 域, IC 卡 公 钥 由 发 卡 机 构 私 钥 签 名, 产 生 IC 卡 公 钥 证 书 并 存 放 在 卡 片 中 IC 卡 公 钥 模 长 应 小 于 等 于 发 卡 机 构 公 钥 模 长,IC 卡 公 钥 模 长 应 在 条 中 所 定 义 的 范 围 内 IC 卡 公 钥 指 数 应 等 于 3 或 终 端 通 过 注 册 的 应 用 提 供 商 标 识 (RID) 和 认 证 中 心 公 钥 索 引 定 位 认 证 中 心 公 钥, 并 用 认 证 中 公 钥 从 发 卡 机 构 公 钥 证 书 恢 复 发 卡 机 构 公 钥, 然 后 用 发 卡 机 构 公 钥 从 IC 卡 公 钥 证 书 恢 复 IC 卡 公 钥, 并 用 IC 卡 公 钥 验 证 卡 片 的 动 态 签 名 数 据 IC 卡 公 钥 对 还 可 被 用 于 脱 机 密 文 PIN 验 证, 本 部 分 对 脱 机 密 文 PIN 不 作 要 求 7.2 国 际 算 法 动 态 数 据 认 证 20

27 DDA 的 目 的 是 确 认 存 放 在 IC 卡 中 和 由 IC 卡 生 成 的 关 键 数 据 以 及 从 终 端 收 到 的 数 据 的 合 法 性 DDA 除 了 执 行 同 SDA 类 似 的 静 态 数 据 认 证 过 程, 确 保 IC 卡 中 的 发 卡 机 构 数 据 在 个 人 化 以 后 没 有 被 非 法 篡 改, 还 能 防 止 任 何 对 这 样 的 卡 片 进 行 伪 造 的 可 能 性 动 态 数 据 认 证 有 以 下 可 选 的 两 种 方 式 : 标 准 的 动 态 数 据 认 证, 这 种 方 式 在 卡 片 行 为 分 析 前 执 行 在 这 种 方 式 下,IC 卡 根 据 由 IC 卡 动 态 数 据 所 标 识 的 存 放 在 IC 卡 中 的 或 由 IC 卡 生 成 的 数 据 以 及 由 动 态 数 据 认 证 数 据 对 象 列 表 所 标 识 的 从 终 端 收 到 的 数 据 生 成 一 个 数 字 签 名 ; 复 合 动 态 数 据 认 证 / 应 用 密 文 生 成, 这 种 方 式 在 GENERATE AC 命 令 发 出 后 执 行 在 交 易 证 书 或 授 权 请 求 密 文 的 情 况 下,IC 卡 根 据 由 IC 卡 动 态 数 据 所 标 识 的 存 放 在 IC 卡 中 的 或 由 IC 卡 生 成 的 数 据 得 到 一 个 数 字 签 名, 这 些 数 据 包 括 交 易 证 书 或 授 权 请 求 密 文, 以 及 由 卡 片 风 险 管 理 数 据 对 象 列 表 ( 对 第 一 条 GENERATE AC 命 令 是 CDOL1, 对 第 二 条 GENERATE AC 命 令 是 CDOL2) 标 识 的 由 终 端 生 成 的 不 可 预 知 数 AIP 指 明 IC 卡 支 持 的 选 项 支 持 动 态 数 据 认 证 的 IC 卡 应 包 含 下 列 数 据 元 : 1) 认 证 中 心 公 钥 索 引 : 该 单 字 节 数 据 元 包 含 一 个 二 进 制 数 字, 指 明 终 端 应 使 用 其 保 存 的 相 应 的 认 证 中 心 公 钥 中 的 哪 一 个 来 验 证 IC 卡 ; 2) 发 卡 机 构 公 钥 证 书 : 该 变 长 数 据 元 由 相 应 的 认 证 中 心 提 供 给 发 卡 机 构 终 端 验 证 这 个 数 据 元 时, 按 条 描 述 的 过 程 认 证 发 卡 机 构 公 钥 和 其 它 的 数 据 ; 3) IC 卡 公 钥 证 书 : 该 变 长 数 据 元 由 发 卡 机 构 提 供 给 IC 卡 终 端 验 证 这 个 数 据 元 时, 按 条 描 述 的 过 程 认 证 IC 卡 公 钥 和 其 它 的 数 据 ; 4) 发 卡 机 构 公 钥 的 余 项 : 一 个 变 长 数 据 元 条 有 进 一 步 的 解 释 ; 5) 发 卡 机 构 公 钥 指 数 : 一 个 由 发 卡 机 构 提 供 的 变 长 数 据 元 条 有 进 一 步 的 解 释 ; 6) IC 卡 公 钥 的 余 项 : 一 个 变 长 数 据 元 条 有 进 一 步 的 解 释 ; 7) IC 卡 公 钥 指 数 : 一 个 由 发 卡 机 构 提 供 的 变 长 数 据 元 条 有 进 一 步 的 解 释 ; 8) IC 卡 私 钥 : 一 个 存 放 在 IC 卡 内 部 的 变 长 数 据 元, 用 来 按 条 描 述 的 过 程 生 成 签 名 的 动 态 应 用 数 据 支 持 动 态 数 据 认 证 的 IC 卡 应 生 成 下 列 数 据 元 : 9) 签 名 的 动 态 应 用 数 据 : 一 个 由 IC 卡 使 用 同 IC 卡 公 钥 证 书 所 认 证 的 IC 卡 公 钥 相 对 应 的 IC 卡 私 钥 生 成 的 变 长 数 据 元 它 是 一 个 数 字 签 名, 包 含 了 条 描 述 的 存 放 在 IC 卡 中 的 或 由 IC 卡 生 成 的 以 及 终 端 中 的 关 键 数 据 元 为 了 支 持 动 态 数 据 认 证, 每 一 台 终 端 应 能 够 为 每 个 注 册 的 应 用 提 供 商 标 识 存 储 6 个 认 证 中 心 公 钥, 而 且 应 使 同 密 钥 相 关 的 密 钥 信 息 能 够 同 每 一 个 密 钥 相 关 联 ( 以 使 终 端 能 在 将 来 支 持 多 种 算 法, 允 许 从 一 个 算 法 过 渡 到 另 一 个, 见 12.3 条 ) 在 给 定 RID 和 IC 卡 提 供 的 认 证 中 心 公 钥 索 引 的 情 况 下, 终 端 应 能 够 定 位 这 样 的 公 钥 以 及 和 公 钥 相 关 的 信 息 动 态 数 据 认 证 应 使 用 一 种 在 条 和 条 中 指 明 的 可 逆 的 算 法 条 包 含 了 对 动 态 数 据 认 证 过 程 中 涉 及 到 的 密 钥 和 证 书 的 概 述,7.2.2 条 到 条 详 细 说 明 了 认 证 过 程 中 的 起 始 步 骤, 即 : 1) 由 终 端 恢 复 认 证 中 心 公 钥 ; 2) 由 终 端 恢 复 发 卡 机 构 公 钥 ; 3) 由 终 端 恢 复 IC 卡 公 钥 最 后,7.2.5 条 详 细 说 明 了 两 种 情 况 下 动 态 签 名 的 生 成 和 验 证 过 程 21

