一種終端主密鑰tmk安全下載方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種終端主密鑰TMK安全下載方法，包括步驟：POS終端產(chǎn)生傳輸密鑰TK；操作終端采集TK并上傳給MTMS系統(tǒng)；MTMS系統(tǒng)統(tǒng)一管理所述TK并將TK傳送給相應的KMS系統(tǒng)；POS終端啟動遠程下載終端主密鑰TMK；POS終端與KMS系統(tǒng)使用AUK進行雙向認證，認證通過后KMS系統(tǒng)將TMK傳送給POS終端。本發(fā)明的有益效果為：通過POS終端上傳傳輸密鑰TK實現(xiàn)遠程下載終端主密鑰TMK，通過MTMS系統(tǒng)大大方便了傳輸密鑰TK的管理和上傳，確保了傳輸密鑰TK傳輸給對應的KMS系統(tǒng)。并且POS終端與KMS之間傳輸主密鑰之間還進行了雙向認證，進一步提高了主密鑰的下載安全。
【專利說明】—種終端主密鑰TMK安全下載方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子支付領(lǐng)域，尤其涉及一種終端主密鑰TMK安全下載方法及系統(tǒng)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]銀行卡(BANK Card)作為支付工具越來越普及，通常的銀行卡支付系統(tǒng)包括銷售點終端(Point Of Sale，POS)、POS收單系統(tǒng)(P0SP)、密碼鍵盤(PIN PAD)和硬件加密機(Hardware and Security Module, HSM)。其中POS終端能夠接受銀行卡信息,具有通訊功能，并接受柜員的指令完成金融交易信息和有關(guān)信息交換的設(shè)備；P0S收單系統(tǒng)對POS終端進行集中管理，包括參數(shù)下載，密鑰下載，接受、處理或轉(zhuǎn)發(fā)POS終端的交易請求，并向POS終端回送交易結(jié)果信息，是集中管理和交易處理的系統(tǒng)；密碼鍵盤(PIN PAD)是對各種金融交易相關(guān)的密鑰進行安全存儲保護，以及對PIN進行加密保護的安全設(shè)備；硬件加密機(HSM)是對傳輸數(shù)據(jù)進行加密的外圍硬件設(shè)備，用于PIN的加密和解密、驗證報文和文件來源的正確性以及存儲密鑰。個人標識碼(Personal Identification Number, PIN),即個人密碼，是在聯(lián)機交易中識別持卡人身份合法性的數(shù)據(jù)信息，在計算機和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中任何環(huán)節(jié)都不允許以明文的方式出現(xiàn)；終端主密鑰(Terminal Master Key，TMK)，POS終端工作時，對工作密鑰進行加密的主密鑰，加密保存在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中；P0S終端廣泛應用于銀行卡支付場合，比如廠商購物、酒店住宿等，是一種不可或缺的現(xiàn)代化支付手段，已經(jīng)融入人們生活的各種場合。銀行卡，特別是借記卡，一般都由持卡人設(shè)置了 PIN，在進行支付過程中，POS終端除了上送銀行卡的磁道信息等資料外，還要持卡人輸入PIN供發(fā)卡銀行驗證持卡人的身份合法性，確保銀行卡支付安全，保護持卡人的財產(chǎn)安全。為了防止PIN泄露或被破解，要求從終端到發(fā)卡銀行整個信息交互過程中，全程對PIN進行安全加密保護，不允許在計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的任何環(huán)節(jié)，PIN以明文的方式出現(xiàn)，因此目前接受輸入PIN的POS終端都要求配備密鑰管理體系。
[0003]POS終端的密鑰體系分成二級:終端主密鑰(TMK)和工作密鑰(WK)。其中TMK對WK進行加密保護。每臺POS終端擁有唯一的TMK，必須要有安全保護，保證只能寫入設(shè)備并參與計算，不能讀?。籘MK是一個很關(guān)鍵的根密鑰，如果TMK被截取，工作密鑰就比較容易被破解，將嚴重威脅銀行卡支付安全。所以能否安全下載TMK到POS終端，成為整個POS終端安全性的關(guān)鍵。
[0004]為防范密鑰泄露風險，終端主密鑰的下載必須控制在管理中心的安全機房進行，通過人工集中下載終端主密鑰。從而帶來維護中心機房工作量大；設(shè)備出廠后需要運輸?shù)焦芾碇行陌踩珯C房下載密鑰才能部署到商戶，運輸成本上升；為了集中下裝密鑰，需要大量的人手和工作時間，維護成本大、維護周期長等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是:
[0006]一種終端主密鑰TMK安全下載方法，包括步驟:S1、TK上傳流程；S2、TMK下載流程；其中，步驟SI具體包括:S11、MTMS系統(tǒng)調(diào)用第一硬件加密機產(chǎn)生公鑰Pu和私鑰Pr，將公鑰Pu發(fā)送至POS終端并存儲在密碼鍵盤中；S12、MTMS系統(tǒng)調(diào)用第一硬件加密機、KMS系統(tǒng)調(diào)用第二硬件加密機，分別在各自的硬件加密機中將MTMS系統(tǒng)權(quán)限分量及KMS權(quán)限分量合成保護密鑰PK和MAC密鑰MAK，并且將所述保護密鑰PK和MAC密鑰MAK —并存儲在第一硬件加密機和第二硬件加密機中；S13、POS終端調(diào)用密碼鍵盤產(chǎn)生對稱傳輸密鑰TK，所述傳輸密鑰TK包括傳輸加密密鑰TEK和傳輸認證密鑰AUK ;S14、POS終端調(diào)用密碼鍵盤使用公鑰Pu加密傳輸密鑰TK生成第一傳輸密鑰密文Ctk_Pu，并將傳輸?shù)谝幻荑€密文Ctk_Pu和終端序列號SN發(fā)送至MTMS系統(tǒng)；S15、MTMS系統(tǒng)將接收到的終端序列號SN和第一傳輸密鑰密文Ctk_Pu關(guān)聯(lián)地存儲在MTMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中；S16、MTMS系統(tǒng)調(diào)用第一硬件加密機使用私鑰Pr解密第一傳輸密鑰密文Ctk_Pu獲得傳輸密鑰TK，然后使用保護密鑰PK加密傳輸密鑰TK并使用MAC密鑰MAK計算MAC值，生成第二傳輸密鑰密文Ctk_pk，然后將終端序列號SN和第二傳輸密鑰密文Ctk_pk發(fā)送給KMS系統(tǒng)；S17、KMS系統(tǒng)將MTMS系統(tǒng)發(fā)送的終端序列號SN和第二傳輸密鑰密文Ctk_pk關(guān)聯(lián)地存儲在KMS數(shù)據(jù)庫中；步驟S2具體包括:S21、POS終端將終端序列號SN和下載主密鑰申請發(fā)送至KMS系統(tǒng)；S22、KMS系統(tǒng)接收到POS終端發(fā)送的終端序列號SN和下載主密鑰申請后，查詢與終端序列號SN對應的第二傳輸密鑰密文Ctk_pk ;S23、KMS系統(tǒng)調(diào)用第二硬件加密機使用MAC密鑰MAK對查詢到的第二傳輸密鑰密文Ctk_pk校驗MAC合法性，如果校驗通過，使用保護密鑰PK解密第二傳輸密鑰密文Ctk_pk獲得傳輸密鑰TK并將其存儲在所述第二硬件加密機中；S24、KMS系統(tǒng)獲得傳輸密鑰TK后調(diào)用第二硬件加密機使用認證密鑰AUK與POS終端進行雙向認證；S25、如果認證通過，KMS系統(tǒng)調(diào)用第二硬件加密機使用傳輸加密密鑰TEK加密終端主密鑰TMK生成主密鑰密文Ctmk并將主密鑰密文Ctmk發(fā)送至POS終端；S26、POS終端調(diào)用密碼鍵盤使用傳輸加密密鑰TEK解密主密鑰密文Ctmk獲得終端主密鑰TMK并將終端主密鑰TMK存儲在密碼鍵盤中。
[0007]本發(fā)明采用的另一個技術(shù)方案是:
[0008]一種終端主密鑰TMK安全下載系統(tǒng)，包括:第一硬件加密機、第二硬件加密機、POS終端、與POS終端通信連接的MTMS系統(tǒng)以及與MTMS系統(tǒng)通信連接的KMS系統(tǒng)；所述POS終端包括TK產(chǎn)生模塊、第一 TK上傳模塊、主密鑰下載請求模塊、雙向認證A模塊以及TMK接收模塊，所述MTMS系統(tǒng)包括公私鑰產(chǎn)生模塊、協(xié)商密鑰A模塊以及第二 TK上傳模塊，所述KMS系統(tǒng)包括協(xié)商密鑰B模塊、TK接收模塊、請求響應模塊、雙向認證B模塊以及TMK發(fā)送模塊；所述第一硬件加密機用于供MTMS系統(tǒng)調(diào)用，所述第二硬件加密機用于供KMS系統(tǒng)調(diào)用；公私鑰產(chǎn)生模塊用于調(diào)用第一硬件加密機產(chǎn)生公鑰Pu和私鑰Pr，將公鑰Pu發(fā)送至POS終端并存儲在密碼鍵盤中；協(xié)商密鑰A模塊和協(xié)商密鑰B模塊用于調(diào)用第一硬件加密機和第二硬件加密機，分別在各自的硬件加密機中將MTMS系統(tǒng)權(quán)限分量及KMS權(quán)限分量合成保護密鑰PK和MAC密鑰MAK，并且將所述保護密鑰PK和MAC密鑰MAK —并存儲在第一硬件加密機和第二硬件加密機中；τκ產(chǎn)生模塊用于調(diào)用密碼鍵盤產(chǎn)生對稱傳輸密鑰TK,所述傳輸密鑰TK包括傳輸加密密鑰TEK和傳輸認證密鑰AUK ;第一 TK上傳模塊用于調(diào)用密碼鍵盤使用公鑰Pu加密傳輸密鑰TK生成第一傳輸密鑰密文Ctk_Pu，并將傳輸?shù)谝幻荑€密文Ctk_Pu和終端序列號SN發(fā)送至MTMS系統(tǒng)；第二 TK上傳模塊用于將接收到的終端序列號SN和第一傳輸密鑰密文Ctk_Pu關(guān)聯(lián)地存儲在MTMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中；第二 TK上傳模塊用于調(diào)用第一硬件加密機使用私鑰Pr解密第一傳輸密鑰密文Ctk_Pu獲得傳輸密鑰TK，然后使用保護密鑰PK加密傳輸密鑰TK并使用MAC密鑰MAK計算MAC值，生成第二傳輸密鑰密文Ctk_pk，然后將終端序列號SN和第二傳輸密鑰密文Ctk_pk發(fā)送給KMS系統(tǒng)；TK接收模塊用于將MTMS系統(tǒng)發(fā)送的終端序列號SN和第二傳輸密鑰密文Ctk_pk關(guān)聯(lián)地存儲在KMS數(shù)據(jù)庫中；主密鑰下載請求模塊用于將終端序列號SN和下載主密鑰申請發(fā)送至KMS系統(tǒng)；請求響應模塊用于當KMS系統(tǒng)接收到POS終端發(fā)送的終端序列號SN和下載主密鑰申請后，查詢與終端序列號SN對應的第二傳輸密鑰密文Ctk_pk ;請求響應模塊用于調(diào)用第二硬件加密機使用MAC密鑰MAK對查詢到的第二傳輸密鑰密文Ctk_pk校驗MAC合法性，如果校驗通過，使用保護密鑰PK解密第二傳輸密鑰密文Ctk_pk獲得傳輸密鑰TK并將其存儲在所述第二硬件加密機中；雙向認證A模塊和雙向認證B模塊用于當KMS系統(tǒng)獲得傳輸密鑰TK后，調(diào)用第二硬件加密機使用認證密鑰AUK與POS終端進行雙向認證；TMK發(fā)送模塊用于當認證通過時，調(diào)用第二硬件加密機使用傳輸加密密鑰TEK加密終端主密鑰TMK生成主密鑰密文Ctmk并將主密鑰密文Ctmk發(fā)送至POS終端；TMK接收模塊用于調(diào)用密碼鍵盤使用傳輸加密密鑰TEK解密主密鑰密文Ctmk獲得終端主密鑰TMK并將終端主密鑰TMK存儲在密碼鍵盤中。
[0009]本發(fā)明的有益效果為:區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的必需集中下載終端主密鑰的技術(shù)缺陷，本發(fā)明通過POS終端上傳傳輸密鑰TK，由TK加密終端主密鑰TMK后下載到POS終端，實現(xiàn)了遠程下載終端主密鑰TMK，避免了 POS終端通過集中下載主密鑰后再布放到商戶，減少了物流成本和集中下載維護成本，并且POS終端與KMS之間傳輸主密鑰之前還進行了雙向認證，提高了主密鑰的下載安全。進一步地，本發(fā)明通過MTMS系統(tǒng)對TK進行統(tǒng)一采集與上傳，方便了 TK的采集與管理，同時，POS終端與KMS系統(tǒng)之間通過MTMS系統(tǒng)進行TK上傳，避免了每臺POS終端與KMS系統(tǒng)直接通信，減輕了 KMS系統(tǒng)的工作負擔和難度，方便KMS系統(tǒng)識別與其通信連接對象的身份識別，提高了 TK的準確傳輸以及KMS系統(tǒng)的工作效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明一實施方式一種終端主密鑰TMK安全下載系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0011]圖2為圖1中雙向認證A模塊的結(jié)構(gòu)框圖；
[0012]圖3為圖1中雙向認證B模塊的結(jié)構(gòu)框圖；
[0013]圖4為本發(fā)明一實施方式一種終端主密鑰TMK安全下載方法的方法總流程圖；
[0014]圖5為圖4中步驟SI的具體步驟流程圖；
[0015]圖6為圖4中步驟S2的具體步驟流程圖。
[0016]主要元件符號說明
