智能卡安全機(jī)制比較系列（五）StarCOS

文章出處：http://linbycaravans.com 作者：佚名 人氣： 發(fā)表時(shí)間：2012年02月26日

    StarCOS是捷德公司的推出的智能卡COS，和前面說過的幾種COS不同的是，國(guó)內(nèi)的用戶對(duì)于StartCOS可以說非常熟悉，而且因?yàn)槲掌?、明華、天喻等公司的安全機(jī)制都基本上是脫胎于StarCOS，所以經(jīng)常會(huì)給大家造成一種錯(cuò)覺，好像智能卡的COS就該是這樣的。其實(shí)完全不然，稍后會(huì)介紹握奇的TimeCOS，從TimeCOS V1.0中可以看出來，和StarCOS還是有很大差別的。

    捷德中國(guó)為了滿足國(guó)內(nèi)PBOC的需求，在StarCOS的基礎(chǔ)上推出了Star China，安全機(jī)制和StarCOS相同。

    StarCOS的文件結(jié)構(gòu)除了通常的二進(jìn)制透明文件、線性定長(zhǎng)記錄文件、線性變長(zhǎng)記錄文件、循環(huán)記錄文件之外，還多了一種名為compute的文件結(jié)構(gòu)，從形式上看compute文件和循環(huán)記錄文件類似，但是每條記錄又有自己固定的結(jié)構(gòu)定義。

    StarCOS的MF和每個(gè)DF都有自己的初始安全狀態(tài)，當(dāng)卡片上電后首先默認(rèn)選擇MF，安全狀態(tài)為MF的初始狀態(tài)，當(dāng)選擇某個(gè)DF后，當(dāng)前DF的安全狀態(tài)就是該DF的初始狀態(tài)。MF和DF的初始狀態(tài)在文件建立的時(shí)候可以設(shè)定。

    在整個(gè)卡片的操作過程中分別保存兩個(gè)當(dāng)前安全狀態(tài)，一個(gè)是MF的，另一個(gè)是當(dāng)前DF的。只有通過驗(yàn)證PIN或者外部認(rèn)證、雙向認(rèn)證才能改變當(dāng)前的安全狀態(tài)。

    總共有1到15種狀態(tài)可以設(shè)定，用半字節(jié)來表示。

    在MF下有建立EF、安裝密鑰、建立DF、注冊(cè)DF的安全條件；在DF下有建立EF和安裝密鑰的安全條件；對(duì)于EF而言分別有讀、寫、鎖定、解鎖、增值、減值等操作的安全條件。

    所謂的安全條件AC就是定義卡片應(yīng)該處于什么樣的安全狀態(tài)下，才能滿足相應(yīng)的操作。安全條件為一個(gè)字節(jié)，具體定義為：

    其中高兩位b8b7定義比較模式，分別為等于、小于、大于等于、不等于；b6用來定義是否采用安全報(bào)文；b5用來表示和當(dāng)前DF的安全狀態(tài)比較還是和MF的安全狀態(tài)比較；b4b3b2b1則表示比較時(shí)參考的安全狀態(tài)。

    簡(jiǎn)單地說如果卡片MF的安全狀態(tài)是05，當(dāng)前DF的安全狀態(tài)是08，如果在當(dāng)前DF下有一個(gè)EF的讀AC=43、寫AC=99，那么就可以對(duì)該EF進(jìn)行讀操作，但是不能寫。

    在密鑰中有兩個(gè)安全條件值A(chǔ)CV，其中第一個(gè)ACV用來指明這個(gè)密鑰的使用條件、而第二個(gè)ACV的后四位數(shù)據(jù)用來指明正確認(rèn)證密鑰后將要轉(zhuǎn)換的后續(xù)狀態(tài)。同樣每條密鑰中還有一個(gè)用來指出更新密鑰需要遵循的安全狀態(tài)。

    下圖用來說明安全狀態(tài)的轉(zhuǎn)換

    該圖說明只有在MF下驗(yàn)證DES密鑰之后，才能進(jìn)入DF下進(jìn)行PIN驗(yàn)證，并且將DF的安全狀態(tài)改變?yōu)閏。

    StarCOS的安全機(jī)制是目前見到過的最靈活和最有效的安全機(jī)制，對(duì)于文件的不同操作可以非常方便地定義安全條件，即可以參考當(dāng)前的DF值也可以參考MF下的值。

    唯一的限制是在98年版的StarCOS S2.1中，僅支持二級(jí)文件目錄，亦即在MF下只有一級(jí)DF，雖然稍顯不足，但是也基本上可以滿足大多數(shù)應(yīng)用的需求。