28 图 10 DDA 证 书 和 公 钥 体 系 结 构 22

29 7.2.1 密 钥 和 证 书 秘 钥 和 证 书 安 全 应 满 足 如 下 内 容 : a) 为 了 支 持 动 态 数 据 认 证, 一 张 IC 卡 应 拥 有 它 自 己 的 唯 一 的 公 私 钥 对, 公 私 钥 对 由 一 个 私 有 的 签 名 密 钥 和 相 对 应 的 公 开 的 验 证 密 钥 组 成 IC 卡 公 钥 应 存 放 在 IC 卡 上 的 公 钥 证 书 中 b) 动 态 数 据 认 证 采 用 了 一 个 三 层 的 公 钥 证 书 方 案 每 一 个 IC 卡 公 钥 由 它 的 发 卡 机 构 认 证, 而 认 证 中 心 认 证 发 卡 机 构 公 钥 这 表 明 为 了 验 证 IC 卡 的 签 名, 终 端 需 要 先 通 过 验 证 两 个 证 书 来 恢 复 和 验 证 IC 卡 公 钥, 然 后 用 这 个 公 钥 来 验 证 IC 卡 的 动 态 签 名 c) 按 条 中 指 明 的 签 名 方 案 分 别 将 认 证 中 心 私 钥 SCA 应 用 到 表 3 中 指 定 的 数 据 以 及 将 发 卡 机 构 私 钥 SI 应 用 到 表 4 中 指 定 的 数 据, 以 分 别 获 得 发 卡 机 构 公 钥 证 书 和 IC 卡 公 钥 证 书 d) 认 证 中 心 的 公 钥 有 一 个 NCA 个 字 节 的 公 钥 模 认 证 中 心 公 钥 指 数 应 等 于 3 或 e) 发 卡 机 构 的 公 钥 有 一 个 为 NI 个 字 节 (NI NCA) 的 发 卡 机 构 公 钥 模 如 果 NI>(NCA-36), 那 么 发 卡 机 构 公 钥 模 被 分 成 两 部 分, 即 一 部 分 包 含 模 中 最 高 的 NCA-36 个 字 节 ( 发 卡 机 构 公 钥 中 最 左 边 的 数 字 ); 另 一 部 分 包 含 剩 下 的 模 中 最 低 的 NI-(NCA-36) 个 字 节 ( 发 卡 机 构 公 钥 余 项 ) 发 卡 机 构 公 钥 指 数 应 等 于 3 或 f) IC 卡 的 公 钥 有 一 个 为 NIC 个 字 节 (NIC NI NCA) 的 IC 卡 公 钥 模 如 果 NIC>(NI-42), 那 么 IC 卡 公 钥 模 被 分 成 两 部 分, 即 一 部 分 包 含 模 中 最 高 的 NI-42 个 字 节 (IC 卡 公 钥 中 最 左 边 的 数 字 ); 另 一 部 分 包 含 剩 下 的 模 中 最 低 的 NIC-(NI-42) 个 字 节 (IC 卡 公 钥 余 项 ) IC 卡 公 钥 指 数 应 等 于 3 或 g) 如 果 卡 片 上 的 静 态 应 用 数 据 不 是 唯 一 的 ( 例 如 卡 片 针 对 国 际 和 国 内 交 易 使 用 不 同 的 CVM), 卡 片 应 支 持 多 IC 卡 公 钥 证 书, 如 果 被 签 名 的 静 态 应 用 数 据 在 卡 片 发 出 后 可 能 会 被 修 改, 卡 片 应 支 持 IC 卡 公 钥 证 书 的 更 新 h) 为 了 完 成 动 态 数 据 认 证, 终 端 应 首 先 恢 复 和 验 证 IC 卡 公 钥 ( 这 一 步 叫 做 IC 卡 公 钥 认 证 ) IC 卡 公 钥 认 证 需 要 的 所 有 信 息 在 表 5 中 详 细 说 明, 并 存 放 在 IC 卡 中 除 了 RID 可 以 从 AID 中 获 得 外, 其 它 信 息 可 以 通 过 读 取 记 录 (READ RECORD) 命 令 得 到 如 果 缺 少 这 些 数 据 中 的 任 意 一 项, 那 么 动 态 数 据 认 证 失 败 表 3 由 认 证 中 心 签 名 的 发 卡 机 构 公 钥 数 据 ( 即 哈 希 算 法 的 输 入 ) 字 段 名 长 度 描 述 格 式 证 书 格 式 1 十 六 进 制, 值 为 02 b 发 卡 机 构 识 别 号 4 主 账 号 最 左 面 的 3-8 个 数 字 ( 在 右 边 补 上 十 六 进 制 数 cn8 F ) 证 书 失 效 日 期 2 MMYY, 在 此 日 期 后, 这 张 证 书 无 效 n4 证 书 序 列 号 3 由 认 证 中 心 分 配 给 这 张 证 书 的 唯 一 的 二 进 制 数 b 哈 希 算 法 标 识 1 标 识 用 于 在 数 字 签 名 方 案 中 产 生 哈 希 结 果 的 哈 希 算 法 b 发 卡 机 构 公 钥 算 法 标 识 1 标 识 使 用 发 卡 机 构 公 钥 的 数 字 签 名 算 法 b 发 卡 机 构 公 钥 长 度 1 标 识 发 卡 机 构 公 钥 模 的 字 节 长 度 b 发 卡 机 构 公 钥 指 数 长 度 1 标 识 发 卡 机 构 公 钥 指 数 的 字 节 长 度 b 发 卡 机 构 公 钥 或 发 卡 机 构 公 NCA 36 如 果 NI NCA 36, 这 个 字 段 包 含 了 在 右 边 补 上 了 NCA b 钥 的 最 左 边 字 节 36 NI 个 值 为 BB 的 字 节 的 整 个 发 卡 机 构 公 钥 如 果 NI>NCA-36, 这 个 字 段 包 含 了 发 卡 机 构 公 钥 最 高 位 的 NCA 36 个 字 节 发 卡 机 构 公 钥 的 余 项 0 或 NI NCA+36 这 个 字 段 只 有 在 NI>NCA 36 时 才 出 现 它 包 含 了 发 卡 机 构 公 钥 最 低 位 的 NI NCA+36 个 字 节 b 23

