TYCOS 2

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1 天喻 TYCOS /PSAM 卡 用户手册 武汉天喻信息产业有限责任公司 2001 年 1 月

2 第 1 页共 57 页 重要声明 : 随着 TYCOS /PSAM 卡片产品的升级, 本手册的内容将会作相应的修改 武汉天喻信息产业股份有限公司保留对本手册内容进行修改的权利 本手册的版权属于武汉天喻信息产业股份有限公司, 未经许可不得以任何形式和手段复制或抄袭本手册内容

3 第 2 页共 57 页 手册变化动态 修改日期新版本序号主要变化内容描述 2001 年 1 月初稿 2008 年 10 月增加逻辑加密卡指令

4 第 3 页共 57 页 目 录 一 天喻 TYCOS/PSAM 简介 文件结构 MF 区域说明 DF 区域说明... 7 二 基本命令 选择文件 (Select) 读记录文件 (Read Record) 写记录文件 (Update Record) 读二进制文件 (Read Binary) 写二进制文件 (Update Binary) 外部认证 (External Authentication) 取响应数据 (Get Response) 取随机数 (Get Challenge) 内部认证 (Internal Authentication) 三 扩展命令 写入密钥 (Write Key) 通用 DES 计算初始化 (INIT_FOR_ DESCRYPT) 通用 DES 计算 (DES Crypt) 应用解锁 (Application Unblock) MAC1 计算 (INIT_PSAM_FOR_PURCHASE) 校验 MAC2(CREDIT_PSAM_FOR_PURCHASE) 应用锁定 (APPLICATION BLOCK) 校验个人密码 (Verify PIN) 修改 PIN(Change PIN) 重装 PIN(Reload PIN)...33

5 第 4 页共 57 页 11. 擦除主文件 (ERASE MF) 建立文件 (CREATE FILE) 安装个人口令 (WRITE PIN) 安全计算 (SECURE CALCULATION) 逻辑加密卡认证及扇区密钥计算...40 四 石化专用命令 定义 概述 计算 MAC1(INIT_SAM_GREY_LOCK) 验证 MAC2(CERTIFICATE_SAM_GREY_LOCK) 计算 GMAC(CREDIT_SAM_FOR_GREY_DEBIT) 读取 GMAC(GET_GMAC)...48 五 应用流程 全国密钥管理中心初始化卡 普通消费交易流程 加油专用消费交易流程...52 六 安全特性 密钥装载 密钥访问 密钥属性 安全状态体系 加密算法描述 安全算法 七 状态码 附录 A 卡片中的基本数据文件...60 附录 B PSAM 母卡 ***...61

6 一 天喻 TYCOS/PSAM 简介 第 5 页共 57 页 PSAM 卡用于商户 POS 加油终端 网点终端 直联终端等端末设备上, 负责机具的安全控管 PSAM 卡具有一定的通用性 经过个人化处理的 PSAM 卡能在不同的机具上使用 PSAM 卡支持多级发卡的机制, 各级发卡方在卡片主控密钥和应用主控密钥的控制下创建文件和装载密钥 天喻 TYCOS/PSAM 是武汉天喻信息产业有限责任公司开发的具有自主版权的 PSAM 卡芯片操作系统 它符合 中国金融 IC 卡试点 PSAM 卡应用规范 中国石化加油集成电路 (IC) 卡应用规范 及 ISO7816 系列标准 1. 文件结构 PSAM 卡文件结构符合 ISO/IEC 中国人民银行 PSAM 卡应用规范 及 中国石化加油集成电路 (IC) 卡应用规范 本节描述了符合相应标准规范的应用文件结构, 这些应用被定义为支付系统应用 (PSA) 符合 ISO/IEC7816-4, 但不符合本上述规范的其他应用也可出现在 PSAM 上, 并可以使用本说明书中描述的命令进行操作 PSAM 卡中 PSA 的路径可以通过明确选择支付系统环境 (PSE) 来激活 PSAM 卡文件结构如下图所示 :

7 第 6 页共 57 页 MF ( 用于 PSE) DIR 目录数据文件 卡片主控密钥数据元 卡片维护密钥数据元卡片公共信息文件 终端信息文件 DF (PBOC 应用 ADF) 应用主控密钥数据元 应用维护密钥数据元 应用主工作密钥数据元 DF( 中国石化应用 ADF) DF3 应用公共信息文件 终端应用交易序号数据元 图 1-1 PSAM 卡文件结构 2.MF 区域说明 在 PSAM 卡的 MF 区域中, 文件创建和密钥装载是在卡片主控密钥的控制下进行 1) 卡片主控密钥卡片主控密钥是卡片的控制密钥, 由卡片生产商写入, 由发卡方替换为发卡方 的卡片主控密钥 卡片主控密钥的更新在自身的控制下进行 发卡方必须在卡片主控 密钥的控制下, 创建卡片 MF 区域的文件 ;

8 装载卡片维护密钥 应用主控密钥 ; 更新卡片主控密钥 卡片维护密钥 第 7 页共 57 页 卡片主控密钥的控制可通过外部认证操作实现, 也可通过安全报文的方式实现 2) 卡片维护密钥卡片维护密钥用于卡片 MF 区域的应用维护, 在卡片主控密钥的控制下装载和更 新 卡片的管理者可在卡片维护密钥的控制下, 安全更新记录文件 ; 安全更新二进制文件 卡片维护密钥的控制通过安全报文的形式实现 3) DIR 目录数据文件 DIR 目录数据文件的内容为四个目录名称, 即 ADF1: 全国,CCMM;ADF2: 城 市,city;ADF3: 非接触,mifa:ADF4: 其他 DF,temp; 说明参考 中国金融 集成电路 (IC) 卡规范, 但 DIR 目录数据文件的入口地址必须包括全国密钥管理总 中心应用 ADF 支持石化应用时 DIR 目录数据文件的入口地址必须包括中国石化全 国通用的 ADF 4) 卡片公共信息文件卡片公共信息文件存放卡片的公共信息, 在卡片主控密钥的控制下创建, 可自 由读, 可在卡片维护密钥的控制下改写 5) 终端信息文件终端信息文件存放终端的信息, 在卡片主控密钥的控制下创建, 可自由读, 可在 卡片维护密钥的控制下改写 3.DF 区域说明 在 PSAM 卡的 ADF(Application Data File) 区域中, 文件创建和密钥装载是在 应用主控密钥的控制下进行 ADF 下的文件结构可由应用发行者自行确定 全国应用 ADF 的文件结构必须包括应用主控密钥 应用维护密钥 应用主工作密钥 应用公共 数据文件和终端应用交易序号数据元 1) 应用主控密钥应用主控密钥是应用的控制密钥, 在卡片主控密钥控制下写入 发卡方必须在 应用主控密钥的控制下, 装载应用维护密钥 应用主工作密钥 ; 更新应用主控密钥 应用维护密钥 应用主控密钥的控制可通过外部认证操作实现, 也可通过安全报文的方式实现 2) 应用维护密钥应用维护密钥用于卡片 ADF 区域的应用维护, 在应用主控密钥的控制下装载和

9 更新 卡片的管理者可在应用维护密钥的控制下, 安全更新记录文件 ; 安全更新二进制文件 ; 进行应用解锁 第 8 页共 57 页 卡片维护密钥的控制通过安全报文的形式实现 3) 用主工作密钥应用主工作密钥用于卡片的交易, 在应用主控密钥的控制下装载 4) 应用公共信息文件应用公共信息文件存放应用的公共信息, 在应用主控密钥的控制下创建, 可自 由读, 可在卡片维护密钥的控制下改写 5) 终端应用交易序号数据元终端应用交易序号长度 4 字节, 用于终端的脱机交易, 在消费交易 MAC2 验证通 过的情况下由卡片操作系统改写 终端应用交易序号只对本应用有效

