【文章內(nèi)容簡介】 以及TPK加密下的PIN送入SJL06加密機；SJL06加密機將客戶PIN在加密機內(nèi)部轉(zhuǎn)換成用ZPK加密保護返回前置機，如果需要加密機還將完成PIN BLOCK的轉(zhuǎn)換；前置機調(diào)用SJL06完成和主機通訊報文的MAC的產(chǎn)生后，將新的交易報文發(fā)送業(yè)務(wù)主機；業(yè)務(wù)主機主機首先調(diào)用本地加密機完成交易MAC校驗，然后將前置機送到的PIN密文、前置對應(yīng)的ZPK以及本地數(shù)據(jù)庫中存放的PIN密文及相關(guān)密鑰等信息送到本地加密機；業(yè)務(wù)主機加密機完成PIN校驗后將結(jié)果返回業(yè)務(wù)主機。業(yè)務(wù)的返回過程中與此相似本文不在說明。 發(fā)卡中PIN的安全。用戶PIN最初產(chǎn)生通常有三種方式：用戶卡初始沒有PIN，用戶開卡時在柜臺等地方直接輸入PIN，僅在主機端沒有PIN校驗而是保存用戶設(shè)定的PIN密文。發(fā)卡時銀行為客戶統(tǒng)一設(shè)定一個簡單的PIN（如11111000000等）然后由客戶修改。該方式如果客戶沒有及時修改PIN將會有較大風險。為用戶隨機設(shè)定一個PIN并打印密碼信封安全的交給客戶。對于第三種方式為了保證客戶PIN的安全，客戶密碼信封打印機應(yīng)由加密機直接驅(qū)動。如下圖所示：發(fā)卡服務(wù)器一方面與發(fā)卡機連接完成卡片的客戶化（寫磁、打卡、印字等），另一方面與加密機連接完成客戶初始PIN的產(chǎn)生、密碼信封打印等工作）。發(fā)卡服務(wù)器可以調(diào)用加密機隨機產(chǎn)生用戶PIN，加密機返回服務(wù)器PIN的密文，而PIN明文直接通過和加密機連接的打印機完成打印。然后將PIN密文送到業(yè)務(wù)主機。在實際應(yīng)用中，客戶可能將密碼信封打印工作單獨拿出來，而是由主機產(chǎn)生PIN，然后將相關(guān)客戶信息和PIN密文打包發(fā)送到密碼信封打印系統(tǒng)，密碼信封打印系統(tǒng)將PIN密文和其它需要打印的信息（如卡號、客戶姓名等）發(fā)送到加密機，加密機將PIN解密后送到打印機進行打印。打印機是一臺具有異步接口的針式打印機，并且該打印機不允許安裝色帶。從而保證PIN明文不會在業(yè)務(wù)系統(tǒng)和業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)。僅僅在打印連接線和密封的密碼信封中存在PIN明文。 聯(lián)盟總體安全結(jié)構(gòu)下圖是XXX公司基于金融數(shù)據(jù)加密機進行數(shù)據(jù)安全建設(shè)后的結(jié)構(gòu)圖：系統(tǒng)部署方案如下： 核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)在聯(lián)盟運行中心部署，采用統(tǒng)一應(yīng)用、單一數(shù)據(jù)庫的模式。在聯(lián)盟和城商行部署ESB（企業(yè)服務(wù)總線）：聯(lián)盟ESB連接未來聯(lián)盟統(tǒng)一接入的渠道和外圍系統(tǒng)，如銀聯(lián)、柜面通等；城商行ESB連接各城商行的渠道和外圍系統(tǒng)，如ATM前置、中間業(yè)務(wù)等。在各網(wǎng)點部署字符前端服務(wù)器，并與終端端和其他外設(shè)進行連接。未來建設(shè)的Web Teller（圖形界面的前端）服務(wù)器將部署在城商行運行中心，網(wǎng)點的圖形終端通過瀏覽器的方式進行連接。聯(lián)盟的運行中心作為一個特殊的營業(yè)機構(gòu)，也需要部署WEB Teller和字符終端系統(tǒng)。另外，如果未來聯(lián)盟建設(shè)統(tǒng)一的外圍系統(tǒng)，如網(wǎng)上銀行、電話銀行等，則也需要通過聯(lián)盟的ESB進行連接。根據(jù)聯(lián)盟的整體機構(gòu)，我們在聯(lián)盟中心內(nèi)部部署一套加密機集群系統(tǒng)。加密機集群系統(tǒng)的硬件主要是安全服務(wù)器。