[0017]10 =POS終端；20 =MTMS系統(tǒng)；30 =KMS系統(tǒng)；40:第一硬件加密機；50:第二硬件加密機；101:TK產(chǎn)生模塊；102:第一 TK上傳模塊；103:主密鑰下載請求模塊；104 =TMK接收模塊；105:雙向認證A模塊；201:公私鑰產(chǎn)生模塊；202:協(xié)商密鑰A模塊；203:第二 TK上傳模塊；301:協(xié)商密鑰B模塊；302:ΤΚ接收模塊；303:請求響應模塊；304:雙向認證B模塊；305 =TMK發(fā)送模塊；1051:第一隨機數(shù)產(chǎn)生單元；1052:第一數(shù)據(jù)收發(fā)單元；1053:第一加解密單元；1054:第一判斷單元；3041:第二隨機數(shù)產(chǎn)生單元；3042:第二數(shù)據(jù)收發(fā)單元；3043:第二加解密單元；3044:第二判斷單元。【具體實施方式】
[0018]為詳細說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實施方式并配合附圖詳予說明。
[0019]首先，對本發(fā)明涉及的縮略語和關(guān)鍵術(shù)語進行定義和說明:
[0020]AUK Authentication Key的簡稱，即認證密鑰，用于PINPAD與密鑰管理系統(tǒng)KMS之間的雙向認證；
[0021]CA 中心:所謂 CA (Certificate Authority)中心，它是米用 PKI (Public KeyInfrastructure)公開密鑰基礎(chǔ)架構(gòu)技術(shù),專門提供網(wǎng)絡(luò)身份認證服務(wù),負責簽發(fā)和管理數(shù)字證書，且具有權(quán)威性和公正性的第三方信任機構(gòu)，它的作用就像我們現(xiàn)實生活中頒發(fā)證件的公司，如護照辦理機構(gòu)；
[0022]HSM:High Security Machine的簡稱,高安全設(shè)備,在該系統(tǒng)中為硬件加密機；
[0023]KMS系統(tǒng):Key Management System,密鑰管理系統(tǒng)，用于管理終端主密鑰TMK ；
[0024]MAK:Mac Key的簡稱，即MAC計算密鑰，與客戶協(xié)商確定24字節(jié)對稱密鑰，用于MTMS系統(tǒng)與KMS系統(tǒng)之間TK的MAC值計算；
[0025]MTMS:全稱 Material Tracking Management System,物料追溯管理系統(tǒng)，主要在工廠生產(chǎn)時使用；
[0026]PIK:Pin Key的簡稱，即Pin加密密鑰，是工作密鑰的一種；
[0027]PINPAD:密碼鍵盤；
[0028]PK =Protect Key的簡稱，即保護密鑰，與客戶協(xié)商確定，24字節(jié)對稱密鑰。用于MTMS/TCS與KMS之間TK的加密傳輸；
[0029]POS =Point Of Sale的簡稱，即銷售終端
[0030]SNpinpad:密碼鍵盤的序列號，PINPAD是內(nèi)置時，和POS終端序列號SNpos —致；
[0031]SN:支付終端的序列號；
[0032]TEK transmission Encrypt Key的簡稱，即傳輸加密密鑰，24字節(jié)對稱密鑰，用于PINPAD與密鑰管理系統(tǒng)KMS之間TMK的加密傳輸；
[0033]TK transmission Key的簡稱，即傳輸密鑰。傳輸密鑰是由傳輸加密密鑰TEK和雙向認證密鑰AUK組成的；
[0034]TMS:Terminal Management System的簡稱，即終端管理系統(tǒng),用于完成支付終端信息管理、軟件與參數(shù)配置、遠程下載、終端運行狀態(tài)信息收集管理、遠程診斷等功能；
[0035]TMK:Terminal Master Key的簡稱，即終端主密鑰,用于支付終端和支付收單系統(tǒng)之間工作密鑰的加密傳輸；
[0036]安全房:具有較高安全級別，用于存放服務(wù)器的房間，該房間需要身份認證后才能進去。
[0037]智能IC卡:為CPU卡，卡內(nèi)的集成電路包括中央處理器CPU、可編程只讀存儲器EEPR0M、隨機存儲器RAM和固化在只讀存儲器ROM中的卡內(nèi)操作系統(tǒng)C0S(Chip OperatingSystem)，卡中數(shù)據(jù)分為外部讀取和內(nèi)部處理部分。
[0038]對稱密鑰:發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的雙方必須使用相同的密鑰對明文進行加密和解密運算。對稱密鑰加密算法主要包括:DES、3DES、IDEA、FEAL, BLOffFISH等。[0039]非對稱密鑰:非對稱加密算法需要兩個密鑰:公開密鑰(私鑰Public key)和私有密鑰(公鑰Private key)。公開密鑰與私有密鑰是一對，如果用公開密鑰對數(shù)據(jù)進行加密，只有用對應的私有密鑰才能解密；如果用私有密鑰對數(shù)據(jù)進行加密，那么只有用對應的公開密鑰才能解密。因為加密和解密使用的是兩個不同的密鑰，所以這種算法叫作非對稱加密算法。非對稱加密算法實現(xiàn)機密信息交換的基本過程是:甲方生成一對密鑰并將其中的一把作為公用密鑰向其它方公開；得到該公用密鑰的乙方使用該密鑰對機密信息進行加密后再發(fā)送給甲方；甲方再用自己保存的另一把專用密鑰對加密后的信息進行解密。甲方可以使用乙方的公鑰對機密信息進行加密后再發(fā)送給乙方；乙方再用自己的私匙對加密后的信息進行解密。主要算法有RSA、Elgamal、背包算法、Rabin、D-H、ECC (橢圓曲線加密算法)。
[0040]RSA: —種非對稱密鑰算法。RSA公鑰加密算法是1977年由Ron Rivest, AdiShamirh和Len Adleman在(美國麻省理工學院)開發(fā)的。RSA取名來自開發(fā)他們?nèi)叩拿?。RSA是目前最有影響力的公鑰加密算法，它能夠抵抗到目前為止已知的所有密碼攻擊，已被ISO推薦為公鑰數(shù)據(jù)加密標準。RSA算法基于一個十分簡單的數(shù)論事實:將兩個大素數(shù)相乘十分容易。RSA算法是第一個能同時用于加密和數(shù)字簽名的算法，也易于理解和操作。RSA是被研究得最廣泛的公鑰算法，從提出到現(xiàn)在的三十多年里，經(jīng)歷了各種攻擊的考驗，逐漸為人們接受，普遍認為是目前最優(yōu)秀的公鑰方案之一。
