加密机和个人化

一、加密机在社保中的应用1.加密机的功能和使用方法2.加密机的密钥结构及其在社保应用的常用指令注：以SJL06型加密机为原型SJL06E实物1.加密机的功能用64bits密钥做1_DES加密运算；用128bits密钥做3_DES加密运算；产生离散子密钥算法GEN_LSKEY及过程密钥算法GEN_GCKEY支持1_DES_MAC、TAC、3_DES_MAC算法；数据通信加密，能保存多个终端的主密钥TER_MAST_KEY；可产生由TMK加密的动态通信密钥TXKEY；支持MAC_MODE_1、MAC_MODE_2、MAC_MODE_3三种算法。1.加密机的功能通过加密机分散出子钥；通过加密机对社保卡进行圈存，包括验证圈存MAC1、计算圈存MAC2、以及验证圈存TAC。1.加密机的使用方法密码机在使用之前应先注入主密钥，否则不能正常使用密码机。注入主密钥的方法：1.通过密码机后面板上的9针插座与PC机相连，在PC机上运行密钥管理程序注入；2.通过密码机上的面板操作完成各种密钥的注入。1.加密机的使用方法密码机在使用之前必须注入主密钥的原因：密码机中所有的信息均以密文方式导出，此时使用主密钥对导出的信息加密得到密文。即：主密钥是保护其他密钥的密钥。1.加密机的使用方法加密机的两种模式：管理模式（需要插入A卡启动）加密机面板操作PC机终端管理(通过串口运行密钥管理软件)生产模式通过加密机后面板的RJ45接口建立TCP连接。1.加密机的使用方法加密机附带的IC卡：用于存贮银行主密钥的密码和主密钥的成份；又是实现密钥管理的一种手段，它可实现操作人员的身份认证、使用权限划分及可方便地将密钥安装/恢复到密码机中。IC卡共分A、B、C三种类型：A卡：保存主密钥的成份一，对密码机具有最高控制权限；B卡：保存主密钥的成份二、三，其控制权限是A卡权限的子集，没有输入主密钥和修改配置等功能；C卡：保存卡主密钥，权限最低。共有5张，序号为1～5。总容量为512个卡主密钥（000-511）。1.加密机的使用方法密钥的导入、导出：卡密钥可通过加密机主密钥(或指定的卡密钥)导出到加密机外，得到卡密钥的密文。密钥可通过IC卡(加密机面板操作)导入导出，也可通过*.bmk文件(PC机运行的密钥管理软件操作)导入导出。1.加密机的使用方法进入管理模式：1.在开机或复位之前插入A卡;2.复位加密机后，出现菜单加密机面板操作PC机终端管理3.在上面的菜单中“PC机终端管理”只能进行密钥管理，不能进行加密机的系统设置（比如设置密码机IP、修改密钥识别码）。加密机的管理权限默认密码：FFFFFFFF1.加密机的使用方法设置加密机IP：在连接加密机之前，首先在加密机管理模式下输入加密机的IP地址和需要访问加密机的客户机IP地址，操作方法是：1.插入A卡，启动加密机后选择“加密机面板操作”；2.进入A卡菜单，选择“系统设置”；3.选择“设置密码机IP”即可如输入密码机IP，协议端口号默认为8，不必修改端口号；4.选择“安全设置”下的“增加新客户”即可添加需要访问加密机的客户机IP；5.设置好IP地址后，退出菜单项，拔出A卡，重启加密机。1.加密机的使用方法连接加密机：设置IP后，即可通过TCP/IP协议访问加密机，使用WinHsm源程序中提供的UnionInitHSM(char*ip,char*port)函数，输入加密机的IP地址和端口号，若该函数执行失败返回－1，成功则返回一个句柄h_dev，保存这个句柄，供发送加密机指令报文的函数使用，保持这个句柄直到不使用这个连接。调用UnionCloseHSM(h_dev),释放这个句柄。2.加密机的密钥结构版本、组、索引：密钥存在多个版本，密码机内可保存最多3个版本。VERSION=0，1，2每一版本可含多个组，每组具有一个索引号，密码机内可保存最多32个组。GROUP_INDEX=0，1，……，31每组包含一套卡片密钥，称为M*KEY，每组10个；M_number=1，……，102.加密机的密钥结构基础主密钥用于保护卡片密钥和终端主密钥。每台密码机只有一个基础主密钥，基础主密钥为128bits密钥，其三个成分3×128bits分别由三个人保管。基础主密钥只受密码机的保护，不能读出。卡片主密钥也为128bits密钥，其两个成分（2×128bits）分别由两个人保管。卡片主密钥还可由密码机随机产生。卡片主密钥受密码机的保护。卡片主密钥在基础主密钥的保护下，可输出密码机外，既可存放在主机数据库中，也可存在其他载体（如软盘）上。卡片主密钥在使用时，要指定版本号、组索引号、密钥号。终端主密钥是64bits密钥。它由一个成分组成，由一个人保管。2.加密机的密钥结构密钥的校验值可通过加密机面板或密钥管理软件查看到，用于比较两个密钥是否相同。密钥校验值的计算方法：密钥对8个字节的0进行3DES计算得到的结果取前两个字节，如下图：0000000000000000EA21C671A563A58B274533C746F190ED3DES计算25F8BDDB31FD96EB密钥校验值25F82.加密机的密钥结构加密机主密钥的产生(三个成分相异或):主密钥三个成分的对应默认识别码：1234、5678、1234成分一：F40379AB9E0EC533F40379AB9E0EC成分二：00000000000000000000000000000000成分三：00000000000000000000000000000000主密钥：F40379AB9E0EC533F40379AB9E0EC加密机的卡密钥导入方式与上面相同，但只有两个成分。2.加密机指令－分散密钥功能：密码机分散指定的密钥，存在指定的位置并输出。输入报文输入域长度类型内容命令2AEA分散算法1N‘0’：PBOC；‘1’：OWF2密钥的版本1N‘0’－‘2’密钥的组号2N‘00’－‘31’密钥的索引2N‘01’－‘10’分散数据16H分散后存放版本1N‘0’-‘2’分散后存放组号2N‘00’－‘31’分散后存放索引2N‘01’－‘10’2.