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基于國密算法的非接觸IC卡門禁系統方案

作者: 時間:2010-02-08 來源:網絡 收藏

一、現狀及存在問題

  采用的門禁卡分為兩類:125KHZ的低頻只讀卡、13.56MHZ的高頻讀寫卡。125KHZ的低頻只讀卡,與普通磁卡類似,明碼格式,無需要破解,用通用編程器可仿制卡號,這是一種早期的技術,安全性差,屬于淘汰技術,通常用于安全性要求不高的小區(qū),不適用于涉密單位、高保安場所。常用的13.56MHZ的高頻讀寫卡,可以理解為帶口令的U盤,由口令來保護卡類數據,安全級別中等,通常用來做為小額電子錢包、身份識別卡。近兩年來國際上被破解的Mifare 1卡屬于此類的一種,并且破解方式已公開,因此采用Mifare 1存在安全隱患。

  此次解密風波引起了業(yè)界的思考,新建的門禁系統如何提高安全性呢?已建的采用Mifare 1卡門禁系統有什么升級方案嗎?

二、的種類及相關標準

  在討論如何消除目前的隱患前,我們先總結一下的技術總體現狀。已取代磁卡,成為自動識別卡片的主流。非接觸IC卡按照頻率,可以劃分為以下幾類。

  125KHZ的低頻只讀卡,出現在1979年,這些低頻卡的ID號存儲介質是EEPROM,具有電擦寫功能,可反復多次寫入,因此ID號極易偽造,且無相關的國際標準。

  超高頻915MHZ、微波卡2.5GHZ是近幾年的新產品,讀卡最大距離達10m。相關ISO/IEC 18000國際標準沒有最終完成。

  13.56MHZ高頻讀寫卡,比125KHZ的低頻卡傳輸速率快100倍,是應用最廣泛的,誕生于1993年,此后不斷發(fā)展,產品線不斷豐富。根據讀卡距離不同,分為兩個標準,ISO/IEC 14443標準、ISO/IEC 15693。ISO/IEC 14443最大距離為10cm,ISO/IEC 15693標準非接觸IC卡最大距離為100cm。

  ISO/IEC 14443由于問世較早,且由于城市公交的大規(guī)模采用,、讀卡機具發(fā)展成熟,從而同時成為門禁卡的選型主流。符合ISO/IEC 14443的Mifare 1卡由于采用偽隨機數來用于三重認證、48位密鑰長度也過短,導致該卡加密算法被破解。因此新的非接觸IC卡需要在隨機數產生機理、密鑰長度、加密算法上加以提升。而13.56MHZ通訊頻率、以及ISO/IEC 14443的通訊協議將繼續(xù)被采用。

三、支持國家密碼局密碼算法的非接觸式

  Mifare 1卡風靡全球、各行各業(yè)爭相采用的普及程度是該廠家始料未及的。盡管芯片廠家推出了有關升級芯片,但由于價格、技術普及等因素沒有被大部分市場接受。為了保證我國智能卡市場健康有序的發(fā)展,在國家密碼管理局的支持和組織下,早在2007年,我國就開展了我國自主產權的、專門應用于RFID市場的密碼算法研制工作,取得成功。該密碼算法也得到我國眾多集成電路芯片廠商的極力推崇和遵循,成功推出了相關產品。以華虹集成電路公司產品為例,該公司SHC1112芯片通過了國家密碼管理局的產品認證。

  SHC1112卡芯片集成了國家密碼管理局提供的128位密鑰SM7密碼算法,采用該算法來保護數據交換的安全。其三重認證示意圖如下:

  

  


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