[0041]TDES Triple-DES:DES是一種對稱加密算法，密鑰是8字節(jié)。TDES是基于DES的加密算法，其密鑰是16字節(jié)或者24字節(jié)。TDES/3DES是英文TripleDES的縮語(即三重數(shù)據(jù)加密標準)，DES則是英文Data Encryption Standard (數(shù)加密標準)的縮語。DES是一種對稱密鑰加密算法，即數(shù)據(jù)加密密鑰與解密密鑰相同的加密算法。DES由IBM公司在20世紀70年代開發(fā)并公開，隨后為美國政府采用，并被美國國家標準局和美國國家標準協(xié)會(ANSI)承認。TDES/3DES是DES加密算法的一種模式，它使用3條64位的密鑰對數(shù)據(jù)進行三次加密。是DES的一個更安全的變形。
[0042]為解決【背景技術(shù)】中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明采用一種新的主密鑰下載方案，通過POS終端隨機產(chǎn)生TK (Transmission Key,傳輸密鑰)，將產(chǎn)生后的TK保存于POS終端的密碼鍵盤中，并將TK通過各種應用場景下所需的傳輸方式傳送至KMS (Key ManagementSystem,密鑰管理系統(tǒng)，用于管理終端主密鑰TMK)中。
[0043]當POS終端申請下載終端主密鑰TMK時，KMS系統(tǒng)使用TK加密終端主密鑰TMK，并將加密后的終端主密鑰密文發(fā)送給POS終端，POS終端接收后用TK對主密鑰密文進行解密，得到終端主密鑰TMK，并將終端主密鑰TMK保存在密碼鍵盤里。
[0044]如此，通過TK加密終端主密鑰TMK，使TMK能夠進行遠程傳輸，方便TMK的安全下載。
[0045]上述通過POS終端采集傳輸密鑰TK后發(fā)送至銀行端對TMK進行加密，再通過POS終端遠程下載經(jīng)TK加密后的TMK的方法可以保證TMK的傳輸安全。但是，TK是通過POS終端零散上傳的，每臺POS終端都必需與KMS系統(tǒng)建立通信連接，因此大大增加了 KMS系統(tǒng)的工作負擔和難度，同時，也很難對TK上傳進行管理和安全管控。
[0046]下面就對本發(fā)明克服上述問題的技術(shù)方案進行詳細說明。
[0047]如圖1所示，為本實施方式一種終端主密鑰TMK安全下載系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，該終端主密鑰TMK安全下載系統(tǒng)包括:第一硬件加密機40、第二硬件加密機50、P0S終端10、與POS終端10通信連接的MTMS系統(tǒng)20以及與MTMS系統(tǒng)20通信連接的KMS系統(tǒng)30 ;所述POS終端10包括TK產(chǎn)生模塊101、第一 TK上傳模塊102、主密鑰下載請求模塊103、雙向認證A模塊105以及TMK接收模塊104，
[0048]所述MTMS系統(tǒng)20包括公私鑰產(chǎn)生模塊201、協(xié)商密鑰A模塊202以及第二 TK上傳模塊203，
[0049]所述KMS系統(tǒng)30包括協(xié)商密鑰B模塊301、TK接收模塊302、請求響應模塊303、雙向認證B模塊304以及TMK發(fā)送模塊305 ；
[0050]所述第一硬件加密機40用于供MTMS系統(tǒng)20調(diào)用，所述第二硬件加密機50用于供KMS系統(tǒng)30調(diào)用；
[0051]公私鑰產(chǎn)生模塊201用于調(diào)用第一硬件加密機40產(chǎn)生公鑰Pu和私鑰Pr，將公鑰Pu發(fā)送至POS終端10并存儲在密碼鍵盤中；
[0052]協(xié)商密鑰A模塊202和協(xié)商密鑰B模塊301用于調(diào)用第一硬件加密機40和第二硬件加密機50，分別在各自的硬件加密機中將MTMS系統(tǒng)20權(quán)限分量及KMS權(quán)限分量合成保護密鑰PK和MAC密鑰MAK，并且將所述保護密鑰PK和MAC密鑰MAK —并存儲在第一硬件加密機40和第二硬件加密機50中；
[0053]TK產(chǎn)生模塊101用于調(diào)用密碼鍵盤產(chǎn)生對稱傳輸密鑰TK，所述傳輸密鑰TK包括傳輸加密密鑰TEK和傳輸認證密鑰AUK ；
[0054]第一 TK上傳模塊102用于調(diào)用密碼鍵盤使用公鑰Pu加密傳輸密鑰TK生成第一傳輸密鑰密文Ctk_Pu，并將傳輸?shù)谝幻荑€密文Ctk_Pu和終端序列號SN發(fā)送至MTMS系統(tǒng)20 ；
[0055]第二 TK上傳模塊203用于將接收到的終端序列號SN和第一傳輸密鑰密文Ctk_Pu關(guān)聯(lián)地存儲在MTMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中；
[0056]第二 TK上傳模塊203用于調(diào)用第一硬件加密機使用私鑰Pr解密第一傳輸密鑰密文Ctk_Pu獲得傳輸密鑰TK，然后使用保護密鑰PK加密傳輸密鑰TK并使用MAC密鑰MAK計算MAC值，生成第二傳輸密鑰密文Ctk_pk，然后將終端序列號SN和第二傳輸密鑰密文Ctk_pk發(fā)送給KMS系統(tǒng)30 ；
[0057]TK接收模塊302用于將MTMS系統(tǒng)20發(fā)送的終端序列號SN和第二傳輸密鑰密文Ctk_pk關(guān)聯(lián)地存儲在KMS數(shù)據(jù)庫中；
[0058]主密鑰下載請求模塊103用于將終端序列號SN和下載主密鑰申請發(fā)送至KMS系統(tǒng)30 ；
[0059]請求響應模塊303用于當KMS系統(tǒng)30接收到POS終端10發(fā)送的終端序列號SN和下載主密鑰申請后，查詢與終端序列號SN對應的第二傳輸密鑰密文Ctk_pk ；
[0060]請求響應模塊303用于調(diào)用第二硬件加密機50使用MAC密鑰MAK對查詢到的第二傳輸密鑰密文Ctk_pk校驗MAC合法性，如果校驗通過，使用保護密鑰PK解密第二傳輸密鑰密文Ctk_pk獲得傳輸密鑰TK并將其存儲在所述第二硬件加密機50中；
[0061]雙向認證A模塊105和雙向認證B模塊304用于當KMS系統(tǒng)30獲得傳輸密鑰TK后，調(diào)用第二硬件加密機50使用認證密鑰AUK與POS終端進行雙向認證；
[0062]TMK發(fā)送模塊305用于當認證通過時，調(diào)用第二硬件加密機50使用傳輸加密密鑰TEK加密終端主密鑰TMK生成主密鑰密文Ctmk并將主密鑰密文Ctmk發(fā)送至POS終端10 ；[0063]TMK接收模塊104用于調(diào)用密碼鍵盤使用傳輸加密密鑰TEK解密主密鑰密文Ctmk獲得終端主密鑰TMK并將終端主密鑰TMK存儲在密碼鍵盤中。
[0064]其中，所述MTMS系統(tǒng)20還包括數(shù)字摘要模塊。
[0065]所述數(shù)字摘要模塊用于將接收到的終端序列號SN和第一傳輸密鑰密文Ctk_Pu進行打包并生成第一數(shù)字摘要，將所述終端序列號SN和第一傳輸密鑰密文Ctk_Pu與所述第一數(shù)字摘要分開存儲于MTMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中；
