基于ECC的EMV身份認證的研究與設計.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，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)標準——EMV標準?，F(xiàn)在EMV標準已成為全球公認的統(tǒng)一標準。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、適合智能卡應用的身份認證系統(tǒng)。
　　 現(xiàn)行EMV標準主

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標準。因此本文提出在EMV標準中，使用ECC替代RSA，并設計了一套基于ECC的EMV身份認證及保密傳輸方案。設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)的設計。在離線和在線身份認證及保密傳輸方案的基礎上，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計和軟件設計這兩個方面進行了具體的研究和分析；設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)。各設計