30 发 卡 机 构 公 钥 指 数 1 或 3 发 卡 机 构 公 钥 指 数 等 于 3 或 b 表 4 由 发 卡 机 构 签 名 的 IC 卡 公 钥 数 据 ( 即 哈 希 算 法 的 输 入 ) 字 段 名 长 度 描 述 格 式 证 书 格 式 1 十 六 进 制, 值 为 04 b 应 用 主 账 号 10 主 账 号 ( 在 右 边 补 上 十 六 进 制 数 F ) cn20 证 书 失 效 日 期 2 MMYY, 在 此 日 期 后, 这 张 证 书 无 效 n4 证 书 序 列 号 3 由 发 卡 机 构 分 配 给 这 张 证 书 的 唯 一 的 二 进 制 数 b 哈 希 算 法 标 识 1 标 识 用 于 在 数 字 签 名 方 案 中 产 生 哈 希 结 果 的 哈 希 算 法 b IC 卡 公 钥 算 法 标 识 1 标 识 使 用 在 IC 卡 公 钥 上 的 数 字 签 名 算 法 b IC 卡 公 钥 长 度 1 标 识 IC 卡 公 钥 的 模 的 字 节 长 度 b IC 卡 公 钥 指 数 长 度 1 标 识 IC 卡 公 钥 指 数 的 字 节 长 度 b 如 果 NIC NI 42, 这 个 字 段 包 含 了 在 右 边 补 上 了 NI 42 NIC IC 卡 公 钥 或 IC 卡 公 钥 的 最 左 个 值 为 BB 的 字 节 的 整 个 IC 卡 公 钥 NI 42 边 字 节 如 果 NIC>NI 42, 这 个 字 段 包 含 了 IC 卡 公 钥 最 高 位 的 NI 42 个 b 字 节 IC 卡 公 钥 的 余 项 0 或 这 个 字 段 只 有 在 NIC>NI 42 时 才 出 现 它 包 含 了 IC 卡 公 钥 最 低 NIC NI+42 位 的 NIC NI+42 个 字 节 b IC 卡 公 钥 指 数 1 或 3 IC 卡 公 钥 指 数 等 于 3 或 b 需 认 证 的 静 态 数 据 变 长 需 认 证 的 静 态 数 据 : 一 个 用 来 验 证 卡 片 静 态 数 据 的 签 名 在 卡 片 个 人 化 阶 段, 使 用 发 卡 机 构 私 钥 签 名 的 数 据, 保 存 在 卡 b 片 中 认 证 过 程 的 输 入 由 被 AFL 标 识 的 记 录 组 成, 其 后 跟 有 AIP[ 如 果 AIP 被 可 选 的 静 态 数 据 认 证 标 签 列 表 ( 标 签 9F4A ) 标 识 ] 如 果 静 态 数 据 认 证 标 签 列 表 存 在, 它 应 仅 包 含 标 识 AIP 用 的 标 签 82 表 5 动 态 认 证 中 的 公 钥 认 证 所 需 的 数 据 对 象 标 签 长 度 值 格 式 - 5 注 册 的 应 用 提 供 商 标 识 b 8F 1 认 证 中 心 公 钥 索 引 b 90 NCA 发 卡 机 构 公 钥 证 书 b 92 NI NCA+36 发 卡 机 构 公 钥 的 余 项 ( 如 果 存 在 ) b 9F32 1 或 3 发 卡 机 构 公 钥 指 数 b 9F46 NI IC 卡 公 钥 证 书 b 9F48 NIC NI+42 IC 卡 公 钥 的 余 项 ( 如 果 存 在 ) b 9F47 1 或 3 IC 卡 公 钥 指 数 b 需 认 证 的 静 态 数 据 : 一 个 用 来 验 证 卡 片 静 态 数 据 的 签 - 变 长 名 在 卡 片 个 人 化 阶 段, 使 用 发 卡 机 构 私 钥 签 名 的 数 据, - 保 存 在 卡 片 中 认 证 中 心 公 钥 的 获 取 24

31 终 端 读 取 认 证 中 心 公 钥 索 引 使 用 这 个 索 引 和 RID, 终 端 能 够 确 认 并 取 得 存 放 在 终 端 的 认 证 中 心 公 钥 的 模, 指 数 和 与 密 钥 相 关 的 信 息, 以 及 将 使 用 的 相 应 算 法 如 果 终 端 没 有 存 储 与 这 个 索 引 及 RID 相 关 联 的 密 钥, 那 么 动 态 数 据 认 证 失 败 发 卡 机 构 公 钥 的 获 取 a) 如 果 发 卡 机 构 公 钥 证 书 的 长 度 不 同 于 在 前 面 的 章 条 中 获 得 的 认 证 中 心 公 钥 模 长 度, 那 么 动 态 数 据 认 证 失 败 b) 为 了 获 得 在 表 6 中 指 明 的 恢 复 数 据, 使 用 认 证 中 心 公 钥 和 相 应 的 算 法 按 照 条 中 指 明 的 恢 复 函 数 恢 复 发 卡 机 构 公 钥 证 书 如 果 恢 复 数 据 的 结 尾 不 等 于 BC, 那 么 动 态 数 据 认 证 失 败 表 6 从 发 卡 机 构 公 钥 证 书 恢 复 数 据 的 格 式 字 段 名 长 度 描 述 格 式 恢 复 数 据 头 1 十 六 进 制, 值 为 6A b 证 书 格 式 1 十 六 进 制, 值 为 02 b 发 卡 机 构 标 识 主 账 号 最 左 面 的 3-8 个 数 字 ( 在 右 边 补 上 十 六 进 制 数 4 F ) cn8 证 书 失 效 日 期 2 MMYY, 在 此 日 期 后, 这 张 证 书 无 效 n4 证 书 序 列 号 3 由 认 证 中 心 分 配 给 这 张 证 书 的 唯 一 的 二 进 制 数 b 哈 希 算 法 标 识 标 识 用 于 在 数 字 签 名 方 案 中 产 生 哈 希 结 果 的 哈 希 算 1 法 b 发 卡 机 构 公 钥 算 法 标 识 1 标 识 使 用 在 发 卡 机 构 公 钥 上 的 数 字 签 名 算 法 b 发 卡 机 构 公 钥 长 度 1 标 识 发 卡 机 构 公 钥 的 模 的 字 节 长 度 b 发 卡 机 构 公 钥 指 数 长 度 1 标 识 发 卡 机 构 公 钥 指 数 的 字 节 长 度 b 发 