10 二 基本命令 天喻 TYCOS/PSAM 用户手册 第 9 页共 57 页 1. 选择文件 (Select) 1) 定义和范围 SELECT 命令通过文件标识或应用名选择 IC 卡中的 MF DDF ADF 或 EF 文件 成功执行该命令设定 MF DDF 或 ADF 的路径, 后续命令作用于与用 SFI 选定的 DDF 或 ADF 相联系的 AEF 从 IC 卡返回的应答报文包含回送 FCI,FCI 数据从数据分组中获得 SELECT FILE 命令无使用条件限制 该命令不能用于选择安全文件 (SF) 2) 命令报文 SELECT FILE 命令报文见表 2-1 代码数值 CLA 00 INS P1 A4 P2 00 表 2-1 SELECT 命令报文表 3) 命令报文数据域命令报文数据域应包括所选择的 PSE 名称 DF 名称或 AID 4) 响应报文数据域响应报文中数据域应包括所选择的 PSE DDF 或 ADF 的 FCI 表 2-2 到表 2-3 规定了此定义所用的标志 00 通过 FID 选择 DF EF, 当 Lc= 00 时, 选 MF 04 通过 DF 名选择应用 02 选择下一个文件 (P1=04h 时 ) Lc P1= 00 时,Lc= 00 或 02 DAT A P1= 04 时,Lc= 01 ~ 10 文件标识符 (FID 2 字节 ) 应用名 (App-Name,P1= 04 ) Le FCI 文件的信息长度 ( 选择 DF 时 ) 表 2-2 定义了成功选择 DDF 后回送的 FCI: 标签值存在性 6F FCI 模板 M 84 DF 名 M

11 A5 FCI 数据专用模板 M 第 10 页共 57 页 表 2-2 SELECT DDF 的响应报文 (FCI) 表 2-3 定义了成功选择 ADF 后回送的 FCI: 88 目录基本文件的 SFI M 9F0C FCI 文件内容 O 标签值存在性 6F FCI 模板 M 84 DF 名 M 表 2-3 SELECT ADF 的响应报文 (FCI) 5) 状态码执行成功返回 9000 表 2 4 为错误状态码 SW1 SW2 说明 命令执行成功 63 Cx 认证失败, 还可认证 x 次 写 EEPROM 失败 Lc 长度错误 不满足安全状态 认证密钥锁定 引用数据无效 ( 未申请随机数 ) 使用条件不满足 6A 81 功能不支持 6A 86 P1 P2 参数错 6A 88 未找到密钥数据 6D 00 命令不存在 6E 00 CLA 错 应用永久锁定 表 2 4 SELECT FILE 命令状态码 2. 读记录文件 (Read Record) 1) 定义和范围 READ RECORD 命令用于读取记录文件中内容 IC 卡的响应由回送的记录数据组成 2) 命令报文 READ RECORD 命令报文见表 2-9

12 代码 值 CLA 00 INS B2 P1 记录的序号 P2 引用控制参数 ( 见表 2-10) Lc 不存在 Data 不存在 Le 00 h 表 2-9 READ RECORD 命令报文 第 11 页共 57 页 b8 b7 b6 b5 b4 B3 b2 B1 说明 X X X X X SFI P1 为记录的序号表 2-10 READ RECORD 命令引用控制参数 3) 命令报文数据域命令报文数据域不存在 4) 响应报文数据域所有执行成功的 READ RECORD 命令响应报文数据域由读取的记录组成 5) 状态码执行成功返回 9000 表 2-11 为错误状态码 SW1 SW2 说明 命令执行成功 61 xx 还有 xx 字节需要返回 写 EEPROM 失败 Lc 长度错误 当前文件不是记录文件 不满足安全状态 认证密钥锁定 引用数据无效 ( 未申请随机数 ) 使用条件不满足 没有选择当前文件 安全信息 (MAC 和加密 ) 数据错误 6A 81 功能不支持 6A 82 未找到文件 6A 83 未找到记录 6A 85 Lc 与 TLV 结构不匹配 6A 86 P1 P2 参数错 6A 88 未找到密钥数据

13 6C xx Le 错误, xx 表示实际长度 6D 00 命令不存在 6E 00 CLA 错 应用永久锁定 表 2-11 READ RECORD 命令状态码 第 12 页共 57 页 3. 写记录文件 (Update Record) 1) 定义和范围 UPDATE RECORD 命令用给定的数据代替记录文件中指定的纪录 对线性记录文件, 可按记录号顺序添加记录 UPDATE RECORD 命令的执行必须满足相应文件的改写条件和改写属性 2) 命令报文 UPDATE RECORD 命令报文见表 2-12 代码 CLA 00h 或 04h INS DC P1 P1=00h: 表示当前记录 P1 00h: 指定的记录号 P2 见表 2-13 Lc Data Le 后续数据域长度 输入数据 不存在 表 2-12 值 UPDATE RECORD 命令报文 b8 b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 说明 X X X X X SFI 其余值 第一个记录 最后一个记录 下一个记录 上一个记录 记录号在 P1 中给出 表 2-13 UPDATE RECORD 命令引用控制参数 3) 命令报文数据域命令报文数据域由更新原有记录的新记录组成 使用安全报文时, 命令报文的 数据域中应包括 MAC MAC 是由卡片维护密钥或应用维护密钥对更新原有记录的新记 RFU

14 录计算而得到的 4) 响应报文数据域响应报文数据域不存在 5) 状态码执行成功返回 9000 表 2-14 为错误状态码 SW1 SW2 说明 命令执行成功 写 EEPROM 失败 Lc 长度错误 当前文件不是记录文件 不满足安全状态 认证密钥锁定 引用数据无效 ( 未申请随机数 ) 使用条件不满足 未选择文件 安全信息 (MAC 和加密 ) 数据错误 6A 81 功能不支持 6A 82 未找到文件 6A 83 未找到记录 6A 85 Lc 与 TLV 结构不匹配 6A 86 P1 P2 参数错 6A 88 未找到密钥数据 6D 00 命令不存在 6E 00 CLA 错 应用永久锁定 表 2-14 UPDATE RECORD 命令状态码 第 13 页共 57 页 4. 读二进制文件 (Read Binary) 1) 定义和范围 READ BINARY 命令用于读取二进制文件的内容 ( 或部分内容 ) 2) 命令报文 READ BINARY 命令报文见表 2-15 代码数值 CLA 00 或 04 INS B0

15 第 14 页共 57 页 P1 b8 b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 说明 P2 Lc DAT A Le 表 ) 命令报文数据域命令报文数据域不存在 4) 响应报文数据域 0 x x x x x x x 当前文件高位地址 x x x x x 通过 SFI 方式访问 若 P1 的 b8=0,p2 为文件的低位地址 若 P1 的 b8=1,p2 为文件地址 1) 不存在 明文方式 2) 04 校验方式 1) 不存在 2)MAC 期望返回的数据长度 响应信息中的数据为明文或密文数据 READ BINARY 命令报文 CER CIPH 命令响应 B0 P1 P2 Le 明文数据 SW B0 P1 P2 Le 密文数据 SW1 SW2 SW2 1 0 Le 04 B0 P1 P2 Lc MAC SW2 明文数据 SW ) 状态码执行成功返回 9000 表 2-17 为错误状态码 表 2-17 Le 04 B0 P1 P2 Lc MAC READ BINARY 命令状态码 SW1 SW2 说明 命令执行成功 61 xx 还有 xx 字节要返回 部分回送的数据可能有错 文件长度 <Le SW2 密文数据 SW1

16 第 15 页共 57 页 写 EEPROM 失败 Lc 长度错误 当前文件不是透明文件 不满足安全状态 认证密钥锁定 引用数据无效 ( 未申请随机数 ) 使用条件不满足 没有选择当前文件 安全信息 (MAC 和加密 ) 数据错误 6A 81 功能不支持 6A 82 未找到文件 6A 86 P1 P2 参数错 6A 88 未找到密钥数据 6B 00 起始地址超出范围 6C xx Le 长度错误 xx 表示实际长度 6D 00 命令不存在 6E 00 CLA 错 应用永久锁定 5. 写二进制文件 (Update Binary) 1) 定义和范围 UPDATE BINARY 命令用于更新透明文件中的数据 UPDATE BINARY 命令的执行必须满足文件的访问权限和写控制属性 2) 命令报文 UPDATE BINARY 命令报文见表 2-18 代码数值 CLA 00 或 04 INS D6 P1 b8 b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 说明 P2 0 x x x x x x x 当前文件高位地址 x x x x x 通过 SFI 方式访问 若 P1 的 b8=0,p2 为文件的低位地址 若 P1 的 b8=1,p2 为文件地址