[0066]以及用于提取所述打包的終端序列號SN和第一傳輸密鑰密文Ctk_Pu生成第二數(shù)字摘要，判斷所述第二數(shù)字摘要與第一數(shù)字摘要是否相等，所述數(shù)字摘要模塊還用于當?shù)谝粩?shù)字摘要與第二數(shù)字摘要相等時，調(diào)用第一硬件加密機使用私鑰Pr解密第一傳輸密鑰密文Ctk_Pu獲得傳輸密鑰TK。
[0067]通過所述數(shù)字摘要模塊可以判斷在MTMS系統(tǒng)20中所述TK是否被修改，從而保證從MTMS系統(tǒng)20上傳的TK與POS終端10上傳的TK 一致。
[0068]請參閱圖2和圖3，圖2為所述雙向認證A模塊的結(jié)構(gòu)框圖，圖3為所述雙向認證B模塊的結(jié)構(gòu)框圖。其中，所述雙向認證A模塊105包括第一隨機數(shù)產(chǎn)生單元1051、第一數(shù)據(jù)收發(fā)單元1052、第一加解密單元1053以及第一判斷單元1054，所述雙向認證B模塊304包括第二隨機數(shù)產(chǎn)生單元3041、第二數(shù)據(jù)收發(fā)單元3042、第二加解密單元3043以及第二判斷單元3044。
[0069]第一隨機數(shù)產(chǎn)生單元1051用于產(chǎn)生第一隨機數(shù)Rndl ;第一數(shù)據(jù)收發(fā)單元用于將產(chǎn)生的第一隨機數(shù)Rndl發(fā)送至KMS系統(tǒng)；第二數(shù)據(jù)收發(fā)單元3042用于接收第一隨機數(shù)Rndl ;第二隨機數(shù)產(chǎn)生單元3041用于在接收到第一隨機數(shù)Rndl時，產(chǎn)生隨機數(shù)第二 Rnd2 ；第二加解密單元3043用于在接收到第一隨`機數(shù)Rndl時，調(diào)用第二硬件加密機50使用傳輸認證密鑰AUK加密第一隨機數(shù)Rndl獲得第一隨機數(shù)密文Crndl ;第二數(shù)據(jù)收發(fā)單元用于將第一隨機數(shù)密文Crndl和第二隨機數(shù)Rnd2發(fā)送給POS終端；
[0070]第一加解密單元1053用于在接收到第一隨機數(shù)密文Crndl和第二隨機數(shù)Rnd2時，使用傳輸認證密鑰AUK解密接收到的第一隨機數(shù)密文Crndl獲得第三隨機數(shù)Rndl’ ?’第一判斷單元1054用于判斷第三隨機數(shù)Rndl’與第一隨機數(shù)Rndl是否一致；
[0071]第一加解密單元1053用于當所述第一判斷單元判定第三隨機數(shù)Rndl’與第一隨機數(shù)Rndl —致時，使用傳輸認證密鑰AUK加密第二隨機數(shù)Rnd2生成第二隨機數(shù)密文Crnd2 ;第一數(shù)據(jù)收發(fā)單元1052用于將第二隨機數(shù)密文Crnd2發(fā)送給KMS系統(tǒng)30 ；
[0072]第二加解密單元3043用于在接收到第二隨機數(shù)密文Crnd2時，調(diào)用硬件加密機使用傳輸認證密鑰AUK解密接收到的第二隨機數(shù)密文Crnd2獲得第四隨機數(shù)Rnd2’，第二判斷單元3043用于判斷第四隨機數(shù)Rnd2’與第二隨機數(shù)Rnd2是否一致，并當判定第四隨機數(shù)Rnd2’與第二隨機數(shù)Rnd2 —致時，確認KMS系統(tǒng)30與POS終端10之間的雙向認證通過。
[0073]請參閱圖4，為本實施方式一種終端主密鑰TMK安全下載方法的總流程圖，該終端主密鑰TMK安全下載方法包括:
[0074]S1、TK上傳流程；
[0075]S2、TMK 下載流程；
[0076]請參閱圖5,為步驟SI的具體流程圖，該步驟具體包括:
[0077]SIUMTMS系統(tǒng)調(diào)用第一硬件加密機產(chǎn)生公鑰Pu和私鑰Pr，將公鑰Pu發(fā)送至POS終端并存儲在密碼鍵盤中；
[0078]S12、MTMS系統(tǒng)調(diào)用第一硬件加密機、KMS系統(tǒng)調(diào)用第二硬件加密機，分別在各自的硬件加密機中將MTMS系統(tǒng)權(quán)限分量及KMS權(quán)限分量合成保護密鑰PK和MAC密鑰MAK，并且將所述保護密鑰PK和MAC密鑰MAK —并存儲在第一硬件加密機和第二硬件加密機中；
[0079]S13、P0S終端調(diào)用密碼鍵盤產(chǎn)生對稱傳輸密鑰TK，所述傳輸密鑰TK包括傳輸加密密鑰TEK和傳輸認證密鑰AUK ；
[0080]S14、P0S終端調(diào)用密碼鍵盤使用公鑰Pu加密傳輸密鑰TK生成第一傳輸密鑰密文Ctk_Pu,并將傳輸?shù)谝幻荑€密文Ctk_Pu和終端序列號SN發(fā)送至MTMS系統(tǒng)；
[0081]S15、MTMS系統(tǒng)將接收到的終端序列號SN和第一傳輸密鑰密文Ctk_Pu關(guān)聯(lián)地存儲在MTMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中；
[0082]S16、MTMS系統(tǒng)調(diào)用第一硬件加密機使用私鑰Pr解密第一傳輸密鑰密文Ctk_Pu獲得傳輸密鑰TK，然后使用保護密鑰PK加密傳輸密鑰TK并使用MAC密鑰MAK計算MAC值，生成第二傳輸密鑰密文Ctk_pk，然后將終端序列號SN和第二傳輸密鑰密文Ctk_pk發(fā)送給KMS系統(tǒng)；
[0083]S17、KMS系統(tǒng)將MTMS系統(tǒng)發(fā)送的終端序列號SN和第二傳輸密鑰密文Ctk_pk關(guān)聯(lián)地存儲在KMS數(shù)據(jù)庫中；
[0084]請參閱圖6,為步驟S2的具體流程圖，該步驟具體包括:
[0085]S21、POS終端將終端序列號SN和下載主密鑰申請發(fā)送至KMS系統(tǒng)；
[0086]S22、KMS系統(tǒng)接收到POS終端發(fā)送的終端序列號SN和下載主密鑰申請后，查詢與終端序列號SN對應的第二傳輸密鑰密文Ctk_pk ；
[0087]S23、KMS系統(tǒng)調(diào)用第二硬件加密機使用MAC密鑰MAK對查詢到的第二傳輸密鑰密文Ctk_pk校驗MAC合法性，如果校驗通過，使用保護密鑰PK解密第二傳輸密鑰密文Ctk_pk獲得傳輸密鑰TK并將其存儲在所述第二硬件加密機中；
[0088]S24、KMS系統(tǒng)獲得傳輸密鑰TK后調(diào)用第二硬件加密機使用認證密鑰AUK與POS終端進行雙向認證；
[0089]S25、如果認證通過，KMS系統(tǒng)調(diào)用第二硬件加密機使用傳輸加密密鑰TEK加密終端主密鑰TMK生成主密鑰密文Ctmk并將主密鑰密文Ctmk發(fā)送至POS終端；
