智能卡COS的安全性测试研究
- 格式:pdf
- 大小:174.13 KB
- 文档页数:3
1. Smart COS简介CPU卡操作系统简称COS,它是伴随着集成电路卡从简单的EEPROM 发展到带微处理器的智能卡而应运产生的。
随着CPU卡应用的日益广泛,作为国内制卡行业和读写机具开发生产企业的先锋,深圳市明华澳汉科技有限公司于1999年6月成功地开发出符合《中国金融集成电路(IC)卡规范》、ISO/IEC7816标准的且拥有自主版权的CPU卡操作系统Smar t COS。
在金融领域,它可作为现金卡、信用卡等银行卡使用;在社保、工商、税务、证券等各种付费行业可作为用户卡使用;在电子商务网络系统中,可做为交易双方的身份识别。
Smart COS具有如下特点:1)符合《中国金融集成电路(IC)卡规范》、《中国金融集成电路(IC)卡应用规范》2)支持ISO-7816 T=0 通讯协议。
3)文件系统支持二进制文件、定长记录文件、变长记录文件、循环定长记录文件。
4)支持电子钱包、电子存折功能。
5)支持Single DES、Triple DES等加密算法,并支持用户特有的安全加密算法的下载。
6)支持线路加密、线路认证功能,防止通信数据被非法窃取或篡改。
7)可用作安全保密模块,使用过程密钥实现加密、解密。
8)支持多种容量选择,可选择2K、4K、8K、16K字节的EEPROM空间。
9)安全机制使用状态机,并支持PIN检验、CPU卡和终端的双向认证、数据加密、解密、MAC验证。
10)满足个别需求,可根据特殊行业的特殊用户的需求定制。
2.Smart COS功能模块CPU卡也称智能卡,它的核心就是芯片操作系统,外界对卡发布的所有命令都需要通过操作系统才能对CPU卡起作用。
COS的主要功能是控制智能卡和外界的信息交换,管理智能卡内的存储器并在卡内部完成各种命令的处理。
一般来讲,接口设备与卡之间的命令处理过程可分为四个功能模块:即传输管理器、安全管理器、应用管理器和文件管理器,如图1所示。
传输管理对于COS而言,通讯层是接收和发送数据的通道,负责终端和卡片之间的数据传输。
IC智能卡存在的问题及解决方案广州创亚企业管理顾问有限公司
目录
1、背景介绍 (3)
2、发展现状 (3)
3、存在问题 (5)
4、解决方法 (8)
5、结束语 (11)
一、背景介绍
随着人们生活水平的提高,电子信息技术也随着飞速发展,人们的生活也越来越趋向于电子信息化。
智能卡也成为了这个时代的重要产物,成为人们生活极为重要的组成部分。
目前在我国, IC卡已在众多领域获得广泛应用,并取得了初步的社会效益和经济效益。
2000年,全国IC卡发行量约为2.3亿张,其中电信占据了大部分市场份额。
公用电话IC卡1.2亿多张,移动电话SIM卡超过4200万张,其它各类IC卡约6000万张。
2001年IC 卡总出货量约3.8亿张,较上年增长26%;发行量约3.2亿张,较上年增长40%。
从应用领域来看,公用电话IC卡发行超过1.7亿张,SIM卡发行5500万张,公交IC卡为320万张,社保领域发卡为1400万张,其它发卡为8000万张。
智能卡市场呈现出以几何级数增长的态势,智能卡以其特有的安全可靠性,被广泛应用于从单个器件到大型复杂系统的安全解决方案
智能卡的发展已有近30年的历史,目前已广泛应用到公安、医疗、交通、金融、电信、社保、石油、体育等各个行业中,随着智能卡应用的推广,智能卡的产业链也得到极大的完善和细分。
整个产业链从智能卡芯片设计、硅晶片的生产制造、芯片封装、智能卡COS研发、个人化、发行卡最终到用户,整个产业链将随着技术和应用的发展,将进一步细分。
可以说,智能卡在人们生活起着至关重要的作用。
二、发展现状
然而随着智能卡的日益普及,针对智能卡安全漏洞的专用攻击技。
什么是智能卡?智能卡(Smart Card ):内嵌有微芯片的塑料卡(通常是一张信用卡的大小)的通称。
一些智能卡包含一个RFID芯片,所以它们不需要与读写器的任何物理接触就能够识别持卡人。
(RFID芯片即射频识别,俗称电子标签)智能卡配备有CPU和RAM,可自行处理数量较多的数据而不会干扰到主机CPU的工作。
智能卡还可过滤错误的数据,以减轻主机CPU的负担。