17 Lc DATA 域的长度 : DAT A Le 明文方式 : 00 < Lc FF 加密方式 : 08 Lc 48 ( 模 8) 校验方式 : 04 < Lc 44 校验加密方式 : 0C Lc 4C ( 模 8+4) 明文方式 : 加密方式 : 校验方式 : 明文数据 密文数据 明文数据 校验码 校验加密方式 : 密文数据 校验码 不存在 第 16 页共 57 页 表 2-18 UPDATE BINARY 命令报文 3) 命令报文数据域命令报文数据域包括更新原有数据的新数据 使用安全报文时, 命令报文的数 据域中应包括 MAC MAC 是由卡片维护密钥或应用维护密钥对更新原有数据的新数据 计算而得到的 4) 响应报文数据域响应报文数据域不存在 5) 状态码执行成功返回 9000 表 2-20 为错误状态码 : SW1 SW2 说明 命令执行成功 写 EEPROM 失败 Lc 长度错误 当前文件不是透明文件 不满足安全状态 认证密钥锁定 引用数据无效 ( 未申请随机数 ) 使用条件不满足 未选择文件 安全信息 (MAC 和加密 ) 数据错误 6A 81 功能不支持 6A 82 未找到文件 6A 86 P1 P2 参数错 6A 88 未找到密钥数据 6B 00 起始地址超出范围 6D 00 命令不存在 6E 00 CLA 错

18 93 03 应用永久锁定表 2-20 UPDATE BINARY 命令状态码 第 17 页共 57 页 6. 外部认证 (External Authentication) 1) 定义和范围 EXTERNAL AUTHENTICATION 命令的目的是 IC 卡验证外部接口设备的有效性, 使 接口设备对 IC 卡获得某种操作授权 EXTERNAL AUTHENTICATE 命令所使用的密钥 ( 由 P2 参数指定 ) 必须满足密钥的 访问权限 密钥验证失败计数器减一 当计数器减为 0 值时, 密钥被锁定 接口设备提供的认证数据应按以下规则产生 : 2) 命令报文 金融应用环境 EXTERNAL AUTHENTICATION 命令报文见表 2-21 表 2-21 EXTERNAL AUTHENTICATION 命令报文 3) 命令报文数据域命令报文数据域中包含 8 字节的加密数据, 该数据是用主控密钥对此命令前一 条命令 GET CHALLENGE 命令获得的随机数后缀 之后做 3DES 加密 运算产生的 4) 响应报文数据域响应报文数据域不存在 1 Lc = 08 2 用 GET CHALLENGE 命令向 IC 卡申请一组随机数 3 用指定密钥对随机数作加密计算, 产生认证数据 参见 安全计算 一节 代码数值 CLA 00 INS 82 P1 00 P2 b8 B7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 说明 Lc 08 DAT A Le 0 X x x x x x x 全局密钥标识 1 X x x x x x x 局部密钥标识 当前 DF 下的 MK 认证数据 (8 字节 ) 不存在

19 5) 状态码执行成功返回 9000 天喻 TYCOS/PSAM 用户手册 表 2-22 为错误状态码 SW1 SW2 说明 外部认证失败 标志状态位没变 长度错误 (Lc 为空 ) 认证方法锁定 随机数无效 使用条件不满足 ( 应用被锁定 ) 6A 86 P1 或 P2 不正确 6D 00 INS 不正确 6E 00 CLA 不正确 应用被永久锁定表 2-22 EXTERNAL AUTHENTICATION 命令状态码 第 18 页共 57 页 7. 取响应数据 (Get Response) 1) 定义和范围 GET REPONSE 命令从 IC 卡中向接口设备传送 APDU 的数据 GET REPONSE 命令无使用条件限制 2) 命令报文 GET RESPONSE 命令报文见表 2-23 代码 CLA 00 INS C0 P1 00 P2 00 Lc Data Le 不存在 不存在 期望数据的最大长度 表 ) 命令报文数据域命令报文数据域不存在 4) 响应报文数据域 响应信息中的数据 : 值 GET RESPONSE 命令报文 说明长度 ( 字节 )

20 响应数据 X 第 19 页共 57 页 5) 状态码执行成功返回 9000 表 2-24 为错误状态码 SW1 SW2 说明 回送的数据可能有错 长度错误 (Lc 为空 ) 6A 86 P1 或 P2 不正确 6C XX Le 长度错误, 实际长度是 XX 6D 00 INS 不正确 6E 00 CLA 不正确 6F 00 数据无效 应用被永久锁定 表 2-24 GET RESPONSE 命令状态码 8. 取随机数 (Get Challenge) 1) 定义和范围 GET CHALLENGE 命令从 IC 卡中获取一组随机数, 用于相关命令的安全认证 GET CHALLENGE 命令可无条件使用 2) 命令报文 GET CHALLENGE 命令报文见表 2-25 代码 CLA 00 INS 84 P1 00 P2 00 Lc Data Le 不存在 不存在 04, 08 或 10 随机数长度 表 2-25 GET CHALLENGE 命令报文 3) 命令报文数据域命令报文数据域不存在 4) 响应报文数据域 IC 卡产生的随机数, 长度为 4 或 8 或 16 字节 5) 状态码执行成功返回 9000 表 2-26 为错误状态码 SW1 SW2 说明 值

21 67 00 长度错误 (Lc 为空 ) 6A 86 P1 或 P2 不正确 6D 00 INS 不正确 6E 00 CLA 不正确 应用被永久锁定 表 2-26 GET CHALLENGE 命令状态码 第 20 页共 57 页 9. 内部认证 (Internal Authentication) 1) 定义和范围 INTERNAL AUTHENTICATION 命令提供了利用接口设备发来的随机数和自身存储 的相关密钥进行数据认证的功能 2) 命令报文 INTERNAL AUTHENTICATION 命令报文见表 2-27 代码 值 CLA 00 INS 88 P1 00 : 加密 P2 Lc Data Le 01 : 解密 02 : 计算 MAC 03 : 密钥分散计算 密钥标识号 认证数据长度 认证数据 运算后的数据长度 表 2-27 INTERNAL AUTHENTICATION 命令报文 P2 指示可以使用 INTERNAL AUTHENTICATION 命令进行验证密钥的标识号 3) 命令报文数据域命令报文数据域中包含应用专用的认证数据 4) 响应报文数据域响应报文数据域是相关认证数据, 即 DES 运算结果 5) 响应报文状态码执行成功返回 9000 表 2-28 为错误状态码 SW1 SW2 说明 命令成功执行 密钥不存在 6A 81 无 MF 或卡片已锁定 6A 86 P1 P2 参数错误

22 67 00 错误的数据长度 安全权限不满足 6E 00 无效的 CLA 表 2-27 INTERNAL AUTHENTICATION 命令状态码 第 21 页共 57 页

23 三 扩展命令 天喻 TYCOS/PSAM 用户手册 第 22 页共 57 页 1. 写入密钥 (Write Key) 1) 定义和范围 WRITE KEY 命令装载或更新 IC 卡中的计算密钥 该命令格式符合 中国金融 IC 卡试点 PSAM 卡应用规范 执行 WRITE KEY 命令前, 先要执行 GET CHANLLEGE 命令 2) 命令报文 WRITE KEY 命令报文见表 3-1 代码 CLA 84 INS 表 3-1 WRITE KEY 命令报文 3) 命令报文数据域命令报文数据域包括要装载的密钥密文信息和 MAC 密钥密文信息是用主控密钥对以下数据加密 ( 按所列顺序 ) 产生的 : 密钥用途 密钥版本 密钥算法标识 密钥值 MAC 是用主控密钥对下数据进行 MAC 计算 ( 按所列顺序 ) 产生的 : CLA INS P1 P2 Lc 密钥密文信息 加密和 MAC 计算的方法同样遵循 中国金融集成电路 (IC) 卡规范 装载 8 字节的单长度密钥时, 数据长度为 14h; 装载 16 字节的双长度密钥时, 数据长度为 1Ch D4 P1 00 P2 00 Lc Data Le 14 或 1C 加密后的密钥信息 MAC 不存在 值