[0090]S26、POS終端調(diào)用密碼鍵盤使用傳輸加密密鑰TEK解密主密鑰密文Ctmk獲得終端主密鑰TMK并將終端主密鑰TMK存儲在密碼鍵盤中。
[0091 ] 其中，所述“MTMS系統(tǒng)調(diào)用第一硬件加密機產(chǎn)生公鑰Pu和私鑰Pr，將公鑰Pu發(fā)送至POS終端并存儲在密碼鍵盤中”具體包括:
[0092]MTMS系統(tǒng)調(diào)用第一硬件加密機產(chǎn)生公鑰Pu和私鑰Pr，將公鑰Pu發(fā)給CA中心；
[0093]MTMS系統(tǒng)從CA中心獲得生成的工作證書HsmWCRT并保存在數(shù)據(jù)庫中，并將工作證書HsmWCRT發(fā)送至POS終端，工作證書HsmWCRT是使用根證書HsmRCRT對公鑰Pu簽名生成；
[0094]POS終端使用燒片預裝的根證書HsmRCRT驗證工作證書HsmWCRT的合法性，并當驗證通過后POS終端從工作證書HsmWCRT提取公鑰Pu并存儲在密碼鍵盤中。
[0095]其中，所述“MTMS系統(tǒng)將接收到的終端序列號SN和第一傳輸密鑰密文Ctk_Pu關(guān)聯(lián)地存儲在MTMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中”具體包括:[0096]MTMS系統(tǒng)將接收到的終端序列號SN和第一傳輸密鑰密文Ctk_Pu進行打包并生成第一數(shù)字摘要，將所述終端序列號SN和第一傳輸密鑰密文Ctk_Pu與所述第一數(shù)字摘要分開存儲于MTMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中；
[0097]所述“MTMS系統(tǒng)調(diào)用第一硬件加密機使用私鑰Pr解密第一傳輸密鑰密文Ctk_Pu獲得傳輸密鑰TK”具體包括:
[0098]MTMS系統(tǒng)提取所述打包的終端序列號SN和第一傳輸密鑰密文Ctk_Pu生成第二數(shù)字摘要；
[0099]判斷所述第二數(shù)字摘要與第一數(shù)字摘要是否相等，如果相等，調(diào)用第一硬件加密機使用私鑰Pr解密第一傳輸密鑰密文Ctk_Pu獲得傳輸密鑰TK。
[0100]其中，所述“KMS系統(tǒng)獲得傳輸密鑰TK后調(diào)用第二硬件加密機使用認證密鑰AUK與POS終端進行雙向認證”具體包括:
[0101]POS終端產(chǎn)生第一隨機數(shù)Rndl并將第一隨機數(shù)Rndl發(fā)送至KMS系統(tǒng)；
[0102]KMS系統(tǒng)接收第一隨機數(shù)Rndl后產(chǎn)生隨機數(shù)第二 Rnd2，調(diào)用第二硬件加密機使用認證密鑰AUK加密第一隨機數(shù)Rndl獲得第一隨機數(shù)密文Crndl，將第一隨機數(shù)密文Crndl和第二隨機數(shù)Rnd2發(fā)送給POS終端；
[0103]POS終端使用認證密鑰AUK解密接收到的第一隨機數(shù)密文Crndl獲得第三隨機數(shù)Rndl’，判斷第三隨機數(shù)Rndl’與第一隨機數(shù)Rndl是否一致:
[0104]如果第三隨機數(shù)Rndl ’與第一隨機數(shù)Rndl —致，POS終端使用認證密鑰AUK加密第二隨機數(shù)Rnd2生成第二隨機數(shù)密文Crnd2，并將第二隨機數(shù)密文Crnd2發(fā)送給KMS系統(tǒng)；
[0105]KMS系統(tǒng)調(diào)用第二硬件加密機使用認證密鑰AUK解密接收到的第二隨機數(shù)密文Crnd2獲得第四隨機數(shù)Rnd2’，判斷第四隨機數(shù)Rnd2’與第二隨機數(shù)Rnd2是否一致；
[0106]如果第四隨機數(shù)Rnd2’與第二隨機數(shù)Rnd2 —致，KMS系統(tǒng)與POS終端認證通過。
[0107]在本發(fā)明中，傳輸密鑰TK產(chǎn)生時計算TK的原始希哈值，當每次存儲、傳輸或使用TK時先校驗TK的希哈值，當檢驗通過后才可以使用TK。通過校驗TK的希哈值可以防止存儲設(shè)備異常導致存儲的數(shù)據(jù)錯誤，確定密鑰是否正確。
[0108]本發(fā)明的有益效果為:區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的必需集中下載終端主密鑰的技術(shù)缺陷，本發(fā)明通過POS終端上傳傳輸密鑰TK，由TK加密終端主密鑰TMK后下載到POS終端，實現(xiàn)了 POS終端遠程下載終端主密鑰TMK，避免了 POS終端通過集中下載主密鑰后再布放到商戶，減少了物流成本和集中下載維護成本，并且POS終端與KMS之間傳輸主密鑰之前還進行了雙向認證，提高了主密鑰的下載安全。進一步地，本發(fā)明主密鑰TMK是由KMS系統(tǒng)生成的，因此方便KMS系統(tǒng)對主密鑰TMK的后續(xù)維護和管理。進一步地，本發(fā)明通過MTMS系統(tǒng)對TK進行統(tǒng)一采集與上傳，方便了 TK的采集與管理，同時，POS終端與KMS系統(tǒng)之間通過MTMS系統(tǒng)進行TK上傳，避免了每臺POS終端與KMS系統(tǒng)直接通信，減輕了 KMS系統(tǒng)的工作負擔和難度，同時也方便KMS系統(tǒng)識別與其通信連接對象的身份和上傳的TK的真實性，提高了 TK的準確傳輸以及KMS系統(tǒng)的工作效率。
[0109]以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種終端主密鑰TMK安全下載方法，其特征在于，包括步驟: SUTK上傳流程； S2、TMK下載流程； 其中，步驟SI具體包括: SI UMTMS系統(tǒng)調(diào)用第一硬件加密機產(chǎn)生公鑰Pu和私鑰Pr，將公鑰Pu發(fā)送至POS終端并存儲在密碼鍵盤中； 512、MTMS系統(tǒng)調(diào)用第一硬件加密機、KMS系統(tǒng)調(diào)用第二硬件加密機，分別在各自的硬件加密機中將MTMS系統(tǒng)權(quán)限分量及KMS權(quán)限分量合成保護密鑰PK和MAC密鑰MAK，并且將所述保護密鑰PK和MAC密鑰MAK —并存儲在第一硬件加密機和第二硬件加密機中； 513、P0S終端調(diào)用密碼鍵盤產(chǎn)生對稱傳輸密鑰TK，所述傳輸密鑰TK包括傳輸加密密鑰TEK和傳輸認證密鑰AUK ； 514、P0S終端調(diào)用密碼鍵盤使用公鑰Pu加密傳輸密鑰TK生成第一傳輸密鑰密文Ctk_Pu,并將傳輸?shù)谝幻荑€密文Ctk_Pu和終端序列號SN發(fā)送至MTMS系統(tǒng)； 