這里我們將敘述一個(gè)基于智能卡系統(tǒng)的密鑰管理之例。

　　了滿足在商業(yè)銀行全行范圍內(nèi)對(duì)IC卡密鑰進(jìn)行統(tǒng)一管理的業(yè)務(wù)需求，提出了集中—分布式密鑰管理體制。該體制**支持《中國金融IC卡規(guī)范 v1.0》，具體為：

　　1、IC卡的電子錢包和電子存折的消費(fèi)。 取現(xiàn)。 查余額功能全國通用，并且采用脫機(jī)交易方式。

　　2、IC卡的圈存。 圈提功能全國通用，但采用聯(lián)機(jī)交易方式，借助龍卡網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)。

　　3、 IC卡PIN的改密。 解鎖等其他功能僅在發(fā)卡行受理。

　　系統(tǒng)功能

　　在充分保證密鑰安全性的基礎(chǔ)上，支持IC卡聯(lián)合試點(diǎn)密鑰的生成。 導(dǎo)出。 注入。 備份。 恢復(fù)。 更新。 服務(wù)等功能，實(shí)現(xiàn)密鑰的安全管理。

　　系統(tǒng)特點(diǎn)

　　1. 功能強(qiáng)大

　　本系統(tǒng)支持5個(gè)版本密鑰，每個(gè)版本具有5個(gè)索引，每個(gè)索引下可存儲(chǔ)10個(gè)自定用途的密鑰，能夠支持現(xiàn)有的所有的IC卡交易密鑰的存儲(chǔ)。 各成員銀行可以自主發(fā)卡， 實(shí)現(xiàn)讀卡機(jī)具共享，完成異地跨行交易。

　　2. 支持多種類型的卡片和讀卡器

　　3. 實(shí)行權(quán)限管理

　　4. 符合標(biāo)準(zhǔn)，通用性強(qiáng)

　　5. 高安全性，高可靠性

　　采用DES（3DES）。 密鑰分散算法。 安全報(bào)文算法，保證了密鑰從產(chǎn)生到傳輸再到使用和銷毀整個(gè)生命周期里的安全性。 采用模塊化設(shè)計(jì)易于擴(kuò)展 系統(tǒng)模塊劃分合理，易于維護(hù)和擴(kuò)展 。

　　6. 開放性好

　　7. 全中文界面，易于操作

　　其目的是用一個(gè)比較容易理解集中事例來進(jìn)一步說明前面所敘述的原則。和這個(gè)例子相比，真正大型系統(tǒng)經(jīng)常的安排更復(fù)雜些而且有幾個(gè) 結(jié)構(gòu)層次。小型的系統(tǒng)通常不需要任何密鑰層次，因?yàn)橐粋€(gè)秘密的全局密鑰叮用于所有的卡。此處所給出 的系統(tǒng)處於大型系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的系統(tǒng)的中間位置，因此是個(gè)很好的例子。

　　供裝入或支付的密鑰可用于電子錢包，它們用對(duì)稱加密方法，在系統(tǒng)中這些密鑰在 任何情況下都是重要的，因?yàn)樗鼈兌急容^好地由所述的密鑰層次予以保護(hù)。各個(gè)導(dǎo)出功能在此處不做詳述 ，但DES或3重DES算法總是可用于它們的。密鑰的長度也未做詳細(xì)討論，但它們確實(shí)是可變的。為了安全起 見，在層次頂層的密鑰通常用比其較低層的密鑰更強(qiáng)有力的加密功能導(dǎo)出。

