專利名稱：改進(jìn)的基于用戶自定義算法環(huán)境的防攻擊智能卡認(rèn)證方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于智能卡的認(rèn)證方法領(lǐng)域，涉及一種改進(jìn)的基于用戶自定義算法環(huán)境的防攻擊智能卡認(rèn)證方法。
背景技術(shù)：
智能卡之所以能夠迅速地發(fā)展并且流行起來(lái)，其中的一個(gè)重要的原因就在于它能夠通過(guò)COS的安全體系給用戶提供一個(gè)較高的安全性保證。而對(duì)智能卡進(jìn)行認(rèn)證，則能夠獲得智能卡片的安全狀態(tài)，達(dá)到一定的使用權(quán)限，從而進(jìn)行一些與安全有關(guān)的操作。認(rèn)證則是通過(guò)智能卡和讀寫(xiě)設(shè)備雙方同時(shí)對(duì)任意一個(gè)相同的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行某種相同的加密運(yùn)算，然后判斷雙方運(yùn)算結(jié)果的一致性來(lái)對(duì)智能卡的合法性進(jìn)行驗(yàn)證，這樣也就判定了一張智能卡是不是偽造卡。根據(jù)所認(rèn)證的對(duì)象不同，又分為內(nèi)部認(rèn)證和外部認(rèn)證兩種。內(nèi)部認(rèn)證就是讀寫(xiě)設(shè)備對(duì)智能卡的合法性進(jìn)行的驗(yàn)證；外部認(rèn)證就是智能卡對(duì)讀寫(xiě)設(shè)備的合法性進(jìn)行的驗(yàn)證。目前認(rèn)證采用的算法，常用的是DES算法。但是隨著對(duì)DES算法的破解，使得芯片的安全性受到了威脅，如果有非法用戶進(jìn)行惡意的攻擊，安全問(wèn)題就岌岌可危。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出采用一種改進(jìn)的基于用戶自定義算法環(huán)境的智能卡認(rèn)證方法。使得卡片可以根據(jù)用戶自定義的算法環(huán)境，按照不同的算法進(jìn)行認(rèn)證，從而來(lái)改變?nèi)职踩珷顟B(tài)寄存器或局部安全狀態(tài)器的值，這樣即保證了認(rèn)證算法的多樣性，又提高了命令處理的復(fù)雜度。在本發(fā)明中，還提出一種防攻擊的方法，此方法通過(guò)限制外部認(rèn)證密鑰的使用次數(shù)，保證系統(tǒng)在被惡意攻擊的情況下，數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?。依?jù)本發(fā)明的一種改進(jìn)的基于用戶自定義算法環(huán)境的防攻擊智能卡認(rèn)證方法，包括以下步驟(1)智能卡產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)數(shù)，隨機(jī)數(shù)與智能卡本身所具有的識(shí)別碼、密鑰，以及讀卡機(jī)產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)依據(jù)用戶的指定，按照DES算法或基于16字節(jié)分組長(zhǎng)度算法進(jìn)行加密， 從而獲得加密流；(2)當(dāng)采用基于16字節(jié)分組長(zhǎng)度算法進(jìn)行內(nèi)部認(rèn)證時(shí)，由于算法的分組長(zhǎng)度為16 字節(jié)，而輸入的認(rèn)證數(shù)據(jù)卻只是8字節(jié)，需要將輸入增加為16字節(jié)，則將8字節(jié)認(rèn)證數(shù)據(jù)加上8字節(jié)認(rèn)證數(shù)據(jù)的取反后得到的8字節(jié)一起構(gòu)成16字節(jié)，從而進(jìn)行加密，加密后的密文長(zhǎng)度為16字節(jié)；由于傳輸?shù)膬?nèi)部認(rèn)證命令的輸出認(rèn)證數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為8字節(jié)，也需要將得到的 16字節(jié)的結(jié)果中，前8字節(jié)數(shù)據(jù)與后8字節(jié)的數(shù)據(jù)進(jìn)行異或運(yùn)算，得到最終的8個(gè)字節(jié)的認(rèn)證數(shù)據(jù)，然后再傳送出去；(3)當(dāng)采用基于16字節(jié)分組長(zhǎng)度算法進(jìn)行外部認(rèn)證時(shí)，所接受的數(shù)據(jù)格式同上述內(nèi)部認(rèn)證，需要智能卡先將卡內(nèi)的“8字節(jié)隨機(jī)數(shù)+8字節(jié)隨機(jī)數(shù)的取反”用外部認(rèn)證密鑰加密后，前后8字節(jié)異或，然后與輸入的8字節(jié)外部認(rèn)證數(shù)據(jù)比較，如果相同，則判定才外部設(shè)備合法；否則，認(rèn)為外部設(shè)備非法，拒絕后續(xù)流程。其中，在使用外部認(rèn)證的時(shí)候，為了防止用戶的惡意攻擊，設(shè)定一個(gè)限制外部認(rèn)證密鑰的使用次數(shù)計(jì)數(shù)器，在使用指定的外部認(rèn)證密鑰進(jìn)行加密的時(shí)候，先判斷指定的外部認(rèn)證密鑰可使用次數(shù)是否大于0，如果大于0，說(shuō)明此密鑰還可以用來(lái)做外部認(rèn)證；否則，說(shuō)明此密鑰已經(jīng)鎖定，不能再用來(lái)做外部認(rèn)證；如果密鑰的使用次數(shù)大于0，將指定的外部認(rèn)證密鑰的可使用次數(shù)減一；如果最終外部認(rèn)證成功，則將指定外部認(rèn)證密鑰的使用次數(shù)恢復(fù)成最大，以便后續(xù)認(rèn)證繼續(xù)使用。其中，所述內(nèi)部認(rèn)證的命令格式為