24 4) 响应报文数据域响应报文数据域不存在 5) 状态码执行成功返回 9000 表 3-2 为错误状态码 SW1 SW2 含义 命令执行成功 内存失败 Lc 长度错 认证密钥锁定 引用数据无效 ( 未取随机数 ) 使用条件不满足 ( 应用非永久锁定 ) 安全报文数据项不正确 6A 80 数据域参数不正确 6A 81 功能不支持 ( 卡锁定 ) 6A 86 参数 P1,P2 不正确 6A 88 未找到密钥参数 6D 00 命令不存在 6E 00 CLA 错 应用永久锁定 表 3-2 WRITE KEY 命令状态码 第 23 页共 57 页 2. 通用 DES 计算初始化 (INIT_FOR_ DESCRYPT) 1) 定义和范围 INIT_FOR_ DESCRYPT 命令将指定的 KEY 分散至临时密钥寄存器中 该命令只支 持分散 KEY, 不产生过程 KEY 分散后的子 KEY 继承原始 KEY 的属性 INIT_FOR_ DESCRYPT 命令的执行必须满足 KEY 的访问属性 2) 命令报文 INIT_FOR_ DESCRYPT 命令报文见表 3-3 代码 数 值 CLA 80 INS 1A P1 密钥用途 P2 密钥标识

25 Lc DATA Le 天喻 TYCOS/PSAM 用户手册分散数据长度 表 3-3 INIT_FOR_ DESCRYPT 命令报文 3) 命令报文数据域见表 3-3 4) 响应报文数据域响应报文数据域不存在 5) 状态码执行成功返回 9000 表 3-4 为错误状态码 表 , 分散级数为 0 时 08, 分散级数为 1 时 10, 分散级数为 2 时 18, 分散级数为 3 时 其它值保留 Lc= 00 不存在 分散因子 不存在 SW1 SW2 说明 命令执行成功 61 Xx 有 xx 字节要返回 Lc 长度错误 Delivery Key 命令没有执行或无效 使用条件不满足 6A 81 功能不支持 6A 86 P1 P2 参数错 6D 00 命令不存在 6E 00 CLA 错 应用永久锁定 INITIALIZE FOR 赤 DES CRYPT 命令状态码 第 24 页共 57 页 3. 通用 DES 计算 (DES Crypt) 1) 定义和范围 DES CRYPT 命令用于对输入数据进行安全计算, 支持的安全计算包括 :DES 加 密解密,DES 计算 MAC,3DES 加密解密,3DES 计算 MAC 加解密采用 ECB 模式, 计算 MAC 采用 CBC 模式 DES CRYPT 命令必须在 INIT_FOR_ DESCRYPT 命令成功执行后才能进行 卡

26 片状态在执行无后续块计算后, 复原为通用 DES 计算初始化执行前的状态 2) 命令报文 DES CRYPT 命令报文见表 3-5 代码数值 CLA 80 INS P1 FA P 唯一一块 MAC 计算 08 交通部 MAC 计算 80 无后续块解密 Lc P1 = 08 时 :Lc >= 9 DAT A Le P1 = 其他值 : DES 算法 :Lc 必须是 8 的模 安全计算数据 表 3-5 DES CRYPT 命令报文 3) 命令报文数据域见表 3-5 4) 响应报文数据域不存在 5) 状态码执行成功返回 9000 表 3-7 为错误状态码 第 25 页共 57 页 若 P1= 05 或 07, 则第一个数据块为 MAC 计算初始值 (DES 算法的 MAC 计算初始值长度为 8 字节 ; 若 P1 = 08 时, 随机数 (8 字节 )+ 文件数据 不存在 SW1 SW2 说明 命令执行成功 61 Xx 有 xx 字节要返回 Lc 长度错误 Delivery Key 命令没有执行或无效 使用条件不满足 6A 81 功能不支持 6A 86 P1 P2 参数错 6D 00 命令不存在 6E 00 CLA 错 应用永久锁定

27 表 3-7 DES CRYPT 命令状态码 第 26 页共 57 页 4. 应用解锁 (Application Unblock) 1) 定义和范围 APPLICATION UNBLOCK 命令执行成功后, 解锁当前锁定的应用 此命令只能在金融应用环境下执行 APPLICATION UNBLOCK 命令的执行采用校验模式 计算校验码使用的 KEY 为 ADF 文件中的 BLK-KID 密钥 执行此命令必须满足 BLK-KID 密钥的访问权限 2) 命令报文 APPLICATION UNBLOCK 命令报文见表 3-8 代码 表 3-8 APPLICATION UNBLOCK 命令报文 3) 命令报文数据域命令报文数据域包括报文鉴别代码, 由应用维护密钥对以下数据 ( 按所列顺序 ) 进行 MAC 计算而得到的 : CLA INS P1 P2 Lc CLA 84 INS 18 P1 00 P2 00 Lc 04 Data Le 报文鉴别代码数据元 不存在 MAC 计算的方式参见 中国金融集成电路 (IC) 卡规范 4) 响应报文数据域响应报文数据域不存在 5) 状态码执行成功返回 9000 表 3-9 为错误状态码 SW1 SW2 说明 标志状态位没变 内存失败 长度错误 值

28 69 82 操作条件不满足 随机数无效 使用条件不满足 ( 应用被锁定 ) MAC 丢失 MAC 不正确 6A 86 P1 或 P2 不正确 6D 00 INS 不正确 6E 00 CLA 不正确 应用被永久锁定 表 3-9 APPLICATION UNBLOCK 命令状态码 第 27 页共 57 页 5. MAC1 计算 (INIT_PSAM_FOR_PURCHASE) 1) 定义和范围 INIT_PSAM_FOR_PURCHASE 命令支持三级消费密钥分散机制, 并产生 MAC1 用城 市标识因子 成员行标识因子 卡片应用序列号进行密钥分散 SAM 卡产生脱机交易 流程中 MAC1 的过程如下所示 : PSAM 在其内部用 GMPK( 全国消费主密钥 ) 对试点城市标识分散, 得到二级消费 主密钥 BMPK; PSAM 在其内部用 BMPK 对成员行标识分散, 得到成员行消费主密钥 MPK; PSAM 在其内部用 MPK 对卡片应用序列号分散, 得到卡片消费子密钥 DPK; PSAM 在其内部用 DPK 对卡片传来的伪随机数 脱机交易序号 终端交易序号加密, 得到过程密钥 SESPK, 作为临时密钥存放在卡中 ; PSAM 在其内部用 SESPK 对交易金额 交易类型标识 终端机编号 交易日期 ( 终端 ) 和交易时间 ( 终端 ) 加密得到 MAC1, 将 MAC1 传送出去 INIT_PSAM_FOR_PURCHAS 命令支持三级消费密钥分散机制, 消费密钥的分散过程 由 Lc 和消费密钥共同确定, 如果二者不一致, 则返回错误信息 只有执行 INIT SAM FOR PURCHASE 命令后, 才可执行 MAC2 校验命令 2) 命令报文 INIT_PSAM_FOR_PURCHASE 命令报文见表 3-10 代码 CLA 80 INS 70 P1 00 P2 00 Lc 金融应用环境中 : 14h+8 N(N=1,2,3) 社保应用环境中 : 1Ch+8 N(N=1,2,3) 值