卡 机 构 公 钥 或 发 卡 机 构 公 如 果 NI NCA 36, 这 个 字 段 包 含 了 在 右 边 补 上 了 NCA 钥 的 最 左 边 字 节 36 NI 个 值 为 BB 的 字 节 的 整 个 发 卡 机 构 公 钥 NCA-36 如 果 NI>NCA-36, 这 个 字 段 包 含 了 发 卡 机 构 公 钥 最 高 位 b 的 NCA 36 个 字 节 哈 希 结 果 20 发 卡 机 构 公 钥 以 及 相 关 信 息 的 哈 希 值 b 恢 复 数 据 结 尾 1 十 六 进 制, 值 为 BC b a) 检 查 恢 复 数 据 头 如 果 它 不 是 6A, 那 么 动 态 数 据 认 证 失 败 b) 检 查 证 书 格 式 如 果 它 不 是 02, 那 么 动 态 数 据 认 证 失 败 c) 将 表 6 中 的 第 2 个 到 第 10 个 数 据 元 ( 即 从 证 书 格 式 直 到 发 卡 机 构 公 钥 或 发 卡 机 构 公 钥 的 最 左 边 字 节 ) 从 左 到 右 连 接, 再 把 发 卡 机 构 公 钥 的 余 项 加 在 后 面 ( 如 果 有 ), 最 后 是 发 卡 机 构 公 钥 指 数 d) 使 用 指 定 的 哈 希 算 法 ( 从 哈 希 算 法 标 识 得 到 ) 对 上 一 步 的 连 接 结 果 计 算 得 到 哈 希 结 果 e) 把 上 一 步 计 算 得 到 的 哈 希 结 果 和 恢 复 出 的 哈 希 结 果 相 比 较 如 果 它 们 不 一 样, 那 么 动 态 数 据 认 证 失 败 f) 检 验 发 卡 机 构 识 别 号 是 否 匹 配 主 账 号 最 左 面 的 3-8 个 数 字 ( 允 许 发 卡 机 构 识 别 号 可 能 在 其 后 填 充 的 F ) 如 果 不 匹 配, 那 么 动 态 数 据 认 证 失 败 g) 确 认 证 书 失 效 日 期 中 指 定 月 的 最 后 日 期 等 于 或 迟 于 今 天 的 日 期 如 果 证 书 失 效 日 期 在 今 天 的 日 期 之 前, 那 么 证 书 已 过 期, 动 态 数 据 认 证 失 败 h) 检 验 连 接 起 来 的 RID 认 证 中 心 公 钥 索 引 证 书 序 列 号 是 否 有 效 如 果 无 效, 那 么 动 态 数 据 认 证 失 败 25

32 i) 如 果 发 卡 机 构 公 钥 算 法 标 识 无 法 识 别, 那 么 动 态 数 据 认 证 失 败 j) 如 果 以 上 所 有 的 检 验 都 通 过, 连 接 发 卡 机 构 公 钥 的 最 左 边 字 节 和 发 卡 机 构 公 钥 的 余 项 ( 如 果 有 ) 以 得 到 发 卡 机 构 公 钥 模, 从 而 继 续 下 一 步 取 得 IC 卡 公 钥 IC 卡 公 钥 的 获 取 a) 如 果 IC 卡 公 钥 证 书 的 长 度 不 同 于 在 前 面 的 章 条 中 获 得 的 发 卡 机 构 公 钥 模 长 度, 那 么 动 态 数 据 认 证 失 败 b) 为 了 获 得 在 表 7 中 指 明 的 恢 复 数 据, 使 用 发 卡 机 构 公 钥 和 相 应 的 算 法 将 条 中 指 明 的 恢 复 函 数 应 用 到 IC 卡 公 钥 证 书 上 如 果 恢 复 数 据 的 结 尾 不 等 于 BC, 那 么 动 态 数 据 认 证 失 败 表 7 从 IC 卡 公 钥 证 书 恢 复 数 据 的 格 式 字 段 名 长 度 描 述 格 式 恢 复 数 据 头 1 十 六 进 制, 值 为 6A b 证 书 格 式 1 十 六 进 制, 值 为 04 b 应 用 主 账 号 10 主 账 号 ( 在 右 边 补 上 十 六 进 制 数 F ) cn20 证 书 失 效 日 期 2 MMYY, 在 此 日 期 后, 这 张 证 书 无 效 n4 证 书 序 列 号 3 由 发 卡 机 构 分 配 给 这 张 证 书 的 唯 一 的 二 进 制 数 b 哈 希 算 法 标 识 标 识 用 于 在 数 字 签 名 方 案 中 产 生 哈 希 结 果 的 哈 希 算 1 法 b IC 卡 公 钥 算 法 标 识 1 标 识 使 用 在 IC 卡 公 钥 上 的 数 字 签 名 算 法 b IC 卡 公 钥 长 度 1 标 识 IC 卡 公 钥 的 模 的 字 节 长 度 b IC 卡 公 钥 指 数 长 度 1 标 识 IC 卡 公 钥 指 数 的 字 节 长 度 b IC 卡 公 钥 或 IC 卡 公 钥 的 最 左 如 果 NIC NI 42, 这 个 字 段 包 含 了 在 右 边 补 上 了 NI 边 字 节 42 NIC 个 值 为 BB 的 字 节 的 整 个 IC 卡 公 钥 NI-42 如 果 NIC>NI-42, 这 个 字 段 包 含 了 IC 卡 公 钥 最 高 位 的 NI b 42 个 字 节 哈 希 结 果 20 IC 卡 公 钥 以 及 相 关 信 息 的 哈 希 值 b 恢 复 数 据 结 尾 1 十 六 进 制, 值 为 BC b a) 检 查 恢 复 数 据 头 如 果 它 不 是 6A, 那 么 动 态 数 据 认 证 失 败 b) 检 查 证 书 格 式 如 果 它 不 是 04, 那 么 动 态 数 据 认 证 失 败 c) 将 表 7 中 的 第 2 个 到 第 10 个 数 据 元 ( 即 从 证 书 格 式 直 到 IC 卡 公 钥 或 IC 卡 公 钥 的 最 左 边 字 节 ) 从 左 到 右 连 接, 再 把 IC 卡 公 钥 的 余 项 ( 如 果 有 ) 和 IC 卡 公 钥 指 数 加 在 后 面, 最 后 是 AFL 标 示 的 需 认 证 的 静 态 数 据, 如 果 静 态 数 据 认 证 标 签 列 表 存 在, 它 应 仅 包 含 标 识 AIP 用 的 标 签 82 如 果 静 态 数 据 认 证 标 签 列 表 存 在, 并 且 其 包 含 非 82 的 标 签, 那 么 动 态 数 据 认 证 失 败 d) 把 指 定 的 哈 希 算 法 ( 从 哈 希 算 法 标 识 得 到 ) 应 用 到 上 一 步 的 连 接 结 果 从 而 得 到 哈 希 结 果 e) 把 上 一 步 计 算 得 到 的 哈 希 结 果 和 恢 复 出 的 哈 希 结 果 相 比 较 如 果 它 们 不 一 样, 那 么 动 态 数 据 认 证 失 败 f) 比 较 恢 复 得 到 的 主 账 号 和 从 IC 卡 读 出 的 应 用 主 账 号 是 否 相 同 如 果 不 同, 那 么 动 态 数 据 认 证 失 败 g) 检 验 证 书 失 效 日 期 中 指 定 月 的 最 后 日 期 是 否 等 于 或 迟 于 今 天 的 日 期 如 果 不 是, 那 么 动 态 数 据 认 证 失 败 26