适应于端口数目较多且通信速度需求较快的场合。
智能卡是IC卡(集成电路卡)的一种,按所嵌的芯片类型的不同,IC卡可分为三类:1 .存储器卡:卡内的集成电路是可用电擦除的可编程只读存储器EEPROM ,它仅具数据存储功能,没有数据处理力量;存储卡本身无硬件加密功能,只在文件上加密,很简洁被破解。
2 .规律加密卡:卡内的集成电路包括加密规律电路和可编程只读存储器EEPROM ,加密规律电路可在肯定程度上爱护卡和卡中数据的平安,但只是低层次防护,无法防止恶意攻击。
3 .智能卡(CPU卡):卡内的集成电路包括中心处理器CPU、可编程只读存储器EEPROM、随机存储器RAM和固化在只读存储器ROM中的卡内操作系统COS(Chip Operating System)0卡ikk ,,中数据分为外部读取和内部处理部分,确保卡中数据平安牢靠。
智能卡的操作系统是什么?智能卡操作系统通常称为芯片操作系统cos。
cos一般都有自己的平安体系,其平安性能通常是衡量COS的重要技术指标。
(COS的全称是Chip Operating System (片内操作系统),它一般是紧紧围围着它所服务的智能卡的特点而开发的。
由于不行避开地受到了智能卡内微处理器芯片的性能及内存容量的影响,因此,COS在很大程度上不同于我们通常所能见到的微机上的操作系统(例如DOS、UNIX等1 )COS功能包括:传输管理、文件管理、平安体系、命令解释。
(cos的主要功能是掌握智能卡同外界的信息交换,管理智能卡内的存储器并在卡内部完成各种命令的处理。
精锐IV型加密锁是全球软件保护行业中第一款采用智能卡(Smart Card)技术的软件加密锁,并获得了国家专利。
自2001年深思洛克将智能卡技术创新性地引入软件保护行业,并于2002年5月正式推出智能卡型加密锁精锐IV以来,超过3000家软件开发商采用了这项先进技术,精锐IV累计销量已经突破300万套。
精锐IV型加密锁是全球软件保护行业中第一款采用智能卡(Smart Card)技术的软件加密锁,并获得了国家专利。
自2001年深思洛克将智能卡技术创新性地引入软件保护行业,并于2002年5月正式推出智能卡型加密锁精锐IV以来,超过3000家软件开发商采用了这项先进技术,精锐IV累计销量已经突破300万套。
产品功能特点:以智能卡(Smart Card)技术为核心具有极高的安全性能,硬件支持标准C语言编程。
软件开发商可以方便地通过标准C语言编程,将应用软件的关键的代码和数据安全地移植到加密锁硬件内部保护起来。
硬件内部提供高达8~64K字节的程序和数据存储空间可容纳近万行的C语言代码。
硬件支持浮点运算、数学函数、安全服务、文件标准输入和输出等。
强大的远程安全控制功能实现远程更新加密锁内置标准的安全算法(RSA、DES及3DES、SHA-1)和硬件真随机数发生器。
利用这些密码学算法功能,结合其强大的可编程功能,可实现真正意义上的远程更新加密锁。
硬件身份识别功能基于标准智能卡技术构建的精锐IV软件保护系统,内部数据的存放及安全机制的设计完全遵照智能卡技术规范,100%兼容智能卡的所有功能,完全能够满足应用软件系统对电子身份控制、管理的需要。
数据库保护方案精锐IV硬件内部提供了国际公认的高安全性对称算法3DES,并且含有硬件算法加速器,可以对相当数量的数据进行实时加解密处理。
一、安全芯片——硬件安全要安全执行精锐IV“代码移植”的加密思路,首先您需要一个确保安全的芯片来“存储、执行”所移植的关键代码。
智能卡芯片的安全性实际上是由半导体厂商来保证的。
图1 接触式智能卡的结构图2 非接触式智能卡的结构图3 双界面智能卡的结构1 智能卡的可靠性测试及其失效模式由于智能卡内嵌了微芯片模块,所以按照国际固态技术学会标准(JEDEC),智能卡的可靠性认证也必须包含所有常规芯片需要做的可靠性测试项目,表1列举了常规芯片级的可靠性测试所需的项式,其中可以细分为电性能相关的卡片可靠性,机械类卡片可靠性,化学类卡片可靠性以及辐射类卡片可靠性,涵盖了绝大部分公司常做的智能卡可靠性试验。
1.1 电性能相关的卡片可靠性(1)充电器件模型测试(CDM Test)。
智能卡的实际使用场景中,静电威胁无处不在,所以CDM测试比较重要。