　　位于頂層的密鑰被稱為通用主密鑰，對(duì)于整個(gè)一代的密鑰只有一個(gè)這樣的密鑰。例如，—代可在一年內(nèi)保 持**，在相繼的年份可用新一代來替換，這就是新一代的通用主密鑰了。這個(gè)密鑰是整個(gè)系統(tǒng)中對(duì)安全 *敏感的密鑰。如果它被知道了，則所有屬于它這一代的密鑰都可算出，系統(tǒng)的這一代被攻破。主密鑰可 由隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生，也可以設(shè)想使通用主密鑰由數(shù)個(gè)人各自單獨(dú)擲骰子得出之值來形成，其中每個(gè)人只知道密 鑰的部分值，通用主密鑰應(yīng)當(dāng)絕對(duì)不會(huì)由任何單獨(dú)的個(gè)人**知道，而在它的一代中必須不具各可以復(fù)制 出來的條件。

　　每項(xiàng)功能的單獨(dú)主密鑰由通用主密鑰導(dǎo)出，密鑰的功能可以是對(duì)一個(gè)電子錢包的裝人或支付。一個(gè)單向函 數(shù)，諸如變型的DES算法，在此例中可用來導(dǎo)出各個(gè)功能的主密鑰，這使得應(yīng)用逆向計(jì)算過程由主密鑰來計(jì) 算通用主密鑰是不可能的。如果不是用單向函數(shù)去導(dǎo)出主密鑰，盡管有各種安全方法，如果一個(gè)主密鑰變 成了已知的，若也知道了導(dǎo)出參數(shù)，那么就可以算出通用主密鑰來。這里使用單向函數(shù)的理由是假定在這 個(gè)想像的電子錢包系統(tǒng)中，主密鑰將位于本地終端的安全模塊之中。這就是說，比起總是位于后臺(tái)系統(tǒng)的 通用主密鑰來，它們就更易于受到攻擊。

　　導(dǎo)出密鑰形成了密鑰層次中的下一層，它們是位于智能卡中的密鑰。每張卡含有一組導(dǎo)出密鑰，它們是按 照其功能和朝“代”數(shù)分開的。如果這樣的一張卡用于終端，則立足于導(dǎo)出該密鑰時(shí)所用的參數(shù)終端可為 它本身計(jì)算導(dǎo)出密鑰。當(dāng)然，終端首先要從卡讀取導(dǎo)出參數(shù)。一旦導(dǎo)出密鑰是可用的，則按下列步驟去計(jì) 算動(dòng)態(tài)密鑰，它對(duì)于一次單獨(dú)的會(huì)話是專用的。此密鑰僅在一單獨(dú)的會(huì)話期間**。在絕大多數(shù)智能卡應(yīng)用中，會(huì)話期持續(xù)時(shí)間的范圍可從數(shù)百毫秒到數(shù)秒，會(huì)話結(jié)束后不再使用此動(dòng)態(tài)密鑰。

　　乍看此例中的系統(tǒng)似乎有點(diǎn)復(fù)雜，但比起實(shí)際的系統(tǒng)來它還是比較簡(jiǎn)單的。這個(gè)例子的目的是表明在一個(gè)系統(tǒng)中的所有密鑰是如何產(chǎn)生的。它同時(shí)也暗示了如果一個(gè)密鑰被知道了必須采取的方法。如果通用主密鑰被知道了，就必須轉(zhuǎn)換至新的一代以便系統(tǒng)能夠運(yùn)行而不必考慮安全的風(fēng)險(xiǎn)。另一方面，如果一個(gè)導(dǎo)出密鑰被知道了，所需要的是閉鎖有關(guān)的卡，對(duì)密鑰管理的任何其他改變都是不適宜的。所有這些方法假定的前提是能夠確定一個(gè)（或數(shù)個(gè)）密鑰被知道了，就在以后能予以防范。

　　給出這種密鑰層次，很明顯是要在智能卡中產(chǎn)生與存儲(chǔ)很多密鑰。當(dāng)然，為了節(jié)約存儲(chǔ)空間總能指定幾項(xiàng)功能共用一個(gè)密鑰，也**可以設(shè)想不同的密鑰層次安排。這當(dāng)然在很大程度上取決于對(duì)系統(tǒng)的密鑰管理。