515、MTMS系統(tǒng)將接收到的終端序列號SN和第一傳輸密鑰密文Ctk_Pu關(guān)聯(lián)地存儲在MTMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中； 516、MTMS系統(tǒng)調(diào)用第一硬件加密機使用私鑰Pr解密第一傳輸密鑰密文Ctk_Pu獲得傳輸密鑰TK，然后使用保護密鑰PK加密傳輸密鑰TK并使用MAC密鑰MAK計算MAC值，生成第二傳輸密鑰密文Ctk_pk，然后將終端序列號SN和第二傳輸密鑰密文Ctk_pk發(fā)送給KMS系統(tǒng)； 517、KMS系統(tǒng)將MTMS系統(tǒng)發(fā)送的終端序列號SN和第二傳輸密鑰密文Ctk_pk關(guān)聯(lián)地存儲在KMS數(shù)據(jù)庫中； 步驟S2具體包括: 521、POS終端將終端序列號SN和下載主密鑰申請發(fā)送至KMS系統(tǒng)； 522、KMS系統(tǒng)接收到POS終端發(fā)送的終端序列號SN和下載主密鑰申請后，查詢與終端序列號SN對應的第二傳輸密鑰密文Ctk_pk ； 523、KMS系統(tǒng)調(diào)用第二硬件加密機使用MAC密鑰MAK對查詢到的第二傳輸密鑰密文Ctk_pk校驗MAC合法性，如果校驗通過，使用保護密鑰PK解密第二傳輸密鑰密文Ctk_pk獲得傳輸密鑰TK并將其存儲在所述第二硬件加密機中； 524、KMS系統(tǒng)獲得傳輸密鑰TK后調(diào)用第二硬件加密機使用認證密鑰AUK與POS終端進行雙向認證； 525、如果認證通過，KMS系統(tǒng)調(diào)用第二硬件加密機使用傳輸加密密鑰TEK加密終端主密鑰TMK生成主密鑰密文Ctmk并將主密鑰密文Ctmk發(fā)送至POS終端； 526、POS終端調(diào)用密碼鍵盤使用傳輸加密密鑰TEK解密主密鑰密文Ctmk獲得終端主密鑰TMK并將終端主密鑰TMK存儲在密碼鍵盤中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種終端主密鑰TMK安全下載方法，其特征在于，所述“MTMS系統(tǒng)調(diào)用第一硬件加密機產(chǎn)生公鑰Pu和私鑰Pr，將公鑰Pu發(fā)送至POS終端并存儲在密碼鍵盤中”具體包括: MTMS系統(tǒng)調(diào)用第一硬件加密機產(chǎn)生公鑰Pu和私鑰Pr，將公鑰Pu發(fā)給CA中心； MTMS系統(tǒng)從CA中心獲得生成的工作證書HsmWCRT并保存在數(shù)據(jù)庫中，并將工作證書HsmffCRT發(fā)送至POS終端，工作證書HsmWCRT是使用根證書HsmRCRT對公鑰Pu簽名生成；POS終端使用燒片預裝的根證書HsmRCRT驗證工作證書HsmWCRT的合法性，并當驗證通過后POS終端從工作證書HsmWCRT提取公鑰Pu并存儲在密碼鍵盤中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種密鑰管理方法，其特征在于，所述“MTMS系統(tǒng)將接收到的終端序列號SN和第一傳輸密鑰密文Ctk_Pu關(guān)聯(lián)地存儲在MTMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中”具體包括: MTMS系統(tǒng)將接收到的終端序列號SN和第一傳輸密鑰密文Ctk_Pu進行打包并生成第一數(shù)字摘要，將所述終端序列號SN和第一傳輸密鑰密文Ctk_Pu與所述第一數(shù)字摘要分開存儲于MTMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中； 所述“MTMS系統(tǒng)調(diào)用第一硬件加密機使用私鑰Pr解密第一傳輸密鑰密文Ctk_Pu獲得傳輸密鑰TK”具體包括: MTMS系統(tǒng)提取所述打包的終端序列號SN和第一傳輸密鑰密文Ctk_Pu生成第二數(shù)字摘要； 判斷所述第二數(shù)字摘要與第一數(shù)字摘要是否相等，如果相等，調(diào)用第一硬件加密機使用私鑰Pr解密第一傳輸密鑰密文Ctk_Pu獲得傳輸密鑰TK。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 所述的一種密鑰管理方法，其特征在于，所述“KMS系統(tǒng)獲得傳輸密鑰TK后調(diào)用第二硬件加密機使用認證密鑰AUK與POS終端進行雙向認證”具體包括: POS終端產(chǎn)生第一隨機數(shù)Rndl并將第一隨機數(shù)Rndl發(fā)送至KMS系統(tǒng)； KMS系統(tǒng)接收第一隨機數(shù)Rndl后產(chǎn)生隨機數(shù)第二 Rnd2，調(diào)用第二硬件加密機使用認證密鑰AUK加密第一隨機數(shù)Rndl獲得第一隨機數(shù)密文Crndl，將第一隨機數(shù)密文Crndl和第二隨機數(shù)Rnd2發(fā)送給POS終端； POS終端使用認證密鑰AUK解密接收到的第一隨機數(shù)密文Crndl獲得第三隨機數(shù)Rndl’，判斷第三隨機數(shù)Rndl’與第一隨機數(shù)Rndl是否一致: 如果第三隨機數(shù)Rndl’與第一隨機數(shù)Rndl —致，POS終端使用認證密鑰AUK加密第二隨機數(shù)Rnd2生成第二隨機數(shù)密文Crnd2，并將第二隨機數(shù)密文Crnd2發(fā)送給KMS系統(tǒng)； KMS系統(tǒng)調(diào)用第二硬件加密機使用認證密鑰AUK解密接收到的第二隨機數(shù)密文Crnd2獲得第四隨機數(shù)Rnd2’，判斷第四隨機數(shù)Rnd2’與第二隨機數(shù)Rnd2是否一致； 如果第四隨機數(shù)Rnd2’與第二隨機數(shù)Rnd2 —致，KMS系統(tǒng)與POS終端認證通過。