33 h) 如 果 IC 卡 公 钥 算 法 标 识 无 法 识 别, 那 么 动 态 数 据 认 证 失 败 i) 如 果 以 上 所 有 的 检 验 都 通 过, 连 接 IC 卡 公 钥 的 最 左 边 字 节 和 IC 卡 公 钥 的 余 项 ( 如 果 有 ) 以 得 到 发 卡 机 构 公 钥 模, 继 续 按 下 面 章 条 的 描 述 执 行 实 际 的 动 态 数 据 认 证 标 准 动 态 数 据 认 证 动 态 签 名 的 生 成 假 定 终 端 已 成 功 地 按 上 面 讲 述 的 过 程 取 得 了 IC 卡 公 钥 动 态 签 名 的 生 成 按 以 下 的 步 骤 进 行 : c) 终 端 发 出 内 部 认 证 (INTERNAL AUTHENTICATE) 命 令, 命 令 中 包 含 由 DDOL 指 定 的 数 据 元, 这 些 数 据 元 按 照 JT/T xxx.1-xxxx5.3 条 中 指 明 的 规 则 连 接 在 一 起 d) IC 卡 可 能 包 含 DDOL, 但 终 端 应 有 一 个 缺 省 的, 由 公 共 交 通 IC 卡 系 统 指 定 的 DDOL, 以 防 在 IC 卡 没 有 提 供 DDOL 的 情 况 下 使 用 e) DDOL 应 包 含 由 终 端 生 成 的 不 可 预 知 数 ( 标 签 9F37,4 个 字 节 的 二 进 制 数 ) f) 如 果 下 面 的 任 一 情 况 发 生, 动 态 数 据 认 证 失 败 : 1) IC 卡 和 终 端 都 不 含 有 DDOL; 2) IC 卡 上 的 DDOL 不 包 含 不 可 预 知 数 ; 3) IC 卡 上 没 有 DDOL 并 且 终 端 上 缺 省 的 DDOL 不 包 含 不 可 预 知 数 g) IC 卡 使 用 IC 卡 私 钥 和 相 应 的 算 法 并 按 条 对 表 8 中 指 明 的 数 据 生 成 数 字 签 名 这 个 结 果 叫 做 签 名 的 动 态 应 用 数 据 表 8 需 签 名 的 动 态 应 用 数 据 ( 即 哈 希 算 法 的 输 入 ) 字 段 名 长 度 描 述 格 式 签 名 的 数 据 格 式 1 十 六 进 制, 值 为 05 b 哈 希 算 法 标 识 1 标 识 用 于 产 生 哈 希 结 果 的 哈 希 算 法 b IC 卡 动 态 数 据 长 度 1 标 识 IC 卡 动 态 数 据 的 字 节 长 度 LDD b IC 卡 动 态 数 据 LDD 由 IC 卡 生 成 和 / 或 存 储 在 IC 卡 上 的 动 态 数 据 - 填 充 字 节 NIC LDD 25 (NIC-LDD 25) 个 值 为 BB 的 填 充 字 节 b 终 端 动 态 数 据 变 长 由 DDOL 指 定 的 数 据 元 连 接 而 成 - IC 卡 动 态 数 据 的 字 节 长 度 LDD 满 足 0 LDD NIC-25 IC 卡 动 态 数 据 的 最 左 边 的 3-9 个 字 节 应 该 由 一 个 字 节 长 的 IC 卡 动 态 数 字 长 度 后 面 跟 随 的 2-8 个 IC 卡 动 态 数 字 的 值 ( 标 签 9F4C,2-8 个 二 进 制 字 节 ) 组 成 IC 卡 动 态 数 字 是 由 一 个 由 IC 卡 生 成 的, 随 时 间 而 变 的 参 数,[ 例 如 它 可 以 是 不 可 预 知 数 或 者 IC 卡 每 收 到 一 个 内 部 认 证 (INTERNAL AUTHENTICATE) 命 令 就 加 一 的 计 数 器 )] 本 部 分 建 议 使 用 ATC 作 为 IC 卡 动 态 数 字 除 了 表 5 中 指 明 的 数 据, 动 态 数 据 认 证 所 需 的 数 据 对 象 在 表 9 中 详 细 说 明 表 9 生 成 和 检 验 动 态 签 名 所 需 要 的 其 它 数 据 对 象 标 签 长 度 值 格 式 9F4B NIC 签 名 的 动 态 应 用 数 据 b 9F49 变 长 DDOL b 动 态 签 名 的 验 证 a) 如 果 签 名 的 动 态 应 用 数 据 的 长 度 不 同 于 IC 卡 公 钥 模 的 长 度, 那 么 动 态 数 据 认 证 失 败 27

