智能卡電子錢包系統(tǒng)可能的密鑰導出過程

文章出處：http://m.botanicstilllife.com 作者：中國一卡通網(wǎng) 收編   人氣： 發(fā)表時間：2011年10月10日

    下述例子由圖1 和圖2解釋，按有關部件：電子錢包（IEP），終端（PDA）和終端中的安全模塊（PSAM）說明了支付過程。 

    圖1 EN 1546電子錢包系統(tǒng)可能的密鑰導出過程（密鑰依賴于傳送給卡的某一代專用密鑰和會話專用交易計數(shù)器的組合，這樣產(chǎn)生的密鑰可用于完成支付或借出貨幣）

    當卡已插入終端后，終端執(zhí)行一復位以便從PSAM和IEP二者請求-ATR，如果有一個ATR不滿足所期待之值，則終端取消支付過程。如果ATR都滿足所期待之值，則終端在IEP中選擇錢包的DF。如果文件選擇不能被執(zhí)行，則亦將取消此過程。然而，為了清楚起見，這兩點和一般的錯誤處理未做描述。

    選擇了在IEP卡中的錢包DF之后，終端送出用于購物的初始化命令INITIALIZE IEPoIEP卡接收此命令，增值交易計數(shù)器并為各數(shù)據(jù)元產(chǎn)生一簽名（S1），后把數(shù)據(jù)和簽名送給終端。

    其次，終端PSAM送去為了購物的初始化命令INITIALIZE PSAM。這條命令直接轉發(fā)了從卡接收的數(shù)據(jù)給PSAM。PSAM檢查這些數(shù)據(jù)，這就是指終了日期（DEXPIEp）、貨幣（CURRIEp）、所用加密算法（ALGIEp）和其他接收的數(shù)據(jù)都要和存儲在PSAM中之值相比較，如果所有的比較都是成功的，則交易計數(shù)器（NTIEP）被增值。如果任一比較失敗（例如，IEP的終了日期已經(jīng)到達），進一步的命令處理立即被取消并傳送給終端（PDA）一適當?shù)幕厮痛a。 


    圖2 按照EN 1546用電子錢包（IEP）和終端（PDA）以及安全模塊（PSAM）的支付交易過程

    然后PSAM用IEP送來的數(shù)據(jù)產(chǎn)生一導出密鑰且產(chǎn)生一會話密鑰，并檢查簽名黽。如果簽名是正確的，則所有傳輸?shù)臄?shù)據(jù)都是真實的，與此同時IEP已為PSAM所鑒明。換言之，15.4M知道卡中所含電子錢包是真的。

    上圖1顯示了一個EN 1546標準中，電子錢包系統(tǒng)中可能的密鑰導出過程。這樣導出的密鑰，可用來完成圖2中所描述的支付過程。

    在接著的步驟中，PSAM也產(chǎn)生一個簽名（S3），它和少量的另外的數(shù)據(jù)元被送給終端。要支付的金額（MPDA）和所用貨幣現(xiàn)在已進入到終端了。于是，終端把輸入的金額和先前從PSAM接收的數(shù)據(jù)用命令DEBIT IEP傳送給卡，卡現(xiàn)在檢查錢包中是否有足夠的錢來完成支付。若有，則驗證簽名餳，若簽名是正確的，則數(shù)據(jù)在傳輸時未被篡改，于是PSAM也被IEP所驗明。這是因為只有真正的PSAM可以掌握產(chǎn)生簽名島所必需的秘密密鑰。適當?shù)慕痤~從錢包的余額中被減去，記錄文件被更新并產(chǎn)生第3個簽名（S3）以確認借出交易已被執(zhí)行。

    簽名S3和借出金額經(jīng)終端傳送到PSAM，它驗證S3，若此簽名是正確的，在IEP中借出的金額被加到一內(nèi)部的數(shù)據(jù)元（MTOTpSAM）。另外一條命令“PSAM購物完工”把MTOTpSAM加至錢包余額TM從而更新了PSAM余額。最后，PSAM 接收一簽名（S3）確認支付已成功完成。

    上述過程是EN 1546所述各種支付過程中的一個十分簡單的例子。存在著其他可能性，包括電話卡的快速借出過程，以及在交易結束時可以產(chǎn)生一收據(jù)清單等。

    上述關于卡的文件、命令和過程也對所有其他重要的系統(tǒng)部件有所規(guī)定。最重要的是用于安全模塊的，因為系統(tǒng)的安全性惟一地依賴于此模塊。統(tǒng)計方法可用來監(jiān)視整個系統(tǒng)的運營，在大型應用的情況中，可能含有數(shù)萬臺終端和數(shù)十萬張智能卡。對每張單獨的卡產(chǎn)生一個完整的賬目將和不具名的要求相矛盾，而且還需要極其巨大的計算量。然而，如實驗所表明，整個系統(tǒng)的安全性的驗證能夠在運行的基礎上（以可接受的成本）用采樣檢查來監(jiān)視貨幣流證亙。

    歐洲EN 1546標準為多分區(qū)智能卡電子錢包系統(tǒng)奠定了基礎。標準出臺時，它包括了幾乎所有在使用中的過程和功能。只有一項功能迄今未予描述，然而對卡的用戶卻是非常重要的，這就是錢包至錢包的交易，即將電子錢幣直接從一個錢包轉至另一個。

    在EN 1546標準中，目前對這種類型的轉移尚無敘述。然而，各種團體正試圖將這種支付交易包括在標準中。