安全服務(wù)器內(nèi)裝雙網(wǎng)卡，使用不同網(wǎng)段IP地址，一個連接加密機陣列，一個連接總行內(nèi)網(wǎng)?？紤]到聯(lián)盟中心對系統(tǒng)可靠性及容錯能力的要求，安全服務(wù)器采用雙機熱備份。安全服務(wù)器位于加密機之前，在完成業(yè)務(wù)主機與加密機交易報文轉(zhuǎn)換的同時也將加密機與銀行網(wǎng)絡(luò)隔離，任何對加密機的訪問必須通過安全服務(wù)器完成。此外，安全服務(wù)器還負責加密機的負載均衡、多機熱備、狀態(tài)檢測等功能。根據(jù)目前估算的業(yè)務(wù)量，使用4臺SJL6E加密機可滿足要求，但是考慮到備份及將來業(yè)務(wù)發(fā)展的需要，因而聯(lián)盟中心加密機的數(shù)量采用n+2的計算方式。在商行運行中心內(nèi)部署一套加密機集群系統(tǒng)（縮減版）和23臺SJL06E金融數(shù)據(jù)加密機。加密機集群系統(tǒng)負責加密機的負載均衡、雙機熱備、狀態(tài)檢測等功能。在網(wǎng)點內(nèi)部署一套加密機集群系統(tǒng)（縮減版）和2臺SJL06S型加密機。加密機集群系統(tǒng)負責加密機的負載均衡、雙機熱備、狀態(tài)檢測等功能。在存在多網(wǎng)點前端系統(tǒng)的網(wǎng)點和和網(wǎng)點服務(wù)器間，采用網(wǎng)絡(luò)加密設(shè)備進行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)加密。 加密機集群系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖 主要功能加密機集群系統(tǒng)主要實現(xiàn)以下功能：l 提供統(tǒng)一接口的加解密安全服務(wù)通過提供統(tǒng)一的接口服務(wù)，加強對各類應(yīng)用系統(tǒng)和加密機設(shè)備的集中管理和統(tǒng)一維護。l 業(yè)務(wù)系統(tǒng)與加密機之間協(xié)議轉(zhuǎn)換為了保證現(xiàn)有業(yè)務(wù)系統(tǒng)不做任何修改，就能按照原有命令格式將業(yè)務(wù)處理命令發(fā)送給加密機集群系統(tǒng)，加密機集群系統(tǒng)按照預定規(guī)則將業(yè)務(wù)系統(tǒng)命令格式轉(zhuǎn)換成加密機能夠識別的命令格式，同樣將加密機返回的命令轉(zhuǎn)換成業(yè)務(wù)系統(tǒng)的命令格式。l 實現(xiàn)加密機多機熱備加密機集群系統(tǒng)可以將所有加密機設(shè)備設(shè)定在兩種狀態(tài)之下：工作狀態(tài)和備份狀態(tài)，當處于工作狀態(tài)的加密機出現(xiàn)故障時，加密機集群系統(tǒng)將自動將其切換成故障狀態(tài)，同時將處于備份狀態(tài)的加密機切換成工作狀態(tài)，持續(xù)提供加解密安全服務(wù)，保證業(yè)務(wù)系統(tǒng)7x24不間斷運行，保證了整個安全服務(wù)平臺的高度可靠性和穩(wěn)定性。l 實現(xiàn)加密機負載均衡加密機集群系統(tǒng)能夠安全預設(shè)的規(guī)則和策略，根據(jù)所有處于工作狀態(tài)的加密機的屬性和特點，進行加解密服務(wù)調(diào)度，均衡每臺加密機的工作負載，使整個系統(tǒng)處在最優(yōu)工作狀態(tài)。l 密鑰管理功能實現(xiàn)本地加密機密碼同步，并在管理控制中心的控制下完成銀行主密鑰以及工作密鑰的定期更新和安全分發(fā)等功能。l 狀態(tài)檢測功能自動檢測加密機陣列的硬件狀態(tài)和密鑰狀態(tài)，并將相關(guān)信息上傳給管理控制中心。l 密鑰服務(wù)狀態(tài)檢測功能將所有業(yè)務(wù)系統(tǒng)各類交易中使用密鑰服務(wù)的情況和狀態(tài)，以及相關(guān)信息上傳給管理控制中心，便于安全服務(wù)平臺進行統(tǒng)一管理和集中監(jiān)控加密機密鑰服務(wù)使用情況。l 多方位安全性功能地址隔離方式：加密機集群系統(tǒng)服務(wù)器和銀行網(wǎng)絡(luò)使用銀行內(nèi)網(wǎng)IP地址，但是和加密機陣列使用專用的網(wǎng)段IP地址并單獨連接，這樣可以有效保護加密機不受任何非法的訪問。