射頻卡在城市一卡通應(yīng)用中的安全性
文章出處：http://www.fang1.net 作者：汪濱璋 人氣： 發(fā)表時(shí)間：2008年12月27日
無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)是一種非接觸的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。射頻卡由于有效地解決了接觸式IC卡在使用中電器觸點(diǎn)易產(chǎn)生靜電擊穿、機(jī)械磨損；易受濕潮、污染、環(huán)境影響等問(wèn)題，因而已廣泛應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域中。城市一卡通是各個(gè)領(lǐng)域中的一個(gè)領(lǐng)域。因此射頻卡的安全問(wèn)題更是一個(gè)極其重要的問(wèn)題。
1 射頻卡的安全
1．1 物理安全
在設(shè)計(jì)制造過(guò)程中，需確保封裝堅(jiān)固耐用；承受一定的化學(xué)、電器和靜電損害；發(fā)行過(guò)程中使一切參數(shù)嚴(yán)格保密；制造、發(fā)行全部工序加以分析，不允許任何一個(gè)人掌握完整的制造發(fā)行過(guò)程。
1．2 邏輯安全
(1)驗(yàn)證PIN(pensonal idenri~afion number)碼。PIN的比較過(guò)程放在卡內(nèi)進(jìn)行，減少內(nèi)部PIN暴露的可能性。
(2)存儲(chǔ)領(lǐng)域保護(hù)
卡的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器劃分為若干個(gè)區(qū)，對(duì)每個(gè)區(qū)都設(shè)定各自的訪問(wèn)條件，只有符合設(shè)定條件的情況下，才允許對(duì)相應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)領(lǐng)域進(jìn)行訪問(wèn)。
(3)通信安全的保密。
在應(yīng)用中，系統(tǒng)采用對(duì)稱密碼體制，射頻卡和讀卡器有相同密碼。在使卡前，射頻卡等讀寫(xiě)器首先進(jìn)行三重認(rèn)證，采用DES算法和隨機(jī)數(shù)組合，每次鑒別都包括隨機(jī)數(shù)。DES對(duì)64位明文時(shí)行操作，要加密的明文先經(jīng)過(guò)初始置換IP的處理，將明文組成左半、右半部分各32位長(zhǎng)，通過(guò)系列迭加計(jì)算，經(jīng)過(guò)IP的逆置換IP一1給出加密結(jié)果。因此利用讀寫(xiě)器和射頻卡通信電磁波來(lái)破解射頻卡的密鑰是不可能。然而射頻卡不是無(wú)懈可擊的。90年代中期，IC卡處理器曾被成功地實(shí)施反向工程。采用與IC相同安全手段的射頻卡并沒(méi)有從本質(zhì)上解決安全問(wèn)題。
2 射頻卡受安全威脅的常見(jiàn)攻擊技術(shù)
2．1 破壞性攻擊
是利用化學(xué)藥品或特殊方法去除芯片封裝，進(jìn)行版圖重構(gòu)，或通過(guò)恢復(fù)芯片功能焊盤(pán)等外界的電氣連接。使用手動(dòng)微控針獲取感興趣的信號(hào)，使用電子顯微鏡拍攝芯片版圖最后通過(guò)軟件或人工恢復(fù)出芯片的原理圖。因?yàn)樯漕l卡在安全認(rèn)證時(shí)必須訪問(wèn)存放密鑰、用戶數(shù)據(jù)等重要信息的非易失性存儲(chǔ)器一次，因此黑客在開(kāi)芯片后，常使用微型探針監(jiān)聽(tīng)總線上的信號(hào)以獲取重要數(shù)據(jù)。
2．2 非破壞性的攻擊
利用竊聽(tīng)技術(shù)和故障產(chǎn)生技術(shù)，尋求安全協(xié)議、加密算法以及它的物理實(shí)現(xiàn)弱點(diǎn)，并能通過(guò)分析電源功耗電流的規(guī)律了解射頻卡內(nèi)部工作狀態(tài)。通過(guò)故障的產(chǎn)生，破壞傳輸?shù)郊拇嫫骱痛鎯?chǔ)器中的數(shù)據(jù)。瞬態(tài)對(duì)時(shí)鐘進(jìn)行攻擊，增加或降低時(shí)鐘頻率。這樣部分觸發(fā)器會(huì)在合法的新?tīng)顟B(tài)到來(lái)之前采用它們的輸入，瞬態(tài)對(duì)射頻卡電源進(jìn)行改變，使時(shí)鐘攻擊和電源攻擊結(jié)合在一起，能通過(guò)組合時(shí)鐘和電源波動(dòng)，可以可靠地增加程序計(jì)數(shù)器的內(nèi)容而不影響處理器的其它信息。因此黑客極易能過(guò)上述方法來(lái)攻擊射頻卡。
3 射頻卡的安全生產(chǎn)和使用
(1)制作卡的過(guò)程中，一切參數(shù)嚴(yán)格保密。
(2)每道工序全部分散，每個(gè)人僅可了解一道工序。不能有人可了解二道以上工序。
(3)使用交換的加密算法和密鑰。
(4)采用頂層網(wǎng)格設(shè)計(jì)。
(5)關(guān)閉測(cè)試點(diǎn)。
綜上：隨著射頻識(shí)別技術(shù)在城市一卡通中的應(yīng)用，黑客攻擊的可能性會(huì)很大，射頻卡設(shè)計(jì)必須不斷更新設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工藝，發(fā)行保護(hù)措施，才有可能保證城市一卡通的正常運(yùn)行，才能保證射頻卡在各領(lǐng)域中的正常運(yùn)行。
