CN102013026A - 一种智能卡动态密码认证***和智能卡动态密码认证方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能卡动态密码认证***，用于智能卡领域，用以解决现有智能卡的数据安全问题，所述***包括：智能卡，端口管理器，CPU及远端服务器，所述CPU通过所述端口管理器与所述智能卡建立电气连接，其中，所述CPU包含一动态密码生成模块；所述端口管理器用于提供所述智能卡与CPU的通讯接口；CPU用于当接收到读卡器对所述智能卡的读写指令时，启动所述动态密码生成模块，生成一组动态密码；所述远端服务器用于定时产生随机密码，并认证所述动态密码以验证所述随机密码和同步生成的动态密码是否一致。利用动态生成的密码对智能卡读写过程进行加密和验证，有效提高了智能卡的数据安全性和交易安全性。
Description
技术领域
本发明涉及IC智能卡领域，尤其涉及一种智能卡动态密码认证***和智能卡动态密码认证方法。
背景技术
IC卡(集成电路卡，Integrated Circuit Card)是继磁卡之后出现的又一种新型信息工具，IC卡在有些国家和地区也称智能卡(smart card)、智慧卡(intelligent card)、微电路卡(microcircuit card)或微芯片卡等，它是将一个微电子芯片嵌入符合ISO7816标准的卡基中，做成卡片形式；已经十分广泛地应用于包括金融、交通、社保等很多领域，主要用于公交、轮渡、地铁的自动收费***，也应用在门禁管理、身份证明和电子钱包。
智能卡属于半导体卡片，采用微电子技术进行信息的存储、处理。按照智能卡的组成结构，可以分为一般存储器卡、加密存储器卡、中央处理器CPU卡和超级智能卡：
(1)存储器卡，其内嵌芯片相当于普通串行E2PROM存储器，这类卡信息存储方便，使用简单，价格便宜，很多场合可替代磁卡，但由于其本身不具备信息保密功能，因此只能用于保密性要求不高的应用场合。
(2)加密存储器卡，其内嵌芯片在存储区外增加了控制逻辑，在访问存储区之前需要核对密码，只有密码正确，才能进行存取操作，这类信息保密性较好，但使用与普通存储器卡相类似。
(3)CPU卡，其内嵌芯片相当于一个特殊类型的单片机，内部除了带有控制器、存储器、时序控制逻辑等外，还带有算法单元和操作***。由于CPU卡有存储容量大、处理能力强、信息存储安全等特性，被广泛用于信息安全性要求特别高的场合。
(4)超级智能卡，其具有微中央处理器MPU和存储器并装有键盘、液晶显示器和电源，有的卡上还具有指纹识别装置等。
在全球IC产业市场竞争更加激烈的情况下，智能卡向更高层次方向发展，诸如从接触型智能卡向非接触型智能卡转移，从低存储容量智能卡向高存储容量发展，从单功能智能卡向多功能智能卡转化，从单***的智能卡向多***智能卡转化，由非银行***转向银行***应用，由民用转向军用，由局域网向因特网迁移等。随着这些发展，对智能卡的应用安全性要求也越来越高。尤其作为电子货币的智能卡，其上记录有大量重要信息，安全性非常重要，作为智能卡应用***开发者必须为智能卡***提供合理有效的安全措施，以保证智能卡及其应用***的交易数据安全。
影响智能卡及应用***安全的主要因素有：(1)使用用户丢失或被窃的智能卡，冒充合法用户进入应用***，获得非法利益；(2)用伪造的或空白卡来非法复制数据，进入应用***；(3)使用***外的智能卡读写设备，对合法卡上的数据进行修改，改变操作级别等；(4)在智能卡交易过程中，用正常卡完成身份认证后，中途变换智能卡，从而使卡上存储的数据与***中不一致；(5)在智能卡读写操作中，对接口设备与智能卡通信时所作交换的信息流进行截听，修改，甚至***非法信息，以获取非法利益，或破坏***。
对以上的安全影响因素，常用的安全技术有: 身份鉴别和智能卡合法性确认，报文鉴别技术，数据加密通讯技术等。这些技术采用可以在一定程度上保证智能卡的数据在存储和交易过程中的完整性，有效性和真实性，从而有效地防止对智能卡进行非法读写和修改。但对于信息流窃取和截听的情况，以上技术就不能保证交易过程中的交易额或是密码数据都是安全的。