加密机指令－分散密钥输出报文输出域长度类型内容应答码2AEB错误代码2H分散后的密文32H被主密钥加密密钥检查值4H例：输入报文：EA0001012007010100010000200101输出报文：EB00XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX12342.加密机指令－导出密钥输入报文输入域长度类型内容命令2A57Version1N保护导出密钥的版本号Group_Index2N保护导出密钥的组号M_Number2N保护导出密钥的索引号Version11N被导出密钥存放的版本号Group_Index12N被导出密钥存放的组号M_Number12N被导出密钥存放的索引号2.加密机指令－导出密钥输出报文输出域长度类型内容应答码2A58错误代码2N密钥32H经保护密钥加密输出的密钥例：输入报文：570010110202输出报文：5800XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX2.加密机指令－校验圈存MAC1功能：1．用实时生成的离散子密钥根据3_DES_MAC算法，校验输入数据的MAC值。2．用实时生成的过程密钥根据1_DES_MAC算法，校验输入数据的MAC值。输入报文输入域长度类型内容命令2A52算法选择1N‘0’Version1N卡片密钥的版本号Group_Index2N卡片密钥的组号M_Number2N卡片密钥的索引号Key_Flag1N0：LSKEY；1：GCKEYLS_Data16H用于产生LSKEY的数据GC_Data16H用于产生GCKEY的数据，仅当Key_Flag为1时有此域MAC8H待校验的MACLength3NMAC_Data的字节数/2MAC_DatanH用于校验MAC的数据2.加密机指令－校验圈存MAC1输出报文输出域长度类型内容应答码2A53错误代码2N例：输入报文：52000101120070101000100001234567812348000123456781231…1ADD_KeyLS_DataGC_DataMACMAC_dataMAC_data=‘0000000000000000’+CIA+money+’31’+终端号2.加密机指令－校验圈存MAC1输出报文：5300校验输入的MAC，如果正确返回00，否则返回出错代码。2.加密机指令－计算圈存MAC2功能：1．用实时生成的离散子密钥根据3_DES_MAC算法，计算输入数据的MAC值。2．用实时生成的过程密钥根据1_DES_MAC算法，计算输入数据的MAC值。输入报文输入域长度类型内容命令2A50算法选择1N‘0’Version1N卡片密钥的版本号Group_Index2N卡片密钥的组号M_Number2N卡片密钥的索引号Key_Flag1N0：LSKEY；1：GCKEYLS_Data16H用于产生LSKEY的数据GC_Data16H用于产生GCKEY的数据，仅当Key_Flag为1时有此域Length3NInputData的字节数/2Input_DatanH输入的MAC数据2.加密机指令－计算圈存MAC2输出报文输出域长度类型内容应答码2A51错误代码2NMAC8H例：输入报文：500001011200701010001000012345678123480001231…1ADD_KeyLS_DataGC_Datainput_datainput_data=‘0000000000000000’+money+’31’+终端号＋交易时间2.加密机指令－计算圈存MAC2输出报文：510012345678说明：对实时生成离散子密钥和过程密钥，均不在密码机内保存。2.加密机指令－校验圈存TAC输入报文输入域长度类型内容命令2A58算法选择1N‘0’Version1N卡片密钥的版本号Group_Index2N卡片密钥的组号M_Number2N卡片密钥的索引号LS_Data16H用于产生LSKEY的数据MAC8H用于校验的TACLength3NData的字节数/2DatanH用于计算TAC的数据2.加密机指令－校验圈存TAC输出报文输出域长度类型内容应答码2A59错误代码2H例：输入报文：5800010112007010100010000123456781231…1ADD_KeyLS_DataTACdatadata=8个字节的0＋money＋交易序号＋交易类型＋终端机编号＋交易时间2.加密机指令－校验圈存TAC输出报文：59002.加密机指令－计算圈存TAC输入报文输入域长度类型内容命令2A56算法选择1N‘0’Version1N卡片密钥的版本号Group_Index2N卡片密钥的组号M_Number2N卡片密钥的索引号LS_Data16H用于产生LSKEY的数据Length3NData的字节数/2DatanH用于计算TAC的数据2.加密机指令－计算圈存TAC输出报文输出域长度类型内容应答码2A57错误代码2HMAC8H由Data计算的MAC例：输入报文：见校验圈存TAC的报文输出报文：570012345678二、社保卡的个人化1.社保卡个人化所完成的3个功能2.以华虹COS为原型说明个人化所完成的功能1.个人化所完成的功能卡片个人化的定义：构建IC卡应用系统过程中，如何定义卡中的数据信息（相对逻辑加密卡）或卡中的应用类型及其数据信息（相对CPU卡）及将数据信息写入卡中，以便应用于系统中进行交易是一个重要环节。这一环节通常称为卡片个人化。卡片个人化既可以在专门的设备机器上进行，以便于对大批量的卡片进行个人化；也可以在PC机上通过连接IC卡读写器进行，以便于对小批量的卡片进行个化。1.个人化所完成的功能CPU卡个人化的三个功能：建立文件个人信息写入密钥写入1.个人化所完成的功能发卡前的准备工作一般地，在个人化之前，已经对卡片进行过初始化（主要是对卡片写入COS并进行