29 Data Le 08 天喻 TYCOS/PSAM 用户手册 要处理的数据 表 3-10 INIT_PSAM_FOR_PURCHASE 命令报文 3) 命令报文数据域命令报文数据域包括的数据以下列顺序排列 : 用户卡随机数,4 字节 用户卡交易序号,2 字节 交易金额,4 字节 交易类型标识,1 字节 交易日期 ( 终端 ),4 字节 交易时间 ( 终端 ),3 字节 消费密钥版本号,1 字节 消费密钥算法标识,1 字节 用户卡应用序列号,8 字节 成员城市标识,8 字节 试点城市标识,8 字节 4) 响应报文数据域响应报文数据域包括以下数据 ( 按顺序返回 ): 4 字节的终端脱机交易序号 4 字节的 MAC1 5) 状态码执行成功返回 9000 错误状态码见如下 : SW1 SW2 说明 标志状态位没变 内存失败 长度错误 使用条件不满足 ( 应用被锁定 ) 不满足命令执行条件, 当前文件不是 DF MAC 不正确 第 28 页共 57 页 6A 80 数据参数不正确 ( 如 : 密钥分散级别与数据不符 ) 6A 86 P1 或 P2 不正确 6D 00 INS 不正确 6E 00 CLA 不正确 应用被永久锁定 密钥版本不支持 61 XX 需发出 GET RESPONSE 命令

30 第 29 页共 57 页表 3-11 INITIALIZE FOR PURCHASE 命令状态码 6. 校验 MAC2(CREDIT_PSAM_FOR_PURCHASE) 1) 定义和范围 CREDIT_PSAM_FOR_PURCHASE 命令利用 INIT SAM FOR PURCHASE 命令产生的过程 密钥 SESPK 校验 MAC2 MAC2 校验失败, 计算 MAC2 的 KEY 限制计数器减一, 并回送状 态码 63Cx 当 KEY 限制计数器减为 0 值时, 锁定当前应用, 可通过应用维护密钥 解锁锁定应用 CREDIT SAM FOR PURCHASE 命令成功后,SAM 卡将应用中的消费交易 序号加 1 卡片的状态在命令执行后将复原为 MAC1 校验前的状态 用于 MAC2 计算的 数据, 请参照 中国金融集成电路 (IC) 卡规范 CREDIT SAM FOR PURCHASE 命令必须在 INIT SAM FOR PURCHASE 命令成功执行后 才能进行 2) 命令报文 CREDIT_PSAM_FOR_PURCHASE 命令报文见表 3-12 代码 CLA 80 INS 72 P1 00 P2 00 Lc 04 Data Le MAC2 不存在 表 3-12 CREDIT_PSAM_FOR_PURCHASE 命令报文 3) 命令报文数据域命令报文数据域包括 4 字节的 MAC2 4) 响应报文数据域响应报文数据域不存在 5) 状态码执行成功返回 9000 错误状态码如下: SW1 SW2 说明 标志状态位没变 内存失败 长度错误 命令不接受 ( 无效状态 ) 操作条件不满足 使用条件不满足 ( 应用被锁定 ) 不满足命令执行条件, 当前文件不是 DF MAC2 丢失 值

31 第 30 页共 57 页 MAC2 不正确 6A 80 数据参数不正确 ( 如 : 密钥分散级别与数据不符 ) 6A 86 P1 或 P2 不正确 6D 00 INS 不正确 6E 00 CLA 不正确 应用被永久锁定 表 3-13 CREDIT SAM FOR PURCHASE 命令状态码 7. 应用锁定 (APPLICATION BLOCK) 1) 定义和范围 APPLICATION BLOCK 命令使当前选择的应用失效 对其它命令的影响跟据不同应用而定 2) 命令报文 APPLICATION BLOCK 命令报文见表 3-14 所示 : 代码 CLA 84 INS 1E P1 00 P2 00 / 01 Lc 04 Data MAC( 由文件线路保护密钥生成 ) Le 不存在表 3-14 APPLICATION BLOCK 命令报文 P=00: 此命令执行成功后可锁定应用, 但该应用可以用 APPLICATION UNBLOCK 命令解锁, 可由 SELECT 命令选择进入该目录, 但对文件操作时返回 FCI&6A81 P=01: 此命令执行成功后将永久锁定应用,IC 卡将设置一个内部标志以表明 不允许执行 APPLICATION UNBLOCK 命令, 可由 SELECT 命令选择进入该目录, 但对 文件操作时返回 ) 命令报文数据域命令报文数据域包括报文鉴别代码 (MAC) 数据元 4) 响应报文数据域响应报文数据域不存在 4) 状态码执行成功返回 9000 错误状态码如下 : SW1 SW2 说明 内存失败 长度错误 操作条件不满足 值

32 第 31 页共 57 页 使用条件不满足 ( 应用被锁定 ) MAC2 丢失 MAC2 不正确 6A 80 数据参数不正确 ( 如 : 密钥分散级别与数据不符 ) 6A 86 P1 或 P2 不正确 6D 00 INS 不正确 6E 00 CLA 不正确 应用被永久锁定 表 3-15 APPLICATION BLOCK 命令状态码 8. 校验个人密码 (Verify PIN) 1) 定义和范围 VERIFY PIN 命令用于校验命令数据域中的个人密码的正确性 2) 命令报文 VERIFY PIN 命令报文见表 3-16 代码 CLA 00 INS 20 P1 00 P2 00 Lc Data Le 可变 外部输入的个人密码 不存在 表 3-16 VERIFY PIN 命令报文 3) 命令报文数据域命令报文数据域由持卡者输入的个人密码组成 4) 响应报文数据域响应报文数据域不存在 5) 响应报文状态码 IC 卡可能回送的状态码及说明如下所示 : SW1 SW2 说明 命令成功执行 6A 81 无 MF 或卡片已锁定 6A 86 P1 P2 参数错误 错误的数据长度 63 Cx 还有 x 次可试机会 安全权限不满足 值

33 69 83 PIN 已锁定 6E 00 无效的 CLA 表 3-17 VERIFY PIN 命令状态码 第 32 页共 57 页 9. 修改 PIN(Change PIN) 1) 定义和范围 CHANGE PIN 命令允许持卡人将当前个人密码修改为新的密码 当 CHANGE PIN 命令成功完成后,IC 卡要进行以下操作 : 密码尝试计数器恢复为最大值 ; 将旧个人 密码换为新的个人密码 此命令中的个人密码 (PIN) 值以明文方式传送, 并且个人密码值都是有效值 2) 命令报文 CHANGE PIN 命令报文见表 3-18 代码 CLA 80 INS 5E P1 01 P2 00 Lc Data Le 05-0D 表 3-18 CHANGE PIN 命令报文 3) 命令报文数据域命令报文数据域为当前的 PIN 和要更改的个人密码, 中间以 FF 间隔 4) 响应报文数据域响应报文数据域不存在 5) 响应报文状态码 IC 卡可能回送的状态码及说明如下所示 : 6E 00 无效的 CLA 表 3-19 VERIFY PIN 命令状态码 值 当前 PIN FF 新的 PIN 个人密码数据元 不存在 SW1 SW2 说明 命令成功执行 6A 81 无 MF 或卡片已锁定 6A 86 P1 P2 参数错误 权限不满足 错误的数据长度

34 10. 重装 PIN(Reload PIN) 第 33 页共 57 页 1) 定义和范围 RELOAD PIN 命令用于发卡方重新给持卡人产生一个新的 P I N( 可以与原 PIN 相 同 ) 执行 RELOAD PIN 命令只能在拥有 PIN 密钥的发卡方终端 ( 例如发卡方城市终端 ) 上 在成功执行 RELOAD PIN 命令后,IC 卡必须完成以下操作 : PIN 错误尝试计数器恢复 ; IC 卡的原 PIN 值被设置为新的 PIN 值 命令中的 PIN 数据以明文传送 2) 命令报文 RELOAD PIN 命令报文见表 3-20 代码 CLA 80 INS 5E P1 00 P2 00 Lc Data Le 表 3-20 RELOAD PIN 命令报文 3) 命令报文数据域命令报文数据域为要更改的个人密码和 MAC MAC 是由口令重装密钥前后 8 字节 异或后对 PIN 数据元进行 MAC 运算的结果 在 MAC 运算时, 不需要取随机数, 而以 8 字节的 00 作为初始值进行运算 4) 响应报文数据域 响应报文数据域不存在 5) 响应报文状态码 06-0A 重装的 PIN MAC 不存在 IC 卡可能回送的状态码及说明如下所示 : SW1 SW2 说明 命令成功执行 6A 81 无 MF 或卡片已锁定 6A 86 P1 P2 参数错误 密钥不存在 值