发明内容
基于现有智能卡技术不能满足高安全性的要求，本发明提供了一种新型的智能卡动态密码认证***，其内嵌动态密码生成技术，进一步在现有智能卡数据加密的基础上，再进行一次对智能卡数据读写的安全认证。
为了实现以上发明目的，本发明实施例所提供的一种智能卡动态密码认证***是通过以下的技术方案实现的：
一种智能卡动态密码认证***，所述***包括：
智能卡，端口管理器，CPU及远端服务器，所述CPU通过所述端口管理器与所述智能卡建立电气连接，其中，所述CPU包含一动态密码生成模块；
所述端口管理器用于提供所述智能卡与CPU的通讯接口；
CPU用于当接收到智能卡读卡器对所述智能卡的读写指令时，启动所述动态密码生成模块，生成一组动态密码；
所述远端服务器用于定时产生随机密码，并认证所述动态密码以验证所述随机密码和同步生成的动态密码是否一致。
进一步地，所述CPU还包括一同步时钟，用来提供所述CPU与远端服务器的时间同步。
进一步地，当所述随机密码和同步生成的动态密码一致时，所述CPU通过所述端口管理器启动所述智能卡，所述智能卡进行数据信息的读取操作。
进一步地，所述***还包括一显示屏和按键，所述CPU与显示屏、键盘分别相连，所述按键用来控制所述显示屏是否显示所述动态密码。
进一步地，所述显示屏还用于显示所述智能卡数据信息的读取结果。
为了实现上述发明目的，本发明实施例还提供了一种智能卡动态密码认证方法，所述方法包括以下步骤：
当智能卡读卡器对所述智能卡进行读写操作时，通过一端口管理器与所述智能卡连接的CPU接收同步到读写指令，所述CPU中的动态密码生成模块被启动生成一组动态密码；
远端服务器定时产生随机密码，并同步接收和认证所述动态密码，验证所述随机密码和所述CPU同步生成的动态密码是否一致。
进一步地，当所述随机密码和同步生成的动态密码一致时，所述CPU通过所述端口管理器启动所述智能卡，进行所述智能卡数据信息的读取操作。
进一步地，所述方法还包括，所述远端服务器与CPU的时间同步通过一同步时钟完成。
进一步地，所述方法还包括，提供一分别和所述CPU连接的按键和显示屏，当所述按键被按下时，所述显示屏显示所述动态密码。
进一步地，所述方法还包括，智能卡数据信息读取完成后，所述显示屏显示所述是能卡数据信息的读取结果。
本发明实施例提供的智能卡***和基于该***的智能卡动态密码验证方法，利用动态生成的密码对智能卡读写过程进行加密和验证，有效提高了智能卡的数据安全性和交易安全性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
图1为本发明实施例1一种智能卡动态密码认证***的示意图；
图2为本发明实施例2另一种智能卡动态密码认证***的示意图；
图3为本发明实施例3智能卡动态密码认证方法的流程图。
具体实施方式
如图1为本发明实施例1的智能卡动态密码认证***的示意图。
如图1所示，本发明实施例1的一种智能卡动态密码认证***，所述***包括：
智能卡，端口管理器，CPU及远端服务器，所述CPU通过所述端口管理器与所述智能卡建立电气连接，其中，所述CPU包含一动态密码生成模块；
所述端口管理器用于提供所述智能卡与CPU的通讯接口；
CPU用于当接收到智能卡读卡器对所述智能卡的读写指令时，启动所述动态密码生成模块，生成一组动态密码；
所述远端服务器用于定时产生随机密码，并接收和认证所述动态密码以验证所述随机密码和同步生成的所述动态密码是否一致。
智能卡读写器是智能卡与应用***间的桥梁，在ISO国际标准中被称为IFD(接口设备，Interface Device)。读卡器内的CPU通过一个接口电路与智能卡相连并进行通信。该接口电路是智能卡读写器中至关重要的部分，根据实际应用***的不同，可选择并行通信、半双工串行通信和I2C通信等不同的通信协议与智能卡的读写芯片进行通信。
