怎样提高IC卡的安全性

2009-05-23 17:47:28来源:金凯科技

　　在信息技术、网络技术高速发展的今天，智能一卡通的广泛应用使得IC卡应用渗透到各个行业当中，而近年来我国经济突飞猛进，IC卡的应用也在国内迅速展开，中国IC卡产业几乎占据了全球IC卡1/3的市场。IC卡由于具有存储容量大、安全性高、体积小等各种优势，很快就替代了以往的磁卡、光电卡等，成为最有潜力和竟争力的产品之一，在公交、门禁、电子钱包、智能一卡通等系统中得到广泛应用，近年来国内推出的二代身份证也采用了IC卡。

IC卡的安全保护
目前对读写器与IC卡传输信息的保护主要有两种方式：认证传输方式，将在读写器与IC卡之间传送的信息加上相应加密算法及加密密钥传送信息，得到的密文附加在明文信息尾部传输给接收端；加密传输方式，对所有传送信息进行加密后再进行传送，使信息本身具有保密性，不易被破译。

密码体制
通常把加密系统所采用的基本工作方式叫作密码体制。一个密码体制由两个要素组成：即加密算法和密钥。算法是一些公式或法则，密钥是公式或法则的参数，公式或法则一般是公开的。密钥又分对称与非对称两种方式。
•对称加密：该加密方式卡片和读卡设备采用同一个密钥，其安全性主要建立在密钥长度和商家对密钥的保密上；
•非对称加密：由公钥和私钥组成，公钥在信号传输中出现，为可公开密钥；私钥不在信号传输中出现，公钥由私钥运算产生，但从公钥无法推出私钥。

安全性问题及对策
从目前IC卡系统大部分使用的技术中可以看出几个问题：卡片丢失或被窃，冒充合法用户；用伪造的或空白卡非法复制数据；使用系统外的IC卡读写设备，对合法卡上的数据进行修改，如增加存款数额，改变操作级别等；在IC卡交易过程中，用正常卡完成身份认证后，中途变换IC卡，从而使卡上存储的数据与系统不一致；在IC卡读写操作中，对接口设备与IC卡通信时所作交换的信息流进行截听、修改，甚至插入非法信息；密钥由商家设计产品时设计，如设计人员有心透露；同一型号产品采用同一个密钥，破解者只要破解出一张卡的密钥就可推理出这一型号的卡；大部份卡使用硬件加密，一旦密钥被破解，难以补救，一般做法都是更换卡片，成本极高。

从目前的情况来看，主要有近期的解决方案和远期的方案。

近期解决方案
•序列号加扰：控制设备中增加第二重认证，如绑定IC卡的出厂序列号，因为被破解的是扇区的密码，卡本身并没有被破解，因此可以将扇区内的数据和序列号做关联，并且采用一定的算法来干扰直接读出序列号；
•扇区加扰：增加第三重加密，扇区内数据和序列号+扇区关联，并采用一定的算法来干扰直接读出序列号+扇区；
•动态加扰：增加第四重加密，扇区内的数据和随机数关联，并且采用一定的算法来自动生成随机数，随机数的范围越大，被破解的可能性就越小。

远期解决方案
•采用新一代MifarePlus、Desfire等加密性更好的逻辑卡；
•采用CPU卡，增强运算能力，加强密钥等安全算法能力；
•采用灵活的安全算法，用户可以根据自己的需要设置不同的算法和密钥。

　　除上述措施外，IC卡芯片提供商应该从安全和应用的角度，研发出更多、更便宜、更易于推广的IC卡芯片技术。设备提供商应该在应用的过程中加强对算法的研究。

　　其实，IC卡只是厂家提供的一个数据传输平台，要想保证安全性，应用提供方的算法是关键。如果该供应商没有研发能力，只是做IC卡芯片提供商的简单应用，那么安全性当然大打折扣。要想提高安全性，当然是要考虑数据被读出的可能，那么设备生产商需要花相当长时间去研究数据保密。