35 69 82 权限不满足 错误的数据长度 6E 00 无效的 CLA 表 3-21 RELOAD PIN 命令状态码 第 34 页共 57 页 11. 擦除主文件 (ERASE MF) 1) 定义与范围 ERASE MF 命令将擦除主文件 (MF) ERASE MF 命令执行成功之后, 主文件被擦除, 整个文件系统被格式化, 恢复至 未个人化前的状态 2) 命令报文 ERASE MF 命令报文见表 3-22 代码 CLA 80 INS 0E P1 00 P2 00 Lc 02 DATA 3F 00 Le 不存在 表 3-22 ERASE MF 命令报文 3) 命令报文数据域 3F 00 为 MF 的标识符 4) 响应报文数据域 响应报文数据域不存在 5) 响应报文状态码 IC 卡可能回送的错误状态码见表 3-23 SW1 SW2 说明 值 命令成功执行 写 EEPROM 不成功 安全条件不满足 表 3-23 ERASE MF 命令状态码

36 12. 建立文件 (CREATE FILE) 第 35 页共 57 页 1) 定义与范围 CREATE FILE 命令用于建立文件系统 2) 命令报文 CREATE FILE 命令报文见表 3-24 代码 CLA 80 INS P1 P2 Lc DATA Le 表 3-24 CREATE FILE 命令报文 3) 命令报文数据域文件信息及其长度在建立不同类型的文件分别描述如下 : 建立 MF E0 00 建立 MF 01 建立 ADF 02 建立 EF 03 建立 DDF P1= 01 时,P2= 00 为金融应用,P2= 01 为石化应用 否则 P2= 00 文件信息长度 文件信息 不存在 1) P2= 00 时,TYCOS 自动把 MF 取名为 :1PAY.SYS.DDF01 Lc 值 有关文件信息 0 MF 中建立文件和擦除 MF 权限 短文件标识 A (1 字节 ) (1 字节 ) 2)P2= 01 时, 表示 MF 文件名由用户自定义 Lc 有关文件信息 传输代码 (8 字节 ) 0F ~ MF 中建立文件和擦除 短文件标识 传输代码 MF 文件名 1A MF 权限 (1 字节 ) (1 字节 ) (8 字节 ) (05~10 字节 ) 8 个字节的传输代码是由工厂在卡片制造时设定的, 如用户无特殊要求, 则为 : 或 FF FF FF FF FF FF FF FF, 在建立 MF 时, 若传输代码错误, 则内部错误计数器加 1, 超过 4 次卡片自动锁死不可再用 短文件标识符指明 MF 下的应用列表文件, 该文件是一个变长的记录文件, 有效表示为该字节的高三位为 000, 低 5 位为短文件的标识符

37 建立 DF Lc 天喻 TYCOS/PSAM 用户手册 有关文件信息 第 36 页共 57 页 09 - 文件标识符 DF 中建立文件权限 DDF: 短文件标识 DF 的名称 14 (2 字节 ) (1 字节 ) ADF: 00 (05-10 字节 ) 短文件标识符指明 MF 下的应用列表文件, 该文件是一个变长的记录文件, 有效 表示为该字节的高三位为 000, 低 5 位为短文件的标识符 建立 EF Lc 有关文件信息 07 文件标识符 文件类型 读权限 写权限 长度 1 长度 2 (2 字节 ) (1 字节 ) (1 字节 ) (1 字节 ) (1 字节 ) (1 字节 ) 注 :ATR 文件为特殊的 EF 文件, 其内容为卡片复位时复位信息的历史字节, 建立后不可修改, 如要修改其内容, 只有对卡片格式化后, 重新建立文件系统 如果用户不建立 ATR 文件, 则卡片的复位信息的历史字节为 TYCOS 的缺省值 TYCOS 用类型字节的低三位表示 EF 文件的基本文件类型, 文件类型见下表 : 文件类型类型字节文件类型类型字节 二进制文件 00 ATR 文件 04 定长记录文件 01 密钥文件 05 变长记录文件 02 保留 06 循环定长记录文件 03 终端交易序号文件 07 说明 : EF 文件信息的类型字节 B6-B3 位为二进制文件和记录文件的读写保护标志位 B6 表示有读线路保护,B5 表示有读线路加密保护,B4 表示有写线路保护,B3 表示有写线路加密保护 各项可自由组合 当建立二进制文件 变长记录 ATR 文件时, 长度 1 和长度 2 两字表示文件长度 建立定长记录文件 循环定长记录文件 钱包文件 存折文件类型时长度 1 表记录数, 长度 2 表记录长度 对基本工作文件权限 1 指明读权限, 权限 2 指明更新权限 ; 对于密钥文件, 权限 1 指明增加新密钥的权限, 权限 2 系统保留 终端交易序号文件的权限 1 2 和长度 1 长度 2 系统保留 密钥文件的 Len2 系统也保留

38 4) 响应报文数据域响应报文数据域不存在 5) 响应报文状态码 IC 卡可能返回的状态码如下 : SW1 SW2 说明 命令正确执行 写 EEPROM 失败 数据长度错误 卡类型不匹配 安全条件不满足 认证方式锁定 6A 80 标识符已存在 6A 81 功能不支持 ( 不可再建立 MF 或 DF) 6A 82 文件未找到 6A 84 没有足够的空间 6A 86 P1 或 P2 参数不正确 6D 00 不正确的 INS 6E 00 不正确的 CLA 6F 00 未定义的错误 应用永久锁定 表 3-25 CREAT FILE 命令状态码 第 37 页共 57 页 13. 安装个人口令 (WRITE PIN) 1) 定义和范围 WRITE PIN 命令可向卡中装载个人口令 2) 命令报文 WRITE PIN 命令报文见表 3-26 代码 CLA 80 INS D4 P1 00 P2 00 Lc 05 ~ 08 Data Le 个人口令信息 不存在 表 3-26 值 WRITE KEY 命令报文

39 3) 命令报文数据域命令报文数据域包括要装载的个人口令信息 4) 应报文数据域响应报文数据域不存在 5) 状态码执行成功返回 9000 表 3-27 为错误状态码 SW1 SW2 说明 内存失败 长度错误 未找到相应的密钥 表 3-27 WRITE KEY 命令状态码 第 38 页共 57 页 命令与文件结构不相容, 当前文件非所需文件 操作条件不满足 使用条件不满足 ( 应用被锁定 ) 不满足命令执行条件, 当前文件不是 EF 6A 81 应用锁定 6A 84 文件空间不够 6A 86 P1 或 P2 不正确 6D 00 INS 不正确 6E 00 CLA 不正确 应用被永久锁定 14. 安全计算 (SECURE CALCULATION) 1) 定义与范围 SECURE CALCULATE 命令利用密钥文件中的密钥对输入数据进行特定运算, 输出 结果 2) 命令报文 SECURE CALCULATE 命令报文见表 3-28 代码 CLA 80 INS 1C P1 00 : 安全计算方式 0 P2 01 : 安全计算方式 1 02 : 安全计算方式 2 03 : 安全计算方式 3 值 P2 为 00 时, 采用卡中分散后的临时密钥 P2 非 00 时, 安全计算密钥版本

40 Lc 数据的长度 8*N, N= 2,3,4 DATA Le 08 表 3-28 SECURE CALCULATE 命令报文 3) 命令报文数据域命令报文数据域包括以下数据 : 8 字节的 inputdata1 8 字节的 inputdata2 8 字节的 inputdatan-1 当 P1 为 02 或 03 时,N 必须为 4 待运算的数据 8 字节的序列号 4) 响应报文数据域响应报文数据域包括 8 字节的运算结果 5) 响应报文状态码 IC 卡可能返回的状态码见表 3-28 SW1 SW2 说明 命令正确执行 写 EEPROM 失败 数据长度错误 卡类型不匹配 6A 81 功能不支持 ( 不可再建立 MF 或 DF) 6A 82 文件未找到 6A 84 没有足够的空间 6A 86 P1 或 P2 参数不正确 6D 00 不正确的 INS 6E 00 不正确的 CLA 6F 00 未定义的错误 应用永久锁定 表 3-29 CREAT FILE 命令状态码 第 39 页共 57 页 15. 逻辑加密卡认证及扇区密钥计算 1) 定义和范围 该命令利用 SAM 卡验证逻辑加密卡的 MAC 有效性, 并根据 MAC 计算出各扇区的密钥