智能卡读卡器对智能卡的读卡方式包括接触式读卡和非接触式读写卡两种方式：(1)接触式读写卡，由读卡器的触点和智能卡卡片上的触点相接触进行数据读写；(2)非接触式读写卡，由智能卡与读卡器无电路接触、由非接触式的读写技术进行读写（例如光或无线电技术）。这类读写方式一般用在存取频繁、使用环境恶劣的场合。
当智能卡读卡器对智能卡进行读写卡时，同步地，所述CPU接收到读写指令，当所述CPU接收到读卡器对所述智能卡的读写指令时，将启动其内置的动态密码生成模块，生成一组动态密码。
远端服务器作为一个认证主体，用来管理服务器***中的多个智能卡，提供智能卡的身份认证功能；它在不停地生成随机密码，用以提供与智能卡***的CPU动态密码生成模块生成的动态密码的认证比对。当所述动态密码生成时，远端服务器接收生成的动态密码，并该同步生成的动态密码的认证。也就是说，对在某一时刻，远端服务器生成的随机密码与智能卡同步生成的动态密码进行认证，看在同一时刻两个密码是否一致。
进一步，所述***还包括一同步时钟，用来提供所述远端服务器与CPU的时间同步。这样才能保证在同一时刻运用同一密码生成规则的智能卡和远端服务器进行认证。同步时钟用来提供生成所述动态密码CPU与远端服务器的时间同步。
当所述随机密码和同步生成的动态密码一致时，所述智能卡的身份认证通过，所述CPU将启动所述端口管理器，并通过该端口管理器启动所述智能卡，进行所述智能卡数据信息的读取操作；当两个密码不一致时，所述智能卡为违法卡，不能通过认证，将拒绝所述智能卡的进一步数据读写操作。优选地，所述***还包括一电池，与所述CPU相连，用于给所述***供电。
这里，该智能卡***作为广泛应用于现场支付场合的、安全可靠的储值卡或金融卡，通过产生的动态密码，以支持持卡用户在网络交易、电话交易等场合进行身份认证，均具有一定的安全性和可靠性。
如图2所示，本发明实施例2提供了另一种智能卡动态密码***，所述***包括：
智能卡，端口管理器，CPU及远端服务器，所述CPU通过所述端口管理器与所述智能卡建立电气连接，其中，所述CPU包含一动态密码生成模块；
所述端口管理器用于提供所述智能卡与CPU的通讯接口；
CPU用于当接收到读卡器对所述智能卡的读写指令时，启动所述动态密码生成模块，生成一组动态密码；
所述远端服务器用于定时产生随机密码，并接收和认证所述动态密码以验证所述随机密码和同步生成的所述动态密码是否一致；
所述***还包括一显示屏和按键，所述CPU与显示屏、键盘分别相连，所述按键用来控制所述显示屏是否显示所述动态密码。
当所述按键被按下时，CPU所述显示屏显示所述动态密码。
优选地，所述***还包括一电池，与所述CPU相连，用于给所述***供电。
当所述随机密码和同步生成的动态密码一致时，所述智能卡的身份认证通过，所述CPU将启动所述端口管理器，并通过该端口管理器启动所述智能卡，进行所述智能卡数据信息的读取操作；当两个密码不一致时，所述智能卡为违法卡，不能通过认证，将拒绝所述智能卡的进一步数据读写操作。进一步优选地，所述显示屏还用于显示所述智能卡数据信息的读取结果。
通过动态密码的验证，方能对智能卡数据进行读操作，当读出数据进行处理后，又对智能卡的结果数据进行显示，用户可以通过显示屏看到返回的结果数据，通过该数据判断此次交易结果是否符合正确，避免数据操作过程中可能导致的数据错误。
如图3所示，本发明实施例3还提供了一种智能卡动态密码验证方法，所述方法包括以下步骤：
步骤一、当智能卡读卡器对所述智能卡进行读写操作时，通过一端口管理器与所述智能卡连接的CPU同步接收到读写指令；
步骤二、所述CPU中的动态密码生成模块被启动生成一组动态密码；
步骤三、远端服务器定时产生随机密码，并同步接收和认证所述动态密码，验证所述随机密码和所述CPU同步生成的动态密码是否一致。
所述远端服务器与CPU的时间同步通过一同步时钟完成。远端服务器作为一个认证主体，用来管理服务器***中的多个智能卡，提供智能卡的身份认证功能；它在不停地生成随机密码，用以提供与智能卡***的CPU动态密码生成模块生成的动态密码的认证比对。当所述动态密码生成时，远端服务器接收生成的动态密码，并该同步生成的动态密码的认证。也就是说，对在某一时刻，远端服务器生成的随机密码与智能卡同步生成的动态密码进行认证，看在同一时刻两个密码是否一致。
