基于ECC的EMV身份認證的研究與設(shè)計.pdf

1、為了給銀行和用戶提供更為安全、功能更強大的銀行卡服務(wù)，Europay、MasterCard和Visa三個國際組織共同發(fā)起制定了從磁條卡向智能IC卡遷移的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)——EMV標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)在EMV標(biāo)準(zhǔn)已成為全球公認的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。但是，在磁條卡向智能卡技術(shù)的遷移方案中，除了為支付卡片添加芯片技術(shù)，還包括對終端設(shè)備、銀行后臺系統(tǒng)和其他的系統(tǒng)部件進行的改造。特別是需要建立一套快速、安全、可靠、適合智能卡應(yīng)用的身份認證系統(tǒng)。
　　 現(xiàn)行EMV標(biāo)準(zhǔn)主

2、要使用的認證算法為公鑰加密算法RSA。雖然RSA算法的軟硬件技術(shù)成熟，但密鑰太長、加密速度太慢等性能缺陷限制了EMV身份認證的發(fā)展。
　　 本文仔細研究了優(yōu)秀的公鑰加密算法ECC。在與其他公鑰加密算法對比后，發(fā)現(xiàn)ECC具有密鑰短、安全性高等優(yōu)良特性，非常適合用于EMV標(biāo)準(zhǔn)。因此本文提出在EMV標(biāo)準(zhǔn)中，使用ECC替代RSA，并設(shè)計了一套基于ECC的EMV身份認證及保密傳輸方案。設(shè)計方案包括以下三部分。
　　 基于ECC的E

3、MV離線身份認證及保密傳輸方案的設(shè)計。對于離線動態(tài)數(shù)據(jù)認證和離線保密傳輸方案，給出了基于ECC的完整方案及步驟。在離線保密認證和傳輸中有明文PIN和密文PIN兩種格式，針對明文PIN容易在傳輸中被截獲的問題，本文提出了結(jié)合明文和密文兩種PIN格式的改進設(shè)計方案，使得整個身份認證的系統(tǒng)具有很高的安全性。
　　 基于ECC和AES在線保密傳輸方案的設(shè)計。原有的在線保密傳輸中采用3DES算法加密操作數(shù)據(jù)，但是3DES加密速度慢且安全性

4、不高。本文提出采用AES和ECC混合加密以保證在線保密傳輸?shù)陌踩?，并用軟件實現(xiàn)AES和ECC混合加密算法。
　　 嵌入式EMV身份認證系統(tǒng)的設(shè)計。在離線和在線身份認證及保密傳輸方案的基礎(chǔ)上，對身份認證體系中的嵌入式系統(tǒng)進行了具體的研究，設(shè)計了基于FPGA的ECC加密芯片和安全智能卡讀卡器；對加密密碼鍵盤從硬件設(shè)計和軟件設(shè)計這兩個方面進行了具體的研究和分析；設(shè)計了用于各個嵌入式系統(tǒng)之間進行通信的通訊接口(串口和USB口)。各設(shè)計