智能卡安全機制比較系列（五）StarCOS

文章出處：http://56733.cn 作者：佚名 人氣： 發(fā)表時間：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，國內的用戶對于StartCOS可以說非常熟悉，而且因為握奇、明華、天喻等公司的安全機制都基本上是脫胎于StarCOS，所以經常會給大家造成一種錯覺，好像智能卡的COS就該是這樣的。其實完全不然，稍后會介紹握奇的TimeCOS，從TimeCOS V1.0中可以看出來，和StarCOS還是有很大差別的。

    捷德中國為了滿足國內PBOC的需求，在StarCOS的基礎上推出了Star China，安全機制和StarCOS相同。

    StarCOS的文件結構除了通常的二進制透明文件、線性定長記錄文件、線性變長記錄文件、循環(huán)記錄文件之外，還多了一種名為compute的文件結構，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構定義。

    StarCOS的MF和每個DF都有自己的初始安全狀態(tài)，當卡片上電后首先默認選擇MF，安全狀態(tài)為MF的初始狀態(tài)，當選擇某個DF后，當前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)在文件建立的時候可以設定。

    在整個卡片的操作過程中分別保存兩個當前安全狀態(tài)，一個是MF的，另一個是當前DF的。只有通過驗證PIN或者外部認證、雙向認證才能改變當前的安全狀態(tài)。

    總共有1到15種狀態(tài)可以設定，用半字節(jié)來表示。

    在MF下有建立EF、安裝密鑰、建立DF、注冊DF的安全條件；在DF下有建立EF和安裝密鑰的安全條件；對于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就是定義卡片應該處于什么樣的安全狀態(tài)下，才能滿足相應的操作。安全條件為一個字節(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文；b5用來表示和當前DF的安全狀態(tài)比較還是和MF的安全狀態(tài)比較；b4b3b2b1則表示比較時參考的安全狀態(tài)。

    簡單地說如果卡片MF的安全狀態(tài)是05，當前DF的安全狀態(tài)是08，如果在當前DF下有一個EF的讀AC=43、寫AC=99，那么就可以對該EF進行讀操作，但是不能寫。

    在密鑰中有兩個安全條件值ACV，其中第一個ACV用來指明這個密鑰的使用條件、而第二個ACV的后四位數(shù)據(jù)用來指明正確認證密鑰后將要轉換的后續(xù)狀態(tài)。同樣每條密鑰中還有一個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)的轉換

 

 

    該圖說明只有在MF下驗證DES密鑰之后，才能進入DF下進行PIN驗證，并且將DF的安全狀態(tài)改變?yōu)閏。

    StarCOS的安全機制是目前見到過的最靈活和最有效的安全機制，對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，僅支持二級文件目錄，亦即在MF下只有一級DF，雖然稍顯不足，但是也基本上可以滿足大多數(shù)應用的需求。