41 2) 命令报文 天喻 TYCOS/PSAM 用户手册 第 40 页共 57 页 命令报文见表 67 表 67 命令报文 代码 CLA 80h INS FCh P1 = 00 标准方式 值 00 扩展方式,P1 为逻辑加密卡认证密钥的标识 P2 KID( 逻辑加密卡专有密钥的标识 ) Lc 0D-11h Data 要处理的数据 Le 不存在 若 P1 = 00, 按标准方式进行认证及扇区密钥的计算, 此方式下,P1 必须等于 00 若 P1 00, 按扩展方式进行认证及扇区密钥的计算, 此方式下,P1 的值为逻辑加密卡认证密钥的标识 P2 = 逻辑加密卡专有密钥的标识 3) 命令报文数据域命令报文数据域包括的数据按以下列顺序排列 : 城市代码 (2 字节 ) 卡片唯一号 (4 字节 ) 流水号 (2 字节 ) 认证 MAC(4 字节 ) 扇区标识 1(1 字节 ) 扇区标识 2(1 字节 )...

42 扇区标识 5(1 字节 ) 第 41 页共 57 页 4) 响应报文数据域响应报文数据域包括以下数据 ( 按顺序返回 ): 扇区 1 的密钥值 (6 字节 ) 扇区 2 的密钥值 (6 字节 )... 扇区 5 的密钥值 (6 字节 ) 扇区密钥值的数目取决于命令报文中的扇区标识数目 5) 响应报文状态码响应报文状态码见表 68 表 68 响应报文状态码 SW1 SW2 意义 61 XX 命令正确执行, XX 为要取响应的长度 数据长度错误 使用条件不满足 ( 应用临时被锁定 ) 6A 81 功能不支持 ( 文件不可建立在 MF 或 DF) 6A 86 P1 或 P2 参数不正确 6D 00 不正确的 INS 6E 00 不正确的 CLA 应用永久锁定 密钥索引不支持

43 第 42 页共 57 页 四 应用流程 1. 全国密钥管理中心初始化卡 GMPK 是整个系统的根密钥, 如果一旦被盗取或被非法使用, 就可能会伪造出大量的假卡, 所有的城市 IC 卡将不得不停止使用, 从而带来政治 经济上的重大损失 所以, 从安全的角度来说, 全国所有的 PSAM 卡必须在全国密钥管理总中心统一安全装载 GMPK 除了全国密钥管理总中心外, 任何其他个人和组织无法得到 GMPK 的明文, 也无法通过 PSAM 卡来利用 GMPK 进行非法的密钥运算 各个城市可以向通过全国密钥管理中心申报所需 PSAM 卡的数量, 由全国密钥管理总中心按需求量统一洗卡 全国密钥管理总中心从生产商处得到一批 PSAM 卡, 卡片已经过预个人化处理, 卡片 MF 区域和全国密钥管理总中心 ADF 区域下的文件已由厂商建好, 生产商密钥 ( 全国规定的卡片主控密钥 ) 也已装载 在 IC 卡生产商将这一批 IC 卡交给全国密钥管理总中心的同时, 存放生产商密钥的生产商母卡也要交给全国密钥管理总中心 全国密钥管理总中心在接到这批卡之后, 用生产商母卡中的生产商密钥 kmprd 来鉴别每一张 IC 卡 鉴别通过后, 全国密钥管理总中心将用自己产生的密钥 kictlr, 来替换卡上的生产商密钥 kmprd, 成为卡上的卡片主控密钥 kictlr 是全国密钥管理总中心随机产生或采用其他方法产生的, 被加密导入后作为这一批 PSAM 卡的主控密钥, 控制 MF 区域下文件创建和密钥更新 全国密钥管理总中心必须在卡片主控密钥的控制下装载和更新密钥 具体的过程如下所示 : 在生产商密钥 ( 卡片主控密钥 ) 的控制下, 更新卡片主控密钥 在卡片主控密钥的控制下, 装载卡片维护密钥 在卡片维护密钥的控制, 安全更新卡片 MF 区域的文件 在卡片主控密钥的控制下, 装载应用主控密钥 在应用主控密钥的控制下, 装载应用维护密钥 在应用主控密钥的控制下, 装载应用主工作密钥 在应用维护密钥的控制下, 安全更新卡片 ADF 区域的文件 2. 普通消费交易流程 终端利用安全认证卡进行消费交易的处理流程见图 5-1

44 第 43 页共 57 页 IC 卡终端 PSAM 卡 读取终端信息文件 发出终端机编号 选择全国密钥管理 总中心 ADF 发出普通消费密 钥索引 发出发卡标识 应用序列号等信息发出随机数 用户卡交易序号 密钥版本 算法 选择用户卡 ED/EP/ET 应用 普通消费初始化 MAC1 计算 发出 MAC1 终端 脱机交易序号 发出 MAC2 普通消费 MAC2 校验 发出校验结果 图 5-1 普通消费交易流程图 3. 加油专用消费交易流程 加油终端利用 PSAM 卡进行加油专用消费交易的处理流程见图 5-2 IC 卡终端 PSAM 卡 读取终端信息文件 选择中国石化 ADF 发出终端机编号

45 第 44 页共 57 页 发出加油消费密钥索引 选择用户卡 ET 应用发出发卡方标识 应用 序列号等信息 灰锁初始化发出余额 脱机交易序 号 透支限额 密钥版本 算法标识 随机数等计算 MAC1 发出终端交易序号 终端随机数 MAC1 灰锁发出 MAC2 验证 MAC2 发出验证结果计算 GMAC GMAC SAMTAC 解扣 TAC 清 TAC 待读标志 SW1SW2 图 5-2 加油专用消费交易流程图

46 第 45 页共 57 页 五 安全特性 1. 密钥装载 密钥装载采用安全报文的方式, 利用 WRITE KEY 命令来进行 安全报文产生的方 式参见命令的说明 密钥装载的控制过程如下 : 卡片主控密钥在卡片主控密钥的控制下更新 ; 卡片维护密钥在卡片主控密钥的控制下装载和更新 ; 应用主控密钥在卡片主控密钥的控制下装载 ; 应用主控密钥在应用主控密钥的控制下更新 ; 应用维护密钥在应用主控密钥的控制下装载和更新 ; 应用主工作密钥在应用主控密钥的控制下装载和更新 2. 密钥访问 密钥不允许直接读 ; 密钥必须在主控密钥的控制下更新 ; 消费密钥不能被外界直接访问, 只能接受内部操作系统发来的进行 MAC 计算的指令, 按照指定的流程计算出 MAC; 计算临时密钥产生的结果只保留在卡片内部, 不能被外界直接访问 3. 密钥属性 密钥的使用都有一定的限制, 必须满足密钥属性的要求 密钥属性应包括以下几项 : 1) 密钥用途 : 密钥用途长度为 1 字节, 低 5 位为密钥类型, 高 3 位为密钥分散级数 密钥类型 约定如下 : 0, 主控密钥 1, 维护密钥 2, 消费密钥 3,PIN 解锁密钥 4, 重装 PIN 密钥 5, 用户卡应用维护密钥