当所述随机密码和同步生成的动态密码一致时，所述智能卡的身份认证通过，所述CPU将启动所述端口管理器，并通过该端口管理器启动所述智能卡，进行所述智能卡数据信息的读取操作；当两个密码不一致时，所述智能卡为违法卡，不能通过认证，将拒绝所述智能卡的进一步数据读写操作。进一步优选地，提供一分别和所述CPU连接的按键和显示屏，当所述按键被按下时，所述显示屏显示所述动态密码。
进一步优选地，智能卡数据信息读取完成后，所述显示屏显示所述是能卡数据信息的读取结果。这样，用户可以通过显示屏看到返回的结果数据，通过该数据判断此次交易结果是否符合正确，避免数据操作过程中可能导致的数据错误。
以上方法通过产生的动态密码，以支持持卡用户在网络交易、电话交易等场合进行身份认证，具有一定的安全性和可靠性。
本领域技术人员应该认识到，上述的具体实施方式只是示例性的，是为了使本领域技术人员能够更好的理解本专利内容，不应理解为是对本专利保护范围的限制，只要是根据本专利所揭示精神所作的任何等同变更或修饰，均落入本专利保护范围。
Claims (10)
1.一种智能卡动态密码认证***，其特征在于，所述***包括：
智能卡，端口管理器，CPU及远端服务器，所述CPU通过所述端口管理器与所述智能卡建立电气连接，其中，所述CPU包含一动态密码生成模块；
所述端口管理器用于提供所述智能卡与CPU的通讯接口；
CPU用于当接收到智能卡读卡器对所述智能卡的读写指令时，启动所述动态密码生成模块，生成一组动态密码；
所述远端服务器用于定时产生随机密码，并认证所述动态密码以验证所述随机密码和同步生成的所述动态密码是否一致。
2.根据权利要求1所述的智能卡动态密码认证***，其特征在于，所述CPU还包括一同步时钟，用来提供所述远端服务器与CPU的时间同步。
3.根据权利要求1所述的的智能卡动态密码认证***，其特征在于，当所述随机密码和同步生成的动态密码一致时，所述CPU通过端口管理器启动所述智能卡，所述智能卡进行数据信息的读取操作。
4.根据权利要求1所述的智能卡动态密码认证***，其特征在于，所述***还包括一显示屏和按键，所述CPU与显示屏、键盘分别相连，所述按键用来控制所述显示屏是否显示所述动态密码。
5.根据权利要求4所述的智能卡动态密码认证***，其特征在于，所述显示屏还用于显示所述智能卡数据信息的读取结果。
6.一种智能卡动态密码认证方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
当智能卡读卡器对所述智能卡进行读写操作时，通过一端口管理器与所述智能卡连接的CPU同步接收到读写指令，所述CPU中的动态密码生成模块被启动生成一组动态密码；
远端服务器定时产生随机密码，并同步接收和认证所述动态密码，验证所述随机密码和所述CPU同步生成的动态密码是否一致。
7.根据权利要求6所述的智能卡动态密码认证方法，其特征在于，当所述随机密码和同步生成的动态密码一致时，所述CPU通过所述端口管理启动所述智能卡，所述智能卡进行数据信息的读取操作。
8.根据权利要求7所述的智能卡动态密码认证方法，其特征在于，所述远端服务器与CPU的时间同步通过一同步时钟完成。
9.根据权利要求6所述的智能卡动态密码认证方法，其特征在于，
所述方法还包括：
提供一分别和所述CPU连接的按键和显示屏，当所述按键被按下时，所述显示屏显示所述动态密码。
10.根据权利要求9所述的智能卡动态密码认证方法，其特征在于，所述方法还包括，智能卡数据信息读取完成后，所述显示屏显示所述是能卡数据信息的读取结果。
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Legal Events
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