34 b) 为 了 获 得 在 表 10 中 指 明 的 恢 复 数 据, 使 用 IC 卡 公 钥 和 相 应 的 算 法 将 条 中 指 明 的 恢 复 函 数 应 用 到 签 名 的 动 态 应 用 数 据 上 如 果 恢 复 数 据 的 结 尾 不 等 于 BC, 那 么 动 态 数 据 认 证 失 败 表 10 从 签 名 的 动 态 应 用 数 据 恢 复 的 数 据 格 式 字 段 名 长 度 描 述 格 式 恢 复 数 据 头 1 十 六 进 制, 值 为 6A b 签 名 数 据 格 式 1 十 六 进 制, 值 为 05 b 哈 希 算 法 标 识 1 标 识 用 于 在 数 字 签 名 方 案 中 产 生 哈 希 结 果 的 哈 希 算 法 1 b IC 卡 动 态 数 据 长 度 1 标 识 IC 卡 动 态 数 据 的 字 节 长 度 b IC 卡 动 态 数 据 LDD 由 IC 卡 生 成 和 / 或 存 储 在 IC 卡 上 的 动 态 数 据 - 填 充 字 节 NIC- LDD 25 (NIC-LDD 25) 个 值 为 BB 的 填 充 字 节 b 哈 希 结 果 20 动 态 应 用 数 据 以 及 相 关 信 息 的 哈 希 值 b 恢 复 数 据 结 尾 1 十 六 进 制, 值 为 BC b c) 检 查 恢 复 数 据 头 如 果 它 不 是 6A, 那 么 动 态 数 据 认 证 失 败 d) 检 查 签 名 数 据 格 式 如 果 它 不 是 05, 那 么 动 态 数 据 认 证 失 败 e) 将 表 10 中 的 第 2 个 到 第 6 个 数 据 元 ( 即 从 签 名 数 据 格 式 直 到 填 充 字 节 ) 从 左 到 右 连 接, 再 把 DDOL 中 指 定 的 数 据 元 加 在 后 面 f) 把 指 定 的 哈 希 算 法 ( 从 哈 希 算 法 标 识 得 到 ) 应 用 到 上 一 步 的 连 接 结 果 从 而 得 到 哈 希 结 果 g) 把 上 一 步 计 算 得 到 的 哈 希 结 果 和 恢 复 出 的 哈 希 结 果 相 比 较 如 果 它 们 不 一 样, 那 么 动 态 数 据 认 证 失 败 如 果 以 上 所 有 的 步 骤 都 成 功, 那 么 动 态 数 据 认 证 成 功 在 表 10 中 恢 复 得 到 的 IC 卡 动 态 数 据 中 所 包 含 的 IC 卡 动 态 数 字 应 被 存 放 在 标 签 9F4C 中 7.3 国 密 算 法 密 钥 和 证 书 终 端 通 过 SM2 公 钥 密 码 算 法 验 证 IC 卡 上 的 签 名 和 证 书 以 实 现 动 态 数 据 认 证 SM2 算 法 使 用 私 钥 产 生 证 书 或 签 名, 该 证 书 或 签 名 可 以 被 公 钥 验 证 本 部 分 认 可 的 SM2 为 中 国 国 家 标 准 的 椭 圆 曲 线 公 钥 密 码 算 法, 其 数 字 签 名 不 具 备 消 息 恢 复 功 能 对 于 用 RSA 签 名 的 证 书, 其 中 的 公 钥 及 其 相 关 信 息 在 验 证 证 书 的 过 程 中 被 恢 复 出 来 而 对 于 用 SM2 签 名 的 证 书 数 据 公 钥 及 其 相 关 信 息 以 明 文 形 式 包 含 在 其 中, 后 面 附 着 一 个 数 字 签 名 认 证 中 心 动 态 数 据 认 证 需 要 一 个 认 证 中 心 (CA), 认 证 中 心 拥 有 高 级 别 安 全 性 的 加 密 设 备 并 用 来 签 发 发 卡 机 构 公 钥 证 书 每 一 台 符 合 本 部 分 的 终 端 都 应 为 每 一 个 它 能 识 别 的 应 用 保 存 相 应 的 认 证 中 心 公 钥 认 证 中 心 需 支 持 SM2 算 法 公 私 钥 对 认 证 中 心 发 卡 机 构 和 IC 卡 使 用 SM2 算 法 产 生 认 证 中 心 公 私 钥 对 和 发 卡 机 构 公 私 钥 对 以 及 IC 卡 公 私 钥 对 认 证 中 心 公 私 钥 对 28

35 认 证 中 心 产 生 SM2 算 法 公 私 钥 对, 每 个 公 私 钥 对 都 将 分 配 一 个 唯 一 的 认 证 中 心 公 钥 索 引 认 证 中 心 公 钥 及 其 索 引 由 收 单 行 加 载 到 终 端, 认 证 中 心 私 钥 由 认 证 中 心 保 管 并 保 证 其 私 密 性 和 安 全 性 终 端 应 有 足 够 空 间 存 放 认 证 中 心 公 钥 及 其 对 应 的 注 册 应 用 提 供 商 标 识 (RID) 和 认 证 中 心 公 钥 索 引 终 端 通 过 RID 和 认 证 中 心 公 钥 索 引 定 位 认 证 中 心 公 钥 认 证 中 心 SM2 公 钥 算 法 采 用 中 国 国 家 密 码 管 理 局 推 荐 曲 线 参 数 发 卡 机 构 公 私 钥 对 a) 支 持 SDA 或 DDA 都 需 要 发 卡 机 构 产 生 发 卡 机 构 公 私 钥 对, 并 从 认 证 中 心 获 取 发 卡 机 构 公 钥 证 书 发 卡 机 构 将 其 公 钥 发 送 给 认 证 中 心, 认 证 中 心 使 用 公 钥 有 效 期 晚 于 发 卡 机 构 公 钥 有 效 期 的 认 证 中 心 私 钥 对 其 进 行 签 名 签 名 算 法 将 标 识 在 发 卡 机 构 证 书 的 发 卡 机 构 公 钥 签 名 算 法 标 识 字 段 b) IC 卡 应 包 含 发 卡 机 构 公 钥 证 书 及 其 用 来 验 证 发 卡 机 构 证 书 的 认 证 中 心 公 钥 索 引, 发 卡 机 构 私 钥 由 发 卡 机 构 保 管 并 保 证 其 私 密 性 和 安 全 性 c) 终 端 通 过 注 册 应 用 提 供 商 标 识 (RID) 和 认 证 中 心 公 钥 索 引 定 位 认 证 中 心 公 钥, 并 用 认 证 中 心 公 钥 验 证 发 卡 机 构 证 书, 然 后 用 发 卡 机 构 公 钥 验 证 卡 片 上 的 发 卡 机 构 应 用 数 据 验 证 签 名 数 据 时, 需 根 据 发 卡 机 构 证 书 的 发 卡 机 构 公 钥 签 名 算 法 标 识 字 段 再 次 检 查 算 法 类 型 IC 卡 公 私 钥 对 支 持 DDA 还 要 求 发 卡 机 构 为 每 张 IC 卡 产 生 IC 卡 公 私 钥 对, 或 者 由 IC 卡 自 己 产 生 IC 卡 公 私 钥 对,IC 卡 私 钥 存 放 在 IC 卡 中 的 安 全 存 贮 区 域,IC 卡 公 钥 由 发 卡 机 构 私 钥 签 名, 产 生 IC 卡 公 钥 证 书 并 存 放 在 卡 片 中 终 端 通 过 注 册 应 用 标 