47 6,MAC 密钥 7, 加密密钥 8,MAC 加密密钥 9, decrypt 密钥 10, 安全计算方式 , 安全计算方式 , 内部认证 13, PIN 密钥 14~20, 保留 21 DSTK 第 46 页共 57 页 22~31 保留 2) 密钥算法标识密钥算法标识指定了密钥所支持加密算法, 长度 1 字节 密钥算法标识约定如 下 : 0,3DES 1,DES 2-255, 保留 对于 PIN 密钥, 该字节为错误计数器 3) 密钥版本密钥版本指定某种类型密钥的标识, 长度 1 字节 对消费密钥来说, 密钥版本是 用于消费交易密钥选择过程中的密钥版本号, 而对于其他密钥来说, 密钥版本是密钥 标识 4. 安全状态体系 TYCOS/PSAM 的安全状态体系由安全状态 安全属性和安全状态的关系组成 1) 状态机状态机又称安全状态, 是指卡在当前所处的一种安全级别, 卡的主控目录和当前 应用目录分别具有 3 种不同的安全状态 在卡内部用一个寄存器来表示当前目录的安 全状态 安全状态共 3 种, 即 0,5,10 中的一种, 安全状态复位后为 0 当前应用的安全状态在被成功地选择或复位后自动清为 0 只能用当前应用的口 令核对或外部认证时, 才能改变当前应用的状态 当前应用目录下的口令核对或外部 认证命令执行不成功 ( 返回的错误码为 63CX), 则安全状态清 M=0 若外部认证执行 成功, 则当前应用目录下的安全状态为 M=5 若口令核对正确, 则当前应用的安全状 态为 M=10 2) 安全属性和状态机的关系 安全属性是指对某个文件进行某种操作时必须达到的状态机, 其又称访问权限

48 第 47 页共 57 页一种访问权限是在建立该文件时指定的 TYCOS/PSAM 的访问权限具有其独特性, 是一个状态机区间来描述的一种权限 比如描述一个文件的读权限为 XY, 则其访问权限为 : 当前应用的状态机 M 必须满足 :X M Y 因此, 若要定义一种永远不能获得的权限只需定义该安全属性为 XY(X>Y) 即可 如果定义一种权限可自动获得, 则定义该权限为 0X 即可 因为复位后的主控文件和成功选择后应用的安全状态都为 0,0 是一种自动获得的状态机 3) 安全机制安全机制是实现状态机转变的方法和措施 天喻 TYCOS/PSAM 核对口令和外部认证两种方法来实现状态机的转变 特别指出的是状态机不存在级别高低, 同样的操作可定义为任意的状态机, 即你可以用一种改变状态机的手段来实现从任一种状态机到另外任一种状态机的转变, 即可以从 0 转变为 10, 也可从 10 转变为 0 5. 加密算法描述 1)DES 算法 DES 算法遵循国际标准, 加密模式采用 ECB 模式 利用加密密钥对 8 字节块的输入数据 X 1,X 2,X 3 加密, 得到 8 字节块的输出数 据 Y 1,Y 2,Y 3 其中, Y I = DES( 加密密钥 )[ X I ] 2)3DES 算法 3DES 算法是指使用双长度 (16 字节 ) 密钥 K=(K L K R ) 将 8 字节明文数据块 加密成密文数据块, 如下所示 : Y = DES(K L )[DES -1 (K R )[DES(K L [X])]] 解密的方式如下 : X =DES -1 (K L )[DES(K R )[ DES -1 (K L [Y])]] 3) 密钥分散算法简称 Diversify, 是指将一个双长度的密钥 MK, 对分散数据进行处理, 推导出一 个双长度的密钥 DK 推导 DK 左半部分的方法是 : 将分散数据的最右 16 个数字作为输入数据 ; 将 MK 作为加密密钥 ; 用 MK 对输入数据进行 3DEA 运算 推导 DK 右半部分的方法是 : 将分散数据的最右 16 个数字求反, 作为输入数据 ; 将 MK 作为加密密钥 ; 用 MK 对输入数据进行 3DEA 运算

49 4)DOUBLE-ONE-WAY 算法 第 48 页共 57 页 DOUBLE-ONE-WAY 方式是用双长度的密钥对 8 字节的输入数据进行运算, 具体运算 的过程如下 (MK 的左半部为 LK, 右半部为 RK): 用 LK 对输入数据进行解密运算 用 RK 对第一步结果进行加密运算 用 LK 对第二步结果进行解密运算 输入数据与第三步结果进行异或 5) 安全计算用指定的卡中临时密钥对输入数据进行运算, 具体过程如下所示 : 方式 0: 首先用卡内密钥对最后 8 字节序列号加密 用加密的结果作为临时密钥对 inputdata1 进行解密运算, 解密的结果与 inputdata2 异或后再用临时密钥解密, 依次类推 解密运算的结果与 inputdatan-1 异或, 用临时密钥解密, 将最后的解密运算的 8 字节结果送出 方式 1 首先用卡内密钥对最后 8 字节序列号解密, 解密的结果与输入异或后作临时密钥 用临时密钥对 inputdata1 进行加密运算, 加密的结果与 inputdata2 异或后再用临 时密钥加密, 依此类推 加密运算的结果与 inputdatan-1 异或, 用临时密钥加密, 将最后的加密运算的 8 字节结果送出 方式 3 4 第一步用卡内密钥对最后 inputdata4 字节序列号加密 第二步用第一步的运算结果作为 Key 对 inputdata1 第三步用第二步的运算结果与 inputdata2 异或 第四步用第三步的运算结果作为 Key 对第一步的运算结果解密 5. 安全算法 1) 普通消费的安全算法 [1] 过程密钥 SESPK 的建立 : SESPK : = 3DES ( DPK, Data1 ) Data1 : = 用户卡伪随机数 (ICC) 电子存折 电子钱包或电子油票脱机交易序号 终端交易序号的最右两个字节 [2] SESPK 用于计算 MAC1: SESPK 作用于以下数据进行 MAC1 的计算 ( 按所列顺序 ): 交易金额

50 交易类型标识 终端机编号 交易日期 ( 终端 ) 交易时间 ( 终端 ) [3] SESPK 用于计算 MAC2: SESPK 作用于以下数据进行 MAC2 的计算 : 交易金额 第 49 页共 57 页

51 六 状态码 天喻 TYCOS/PSAM 用户手册 第 50 页共 57 页 SW1 SW2 说 明 正确执行 回送的数据可能错误 选择文件无效, 文件或密钥校验错误 63 CX X 表示还可再试次数 状态标志未改变 写 EEPROM 不成功 错误的长度 CLA 与线路保护要求不匹配 无效的状态 命令与文件结构不相容 不满足安全状态 密钥被锁死 使用条件不满足 无安全报文 安全报文数据项不正确 6A 80 数据域参数错误 6A 81 功能不支持或卡中无 MF 或卡片已锁定 6A 82 文件未找到 6A 83 记录未找到 6A 84 文件无足够空间 6A 86 参数 P1 P2 错误 6B 00 在达到 Le/Lc 字节之前文件结束, 偏移量错误 6C XX Le 错误 6E 00 无效的 CLA 6F 00 数据无效 MAC 错误 应用已被锁定 金额不足 密钥未找到 所需的 MAC 不可用 注 : 当 SW1 的高半字节为 9, 且低半字节不为 0 时, 其说明依赖于相关应用 当 SW1 的高半字节为 6, 且低半字节不为 0 时, 其说明与应用无关

52 第 51 页共 57 页 附录 A 卡片中的基本数据文件 表 A1 MF 的卡片公共信息文件 文件标识 (SFI) 15 文件类型 透明 文件大小 14 文件存取控制 读 = 自由 改写 = 需要安全信息 字节 数据元 长度 1-10 PSAM 序列号 PSAM 版本号 1 12 密钥卡类型 发卡方自定义 FCI 数 2 据 表 A2 MF 的终端信息文件 文件标识 (SFI) 16 文件类型 透明 文件大小 6 文件存取控制 读 = 自由 改写 = 需要安全信息 字节 数据元 长度 1-6 终端机编号 6 表 A3 全国密钥管理总中心应用的应用公共信息文件 文件标识 (SFI) 17 文件类型 透明 文件大小 25 文件存取控制 读 = 自由 改写 = 需要安全信息 字节 数据元 长度 1 全国消费密钥索引号 应用发行者标识 应用接收者标识 应用启用日期 应用有效日期 4