由于CDM测试与封装的关系非常密切,所以同一颗芯片在不同的封装形式上所表现出来CDM性能可能会截然不同,这也是为什么CDM测试在芯片级的可靠性测试中已经测试过了,对封装好的智能卡,还要再次验证其CDM性能。
测试参考的标准与芯片级CDM测试一样,为ANSI/ESDA/JEDEC JS-002-2018,Charged Device Model(CDM)。
测试数量至少1个Lot,3张卡,测试时需将智能卡静电枪测试(E S D G u n)。
试是电磁兼容测量中的一项,属于成品级可靠性项目,最广泛参考的标准为国际电工委员会标准IEC61000-4-2,但是对于智能卡,其参考的标准则为ISO/IES 10373-6:2016,Identification cards-Test methods-Part 6: Proximity cards,当然这两个标准之间绝大部分是相互兼容的。
测试方式分接触放电和空气放电,分别针对接触式智能2 机械类的卡片可靠性试验(1)三轮测试(3WHEEL)。
此项测试是模拟智能卡在银行ATM机器上或专用读卡器插入和拔出时,ATM机器会给卡片的正面和背面一定的压力,为典型的接触式智能卡的一个使用场景。
其测试标准参照CQMV2.17(信用卡组织万事达发布的Card Quality Management),样品数至少为1个Lot,8张卡片。
ROCKEY-ARM外观尺寸23.0*17.2*7.3(含帽子)外壳材质壳体(PC+ABS);托架(红色透明PC)总重量MINI外壳E5产品简介ROCKEY-ARM是具有高度安全性、采用智能卡ARM芯片的加密锁,锁内代码本地运行(即在芯片上直接执行并非虚拟机内执行)运行速度更快、安全性更高。
开发商可自动选择HID 或CCID方式进行通信。
提供约128K的存储空间,其中64K数据文件和64K可执行文件、内置RSA、ECC、DES、SHA1和国密算法(SM2、SM3、SM4)等高强度数据加密算法。
通过灵活的远程升级和子母锁功能,开发商可以方便的实现产品的开发、生产、试用、升级等模式,彻底杜绝软件盗版。
产品特性业内领先的低功耗高效率32位ARM智能卡加密锁全球唯一硬件ID与管理编码有轻巧时尚的Mini外壳,可与移动设备完美结合提供网络模块,单机锁和网络锁自由切换约128K的用户使用空间多种同系列产品可选择:标准锁、时钟锁和U盘锁提供三级权限管理(匿名、用户、开发商)锁内代码本地执行,运算速度可与PC机相匹敌可自主选择HID或CCID通讯协议锁内提供丰富的系统调用和开发接口,原生支持浮点数的运算包含VC、C#、Java、Delphi、VB、BCB、PB等多语言平台开发接口和示例程序内置RSA、ECC、3DES、SHA1、国密SM2/SM3/SM4、非公开的种子码算法等支持多种文件类型,RSA私钥、ECC和SM2私钥、密钥文件、数据文件、可执行文件安全、方便地远程升级功能,支持基于子母锁机制的管理与生产,安全又方便大量的解决方案示例,据此,用户可合理有效的使用加密锁,少走弯路,缩短开发周期安全性超大用户空间128K(64K可执行文件和64K的文件系统)硬件芯片32位高性能智能卡芯片锁内硬件可编程可使用C语言开发锁内程序文件存储可执行文件、密钥文件等文件永远不可导出安全数据存储智能卡硬件保证锁内数据安全存储非对称加解密算法硬件内部支持1024/2048 RSA、192/256 ECC、国密SM2非对称算法对称加解密算法硬件内部支持3DES、国密SM4对称算法散列算法MD5、SHA1、国密SM3法数学运算硬件内部原生支持浮点数的运算远程升级建立在RSA算法体系上的安全远程升级子母锁机制通过母锁生产和升级子锁,可以有效控制生产和升级,十分安全外壳保护工具简单、易用、高强度的加壳工具,可保护PE、JAVA和.NET等多种类型程序和数据反调试自毁锁内提供了获取上电以来时间的功能函数,用户据此很容易设计出反调试自毁的功能,一旦发现软件被调试可以销毁锁内相关数据,不给破解者反复调试破解的机会,能非常有效的确保安全性概念参数硬件算法1024/2048 RSA、192/256 ECC、3EDS、SHA1、国密SM2/SM3/SM4和专有的种子码算法三级安全状态匿名、用户、管理员级别1)、设备加电后,自动进入匿名状态。