usb key原理和使用？

基于USB Key的身份認(rèn)證方式是近幾年發(fā)展起來的一種方便、安全、可靠的身份認(rèn)證技術(shù)。它采用一次一密的強(qiáng)雙因子認(rèn)證模式，很好地解決了身份認(rèn)證的安全可靠，并提供USB接口與現(xiàn)今的電腦通用。USB Key是一種USB接口的小巧的硬件設(shè)備，形裝與我們常見的U盤沒有什么兩樣。但它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不簡單，它內(nèi)置了CPU、存儲(chǔ)器、芯片操作系統(tǒng)（COS），可以存儲(chǔ)用戶的密鑰或數(shù)字證書，利用USB Key內(nèi)置的密碼算法實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶身份的認(rèn)證。

每一個(gè)USB Key都具有硬件PIN碼保護(hù)，PIN碼和硬件構(gòu)成了用戶使用USB Key的兩個(gè)必要因素。用戶只有同時(shí)取得了USB Key和用戶PIN碼，才可以登錄系統(tǒng)。即使用戶的PIN碼被泄漏，只要用戶持有的USB Key不被盜取，合法用戶的身份就不會(huì)被仿冒；如果用戶的USB Key遺失，拾到者由于不知道用戶PIN碼，也無法仿冒合法用戶的身份。


USB Key具有安全數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，可以存儲(chǔ)數(shù)字證書、密鑰等秘密數(shù)據(jù)，對(duì)該存儲(chǔ)空間的讀寫操作必須通過程序?qū)崿F(xiàn)，用戶無法直接讀取，其中用戶密鑰是不可導(dǎo)出的，杜絕了復(fù)制用戶數(shù)字證書或身份信息的可能性。

USB Key 內(nèi)置CPU，可以實(shí)現(xiàn)加解密和簽名的各種算法，加解密運(yùn)算在USB Key內(nèi)進(jìn)行，保證了密鑰不會(huì)出現(xiàn)在計(jì)算機(jī)內(nèi)存中，從而杜絕了用戶密鑰被黑客截取的可能性。USB Key的兩種應(yīng)用模式

USB Key身份認(rèn)證主要有如下兩種應(yīng)用模式：

一、基于沖擊-響應(yīng)認(rèn)證模式

USB Key內(nèi)置單向散列算法（MD5），預(yù)先在USB Key和服務(wù)器中存儲(chǔ)一個(gè)證明用戶身份的密鑰，當(dāng)需要在網(wǎng)絡(luò)上驗(yàn)證用戶身份時(shí)，先由客戶端向服務(wù)器發(fā)出一個(gè)驗(yàn)證請(qǐng)求。服務(wù)器接到此請(qǐng)求后生成一個(gè)隨機(jī)數(shù)回傳給客戶端PC上插著的USB Key，此為“沖擊”。USB Key使用該隨機(jī)數(shù)與存儲(chǔ)在USB Key中的密鑰進(jìn)行MD5運(yùn)算得到一個(gè)運(yùn)算結(jié)果作為認(rèn)證證據(jù)傳送給服務(wù)器，此為“響應(yīng)”。與此同時(shí)，服務(wù)器使用該隨機(jī)數(shù)與存儲(chǔ)在服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中的該客戶密鑰進(jìn)行MD5運(yùn)算，如果服務(wù)器的運(yùn)算結(jié)果與客戶端傳回的響應(yīng)結(jié)果相同，則認(rèn)為客戶端是一個(gè)合法用戶。

圖中“x”代表服務(wù)器提供的隨機(jī)數(shù)，“Key”代表密鑰，“y”代表隨機(jī)數(shù)和密鑰經(jīng)過MD5運(yùn)算后的結(jié)果。通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)闹挥须S機(jī)數(shù)“x”和運(yùn)算結(jié)果“y”，用戶密鑰“Key”既不在網(wǎng)絡(luò)上傳輸也不在客戶端電腦內(nèi)存中出現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)上的黑客和客戶端電腦中的木馬程序都無法得到用戶的密鑰。由于每次認(rèn)證過程使用的隨機(jī)數(shù)“x”和運(yùn)算結(jié)果“y”都不一樣，即使在網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)倪^程中認(rèn)證數(shù)據(jù)被黑客截獲，也無法逆推獲得密鑰。因此從根本上保證了用戶身份無法被仿冒。