识 (RID) 和 认 证 中 心 公 钥 索 引 定 位 认 证 中 心 公 钥, 并 用 认 证 中 公 钥 验 证 发 卡 机 构 公 钥 证 书, 然 后 用 发 卡 机 构 公 钥 验 证 IC 卡 公 钥 证 书, 并 用 IC 卡 公 钥 验 证 卡 片 的 动 态 签 名 数 据 验 证 签 名 数 据 时, 需 根 据 IC 卡 公 钥 证 书 的 发 卡 机 构 公 钥 签 名 算 法 标 识 字 段 再 次 检 查 算 法 类 型 7.4 国 密 算 法 动 态 数 据 认 证 密 钥 和 证 书 符 合 国 密 算 法 的 秘 钥 和 证 书 应 满 足 如 下 内 容 : a) 为 了 支 持 动 态 数 据 认 证, 一 张 IC 卡 应 拥 有 它 自 己 的 公 私 钥 对, 公 私 钥 对 由 一 个 私 有 的 签 名 密 钥 和 相 对 应 的 公 开 的 验 证 密 钥 组 成 IC 卡 公 钥 应 存 放 在 IC 卡 上 的 公 钥 证 书 中 b) 动 态 数 据 认 证 采 用 了 一 个 三 层 的 公 钥 证 书 方 案 每 一 个 IC 卡 公 钥 由 它 的 发 卡 机 构 认 证, 而 认 证 中 心 认 证 发 卡 机 构 公 钥 这 表 明 为 了 验 证 IC 卡 的 签 名, 终 端 需 要 先 通 过 验 证 两 个 证 书 来 验 证 IC 卡 公 钥, 然 后 用 这 个 公 钥 来 验 证 IC 卡 的 动 态 签 名 c) 用 认 证 中 心 私 钥 SCA 对 表 11 中 指 定 的 数 据 计 算 SM2 签 名 获 得 发 卡 机 构 公 钥 证 书, 用 发 卡 机 构 私 钥 SI 对 表 13 中 指 定 的 数 据 计 算 SM2 签 名 获 得 IC 卡 公 钥 证 书 d) 如 果 卡 片 上 的 静 态 应 用 数 据 不 是 唯 一 的, 卡 片 应 支 持 多 IC 卡 公 钥 证 书, 如 果 被 签 名 的 静 态 应 用 数 据 在 卡 片 发 出 后 可 能 会 被 修 改, 卡 片 应 支 持 IC 卡 公 钥 证 书 的 更 新 e) 为 了 完 成 动 态 数 据 认 证, 终 端 应 首 先 验 证 IC 卡 公 钥 ( 这 一 步 叫 做 IC 卡 公 钥 认 证 ) 使 用 SM2 算 法 的 IC 卡 公 钥 认 证 需 要 的 所 有 信 息 在 表 14 中 详 细 说 明, 并 存 放 在 IC 卡 中 除 了 RID 可 以 从 AID 中 获 得 外, 其 它 信 息 可 以 通 过 读 取 记 录 (READ RECORD) 命 令 得 到 如 果 缺 少 这 些 数 据 中 的 任 意 一 项, 那 么 动 态 数 据 认 证 失 败 表 11 由 认 证 中 心 签 名 的 发 卡 机 构 公 钥 数 据 ( 待 签 名 数 据 ) 字 段 名 长 度 描 述 格 式 29

36 证 书 格 式 ( 记 录 头 ) 1 十 六 进 制, 值 为 12 b 发 卡 机 构 标 识 主 账 号 最 左 面 的 3-8 个 数 字 ( 在 右 边 补 上 十 六 cn 8 4 进 制 数 F ) 证 书 失 效 日 期 2 MMYY, 在 此 日 期 后, 这 张 证 书 无 效 n 4 证 书 序 列 号 3 由 认 证 中 心 分 配 给 这 张 证 书 的 唯 一 的 二 进 制 数 b 发 卡 机 构 公 钥 签 名 算 法 标 标 识 发 卡 机 构 公 钥 对 应 的 数 字 签 名 算 法 SM2 b 1 识 算 法 为 04 发 卡 机 构 公 钥 加 密 算 法 标 标 识 发 卡 机 构 公 钥 对 应 的 加 密 算 法, 保 留 项 b 1 识 发 卡 机 构 公 钥 参 数 标 识 1 用 于 标 识 椭 圆 曲 线 参 数, 同 时 确 定 NI b 发 卡 机 构 公 钥 长 度 1 标 识 发 卡 机 构 公 钥 字 节 长 度 b 发 卡 机 构 公 钥 NI SM2 公 钥 是 椭 圆 曲 线 上 的 一 个 点 b 表 12 发 卡 机 构 公 钥 证 书 的 格 式 字 段 名 长 度 描 述 格 式 证 书 格 式 1 十 六 进 制, 值 为 12 b 发 卡 机 构 标 识 4 主 账 号 最 左 面 的 3-8 个 数 字 ( 在 右 边 补 上 十 六 进 制 数 cn 8 F ) 证 书 失 效 日 期 2 MMYY, 在 此 日 期 后, 这 张 证 书 无 效 n4 证 书 序 列 号 3 由 认 证 中 心 分 配 给 这 张 证 书 的, 唯 一 的 二 进 制 数 b 发 卡 机 构 签 名 公 钥 算 法 标 识 1 标 识 发 卡 机 构 公 钥 对 应 的 数 字 签 名 算 法 SM2 算 法 b 为 04 发 卡 机 构 公 钥 加 密 算 法 标 识 1 标 识 发 卡 机 构 公 钥 对 应 的 加 密 算 法, 保 留 项 b 发 卡 机 构 公 钥 参 数 标 识 1 用 于 标 识 椭 圆 曲 线 参 数, 同 时 确 定 NI b 发 卡 机 构 公 钥 长 度 1 标 识 发 卡 机 构 公 钥 字 节 长 度 b 发 卡 机 构 公 钥 NI 如 是 SM2 算 法, 该 字 段 是 椭 圆 曲 线 上 的 一 个 点 b 数 字 签 名 NCA 认 证 中 心 对 表 11 的 数 据 计 算 的 SM2 签 名 r s b 表 13 由 发 卡 机 构 签 名 的 IC 卡 公 钥 数 据 ( 待 签 名 数 据 ) 字 段 名 长 度 描 述 格 式 证 书 格 式 1 值 为 14 b 应 用 主 账 号 10 主 账 号 ( 在 右 边 补 上 十 六 进 制 数 F ) cn 20 证 书 失 效 日 期 2 MMYY, 在 此 日 期 后, 这 张 证 书 无 效 n4 证 书 序 列 号 3 由 发 卡 机 构 分 配 给 这 张 证 