5.一種終端主密鑰TMK安全下載系統(tǒng)，其特征在于，包括:第一硬件加密機、第二硬件加密機、POS終端、與POS終端通信連接的MTMS系統(tǒng)以及與MTMS系統(tǒng)通信連接的KMS系統(tǒng)；所述POS終端包括TK產(chǎn)生模塊、第一 TK上傳模塊、主密鑰下載請求模塊、雙向認證A模塊以及TMK接收模塊， 所述MTMS系統(tǒng)包括公私鑰產(chǎn)生模塊、協(xié)商密鑰A模塊以及第二 TK上傳模塊， 所述KMS系統(tǒng)包括協(xié)商密鑰B模塊、TK接收模塊、請求響應模塊、雙向認證B模塊以及TMK發(fā)送模塊； 所述第一硬件加密機用于供MTMS系統(tǒng)調(diào)用，所述第二硬件加密機用于供KMS系統(tǒng)調(diào)用； 公私鑰產(chǎn)生模塊用于調(diào)用第一硬件加密機產(chǎn)生公鑰Pu和私鑰Pr，將公鑰Pu發(fā)送至POS終端并存儲在密碼鍵盤中； 協(xié)商密鑰A模塊和協(xié)商密鑰B模塊用于調(diào)用第一硬件加密機和第二硬件加密機，分別在各自的硬件加密機中將MTMS系統(tǒng)權(quán)限分量及KMS權(quán)限分量合成保護密鑰PK和MAC密鑰MAK,并且將所述保護密鑰PK和MAC密鑰MAK —并存儲在第一硬件加密機和第二硬件加密機中； TK產(chǎn)生模塊用于調(diào)用密碼鍵盤產(chǎn)生對稱傳輸密鑰TK，所述傳輸密鑰TK包括傳輸加密密鑰TEK和傳輸認證密鑰AUK ； 第一 TK上傳模塊用于調(diào)用密碼鍵盤使用公鑰Pu加密傳輸密鑰TK生成第一傳輸密鑰密文Ctk_Pu，并將傳輸?shù)谝幻荑€密文Ctk_Pu和終端序列號SN發(fā)送至MTMS系統(tǒng)； 第二 TK上傳模塊用于將接收到的終端序列號SN和第一傳輸密鑰密文Ctk_Pu關(guān)聯(lián)地存儲在MTMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中； 第二 TK上傳模塊用于調(diào)用第一硬件加密機使用私鑰Pr解密第一傳輸密鑰密文Ctk_Pu獲得傳輸密鑰TK，然后使用保護密鑰PK加密傳輸密鑰TK并使用MAC密鑰MAK計算MAC值，生成第二傳輸密鑰密文Ctk_pk，然后將終端序列號SN和第二傳輸密鑰密文Ctk_pk發(fā)送給KMS系統(tǒng)； TK接收模塊用于將MTMS系統(tǒng)發(fā)送的終端序列號SN和第二傳輸密鑰密文Ctk_pk關(guān)聯(lián)地存儲在KMS數(shù)據(jù)庫中； 主密鑰下載請求模塊用于將終端序列號SN和下載主密鑰申請發(fā)送至KMS系統(tǒng)；請求響應模塊用于當KMS系統(tǒng)接收到POS終端發(fā)送的終端序列號SN和下載主密鑰申請后，查詢與終端序列號SN對應的第二傳輸密鑰密文Ctk_pk ； 請求響應模塊用于調(diào)用第二硬件加密機使用MAC密鑰MAK對查詢到的第二傳輸密鑰密文Ctk_pk校驗MAC合法性，如果校驗通過，使用保護密鑰PK解密第二傳輸密鑰密文Ctk_pk獲得傳輸密鑰T K并將其存儲在所述第二硬件加密機中； 雙向認證A模塊和雙向認證B模塊用于當KMS系統(tǒng)獲得傳輸密鑰TK后，調(diào)用第二硬件加密機使用認證密鑰AUK與POS終端進行雙向認證； TMK發(fā)送模塊用于當認證通過時，調(diào)用第二硬件加密機使用傳輸加密密鑰TEK加密終端主密鑰TMK生成主密鑰密文Ctmk并將主密鑰密文Ctmk發(fā)送至POS終端； TMK接收模塊用于調(diào)用密碼鍵盤使用傳輸加密密鑰TEK解密主密鑰密文Ctmk獲得終端主密鑰TMK并將終端主密鑰TMK存儲在密碼鍵盤中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的終端主密鑰TMK安全下載系統(tǒng)，其特征在于，所述MTMS系統(tǒng)還包括數(shù)字摘要模塊； 所述數(shù)字摘要模塊用于將接收到的終端序列號SN和第一傳輸密鑰密文Ctk_Pu進行打包并生成第一數(shù)字摘要，將所述終端序列號SN和第一傳輸密鑰密文Ctk_Pu與所述第一數(shù)字摘要分開存儲于MTMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中； 以及用于提取所述打包的終端序列號SN和第一傳輸密鑰密文Ctk_Pu生成第二數(shù)字摘要，判斷所述第二數(shù)字摘要與第一數(shù)字摘要是否相等，所述數(shù)字摘要模塊還用于當?shù)谝粩?shù)字摘要與第二數(shù)字摘要相等時，調(diào)用第一硬件加密機使用私鑰Pr解密第一傳輸密鑰密文Ctk_Pu獲得傳輸密鑰TK。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的終端主密鑰TMK安全下載系統(tǒng)，其特征在于，所述雙向認證A模塊包括第一隨機數(shù)產(chǎn)生單元、第一數(shù)據(jù)收發(fā)單元、第一加解密單元以及第一判斷單元， 所述雙向認證B模塊包括第二隨機數(shù)產(chǎn)生單元、第二數(shù)據(jù)收發(fā)單元、第二加解密單元以及第二判斷單元； 第一隨機數(shù)產(chǎn)生單元用于產(chǎn)生第一隨機數(shù)Rndl ;第一數(shù)據(jù)收發(fā)單元用于將產(chǎn)生的第一隨機數(shù)Rndl發(fā)送至KMS系統(tǒng)；第二數(shù)據(jù)收發(fā)單元用于接收第一隨機數(shù)Rndl ;第二隨機數(shù)產(chǎn)生單元用于在接收到第一隨機數(shù)Rndl時，產(chǎn)生隨機數(shù)第二 Rnd2 ;第二加解密單元用于在接收到第一隨機數(shù)Rndl時，調(diào)用第二硬件加密機使用傳輸認證密鑰AUK加密第一隨機數(shù)Rndl獲得第一隨機數(shù)密文Crndl ;第二數(shù)據(jù)收發(fā)單元用于將第一隨機數(shù)密文Crndl和第二隨機數(shù)Rnd2發(fā)送給POS終端； 第一加解密單元用于在接收到第一隨機數(shù)密文Crndl和第二隨機數(shù)Rnd2時，使用傳輸認證密鑰AUK解密接收到的第一隨機數(shù)密文Crndl獲得第三隨機數(shù)Rndl’ ；第一判斷單元用于判斷第三隨機數(shù)Rndl’與第一隨機數(shù)Rndl是否一致； 第一加解密單元用于當所述第一判斷單元判定第三隨機數(shù)Rndl’與第一隨機數(shù)Rndl一致時，使用傳輸認證密鑰AUK加密第二隨機數(shù)Rnd2生成第二隨機數(shù)密文Crnd2 ;第一數(shù)據(jù)收發(fā)單元用于將第二隨機數(shù)密文Crnd2發(fā)送給KMS系統(tǒng)； 第二加解密單元用于在接收到第二隨機數(shù)密文Crnd2時，調(diào)用硬件加密機使用傳輸認證密鑰AUK解密接收到的第二隨機數(shù)密文Crnd2獲得第四隨機數(shù)Rnd2’，第二判斷單元用于判斷第四隨機數(shù)Rnd2’與第二隨機數(shù)Rnd2是否一致，并當判定第四隨機數(shù)Rnd2’與第二隨機數(shù)Rnd2 —致時，確認KMS系統(tǒng)與POS終端之間的雙向認證通過。
【文檔編號】H04L29/06GK103731260SQ201310741949
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月15日
【發(fā)明者】蘇文龍, 孟陸強, 陳瑞兵, 姚承勇 申請人:福建聯(lián)迪商用設(shè)備有限公司