權(quán)利要求
1.一種改進(jìn)的基于用戶自定義算法環(huán)境的防攻擊智能卡認(rèn)證方法，其特征在于包括以下步驟(1)智能卡產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)數(shù)，隨機(jī)數(shù)與智能卡本身所具有的識(shí)別碼、密鑰，以及讀卡機(jī)產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)依據(jù)用戶的指定，按照DES算法或基于16字節(jié)分組長(zhǎng)度算法進(jìn)行加密，從而獲得加密流；(2)當(dāng)采用基于16字節(jié)分組長(zhǎng)度算法進(jìn)行內(nèi)部認(rèn)證時(shí)，由于算法的分組長(zhǎng)度為16字節(jié)，而輸入的認(rèn)證數(shù)據(jù)卻只是8字節(jié)，需要將輸入增加為16字節(jié)，則將8字節(jié)認(rèn)證數(shù)據(jù)加上 8字節(jié)認(rèn)證數(shù)據(jù)的取反后得到的8字節(jié)一起構(gòu)成16字節(jié)，從而進(jìn)行加密，加密后的密文長(zhǎng)度為16字節(jié)；由于傳輸?shù)膬?nèi)部認(rèn)證命令的輸出認(rèn)證數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為8字節(jié)，也需要將得到的16 字節(jié)的結(jié)果中，前8字節(jié)數(shù)據(jù)與后8字節(jié)的數(shù)據(jù)進(jìn)行異或運(yùn)算，得到最終的8個(gè)字節(jié)的認(rèn)證數(shù)據(jù)，然后再傳送出去；(3)當(dāng)采用基于16字節(jié)分組長(zhǎng)度算法進(jìn)行外部認(rèn)證時(shí)，所接受的數(shù)據(jù)格式同上述內(nèi)部認(rèn)證，需要智能卡先將卡內(nèi)的“8字節(jié)隨機(jī)數(shù)+8字節(jié)隨機(jī)數(shù)的取反”用外部認(rèn)證密鑰加密后，前后8字節(jié)異或，然后與輸入的8字節(jié)外部認(rèn)證數(shù)據(jù)比較，如果相同，則判定才外部設(shè)備合法；否則，認(rèn)為外部設(shè)備非法，拒絕后續(xù)流程。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在使用外部認(rèn)證的時(shí)候，為了防止用戶的惡意攻擊，設(shè)定一個(gè)限制外部認(rèn)證密鑰的使用次數(shù)計(jì)數(shù)器，在使用指定的外部認(rèn)證密鑰進(jìn)行加密的時(shí)候，先判斷指定的外部認(rèn)證密鑰可使用次數(shù)是否大于0，如果大于0，說(shuō)明此密鑰還可以用來(lái)做外部認(rèn)證；否則，說(shuō)明此密鑰已經(jīng)鎖定，不能再用來(lái)做外部認(rèn)證；如果密鑰的使用次數(shù)大于0，將指定的外部認(rèn)證密鑰的可使用次數(shù)減一；如果最終外部認(rèn)證成功，則將指定外部認(rèn)證密鑰的使用次數(shù)恢復(fù)成最大， 以便后續(xù)認(rèn)證繼續(xù)使用。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述內(nèi)部認(rèn)證的命令格式為代碼數(shù)值CLA'00'
全文摘要
本發(fā)明屬于智能卡的認(rèn)證方法領(lǐng)域，涉及一種改進(jìn)的基于用戶自定義算法環(huán)境的防攻擊智能卡認(rèn)證方法。使得卡片可以根據(jù)用戶自定義的算法環(huán)境，按照不同的算法進(jìn)行認(rèn)證DES算法和16字節(jié)分組長(zhǎng)度算法，從而來(lái)改變?nèi)职踩珷顟B(tài)寄存器或局部安全狀態(tài)器的值，這樣即保證了認(rèn)證算法的多樣性，又提高了命令處理的復(fù)雜度。在本發(fā)明中，還提出一種防攻擊的方法，此方法通過(guò)限制外部認(rèn)證密鑰的使用次數(shù)，保證系統(tǒng)在被惡意攻擊的情況下，數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?br> 文檔編號(hào)H04L9/06GK102255727SQ20111017109
公開(kāi)日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月23日
發(fā)明者付青琴, 徐平江, 李福雷, 王麗萍 申請(qǐng)人:中國(guó)電力科學(xué)研究院