书 的 唯 一 的 二 进 制 数 b IC 卡 公 钥 签 名 算 法 标 识 1 标 识 IC 卡 公 钥 对 应 的 数 字 签 名 算 法 b IC 卡 公 钥 加 密 算 法 标 识 1 标 识 IC 卡 公 钥 对 应 的 加 密 算 法, 保 留 项 b IC 卡 公 钥 参 数 标 识 1 用 于 标 识 椭 圆 曲 线 参 数, 同 时 确 定 NIC b IC 卡 公 钥 长 度 1 标 识 IC 卡 公 钥 的 字 节 长 度 b IC 卡 公 钥 如 果 IC 卡 公 钥 算 法 标 识 对 应 于 SM2, 该 字 段 为 椭 圆 曲 线 上 的 NIC 一 个 点 需 认 证 的 静 态 数 据 需 认 证 的 静 态 数 据 : 一 个 用 来 验 证 卡 片 静 态 数 据 的 签 名 在 变 长 卡 片 个 人 化 阶 段, 使 用 发 卡 机 构 私 钥 签 名 的 数 据, 保 存 在 卡 b 片 中 30 b

37 对 表 13 中 数 据 进 行 SM2 签 名 的 结 果 是 两 个 大 整 数 r 和 s, 将 字 节 串 r s 附 着 在 表 13 除 需 认 证 的 静 态 数 据 外 的 数 据 之 后 就 形 成 了 用 SM2 签 名 的 IC 卡 公 钥 证 书, 证 书 的 格 式 请 见 表 15 认 证 过 程 的 输 入 由 被 AFL 标 识 的 记 录 组 成, 其 后 跟 有 AIP[ 如 果 AIP 被 可 选 的 静 态 数 据 认 证 标 签 列 表 ( 标 签 9F4A ) 标 识 ] 如 果 静 态 数 据 认 证 标 签 列 表 存 在, 它 应 仅 包 含 标 识 AIP 用 的 标 签 82 表 14 动 态 认 证 中 的 公 钥 认 证 所 需 的 数 据 对 象 标 签 长 度 值 格 式 - 5 注 册 的 应 用 提 供 商 标 识 b 8F 1 认 证 中 心 公 钥 索 引 b 90 NCA+NI+14 SM2 签 名 的 发 卡 机 构 公 钥 证 书 数 据, 格 式 见 表 11 b 9F46 NI+NIC+20 SM2 签 名 的 IC 卡 公 钥 证 书 数 据, 格 式 见 表 15 b 需 认 证 的 静 态 数 据 : 一 个 用 来 验 证 卡 片 静 态 数 据 的 签 - 变 长 名 在 卡 片 个 人 化 阶 段, 使 用 发 卡 机 构 私 钥 签 名 的 数 据, - 保 存 在 卡 片 中 认 证 中 心 公 钥 的 获 取 终 端 读 取 认 证 中 心 公 钥 索 引 使 用 这 个 索 引 和 RID, 终 端 应 确 认 并 取 得 存 放 在 终 端 的 认 证 中 心 公 钥 的 相 关 信 息 如 果 终 端 没 有 存 储 与 这 个 索 引 及 RID 相 关 联 的 密 钥, 那 么 动 态 数 据 认 证 失 败 发 卡 机 构 公 钥 的 获 取 认 证 中 心 如 采 用 SM2 签 名 发 卡 机 构 公 钥 证 书, 终 端 获 取 的 发 卡 机 构 证 书 数 据 如 表 11 所 示, 包 括 被 签 名 的 明 文 数 据 及 数 字 签 名 : 发 卡 机 构 公 钥 以 明 文 形 式 包 含 在 发 卡 机 构 公 钥 证 书 中, 用 认 证 中 心 的 公 钥 验 证 发 卡 机 构 公 钥 证 书 中 的 签 名 字 段 若 是 正 确 的, 则 直 接 从 发 卡 机 构 公 钥 证 书 中 提 取 公 钥 信 息 验 证 步 骤 如 下 : a) 获 取 并 解 析 如 表 12 所 示 的 发 卡 机 构 公 钥 证 书 数 据 如 果 失 败, 那 么 静 态 数 据 认 证 失 败 b) 检 查 证 书 格 式 如 果 它 不 是 12, 那 么 动 态 数 据 认 证 失 败 c) 检 验 发 卡 机 构 标 识 是 否 匹 配 主 账 号 最 左 面 的 3-8 个 数 字 ( 允 许 发 卡 机 构 标 识 可 能 在 其 后 补 F ) 如 果 不 一 致, 那 么 动 态 数 据 认 证 失 败 d) 检 验 证 书 失 效 日 期 中 指 定 月 的 最 后 日 期 是 否 等 于 或 迟 于 今 天 的 日 期 如 果 证 书 失 效 日 期 在 今 天 的 日 期 之 前, 那 么 证 书 已 过 期, 动 态 数 据 认 证 失 败 e) 检 验 连 接 起 来 的 RID 认 证 中 心 公 钥 索 引 证 书 序 列 号 是 否 有 效 如 果 无 效, 那 么 动 态 数 据 认 证 失 败 f) 检 查 发 卡 机 构 公 钥 算 法 标 识 是 否 为 04 (SM2 算 法 ), 如 果 不 是, 那 么 动 态 数 据 认 证 失 败 g) 准 备 表 12 中 前 9 个 数 据 元 ( 即 表 1 数 据 ) h) 使 用 认 证 中 心 公 钥 和 相 应 的 认 证 中 心 签 名 算 法 按 照 条 中 指 明 的 验 证 函 数 对 表 12 的 数 字 签 名 进 行 验 证 如 果 验 证 签 名 失 败, 那 么 动 态 数 据 认 证 失 败 i) 如 果 以 上 所 有 的 检 验 都 通 过, 继 续 下 一 步 取 得 IC 卡 公 钥 IC 卡 公 钥 的 获 取 发 卡 机 构 采 用 SM2 签 名 IC 卡 公 钥 证 书, 终 端 获 取 的 IC 卡 公 钥 证 书 数 据 如 表 15 所 示, 包 括 被 签 名 的 明 文 数 据 及 数 字 签 名 IC 卡 公 钥 以 明 文 形 式 包 含 在 IC 卡 公 钥 证 书 中, 用 发 卡 机 构 的 公 钥 验 证 IC 卡 公 钥 证 书 中 的 签 名 字 段 如 验 证 通 过, 则 直 接 从 IC 卡 公 钥 证 书 中 提 取 公 钥 信 息 表 15 发 卡 机 构 使 用 SM2 签 名 的 IC 卡 公 钥 证 书 的 格 式 31