訪問控制方法：加密機集群系統(tǒng)具有IP識別功能，能有效防止非法用戶的連接。安全管理手段：加密機集群系統(tǒng)服務(wù)器拒絕任何遠程的登陸訪問，并關(guān)閉所有不必要的端口，從使得服務(wù)器的安全性得以提高。 部署方式加密機集群系統(tǒng)主要由軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)兩大部分組成。硬件系統(tǒng)采用服務(wù)器方式，該安全服務(wù)器內(nèi)裝雙網(wǎng)卡，使用不同網(wǎng)段IP地址，一個連接加密機陣列，一個連接銀行內(nèi)網(wǎng)。安全服務(wù)器位于加密機之前，在完成業(yè)務(wù)主機與加密機交易報文協(xié)議轉(zhuǎn)換的同時也將加密機與銀行網(wǎng)絡(luò)隔離，任何對加密機的訪問必須通過安全服務(wù)器完成?？紤]到總行對系統(tǒng)可靠性及容錯能力的要求，總行內(nèi)安全服務(wù)器采用雙機熱備份。各地分行業(yè)務(wù)量相對較小，對穩(wěn)定性要求也相對較低，故在分行只使用一臺安全服務(wù)器軟件系統(tǒng)主要負責加密機的負載均衡、多機熱備、狀態(tài)檢測等功能。第六章 技術(shù)指標 SJL06金融數(shù)據(jù)加密機技術(shù)說明專門設(shè)計用于金融行業(yè)網(wǎng)絡(luò)主機加密的SJL06金融數(shù)據(jù)加密機，采用模塊式結(jié)構(gòu)、集中式管理，其功能模塊如圖所示。1. SJL06金融數(shù)據(jù)加密機功能框圖 各模塊的功能及作用l DES和SMS301算法加密機的主要功能之一。由通信的雙方按約定密鑰，用DES算法或SMS301算法對PIN進行加／解密及信息驗證，以達到保護數(shù)據(jù)安全的目的。該設(shè)計支持多套加密算法是本機的一大特點。DES算法和SMS301算法均由硬件設(shè)計實現(xiàn)，因此運算速度快、可靠性高。根據(jù)用戶需要和國家密碼委員會的有關(guān)管理規(guī)定，安裝一種算法或兩種算法或多種算法。算法的選擇，不會影響加密機的工作指標和工作狀態(tài)。l MAC運算加密機的主要功能之一。MAC運算完成消息來源正確性的鑒別，防止數(shù)據(jù)被篡改或非法用戶的竊入。該運算過程由硬件DES（或SMS301算法）和軟件算法并行運算完成。優(yōu)點是速度快、可重構(gòu)。l RSA算法選配模塊，可以支持數(shù)字簽名/認證，RSA加密/解密等功能。l 密鑰管理加密機的主要功能之一。這部分完成兩項工作：一是產(chǎn)生機內(nèi)隨機數(shù)，并通過運算和各種檢驗形成新的數(shù)據(jù)密鑰，加密后提供給主機使用；二是接收、檢驗、組合、保存人工輸入的密鑰，并可過濾出各類不符合要求的密鑰。l 密鑰庫最小配置容量是512組雙倍長密鑰，1024組單倍長密鑰。根據(jù)用戶的需求可成倍擴容，現(xiàn)在提供4096三倍位。密鑰的存儲采取了容錯技術(shù)。l 身份驗證采用IC卡實現(xiàn)對加密機操作人員的身份驗證。只有合法身份者才有權(quán)輸入更改主密鑰或次主密鑰成份。每臺機器配有A卡、B卡、C卡三張身份卡，分別由兩個或三個負責人掌管，持A卡者有權(quán)輸入密鑰的成份1，有權(quán)對加密機進行包括功能設(shè)置在內(nèi)的各種管理操作；持B卡者有權(quán)輸入密鑰的成份2或3，及對加密機進行部份管理操作；持C卡只有權(quán)輸入次主密鑰密文。l 安全保護該模塊實現(xiàn)對保存在機內(nèi)的各類密鑰和工作參數(shù)進行保護。如果加密機機殼被打開或加密機機倉遭到破壞，加密機將自動銷毀機內(nèi)保存的所有密鑰和參數(shù)，避免造成密鑰遺失。這個保護裝置同時可以保證密鑰在電源受到強干擾，甚至在電源頻繁開關(guān)時也不會遭到破壞。l 面板操作控制包括液晶顯示屏、鍵盤、IC卡、報警控制等功能。用于輸入密鑰、功能設(shè)定、故障提示、機內(nèi)狀態(tài)檢查等。l 通訊控制通信控制器支持ASYNC、SDLC、SNA／SDLC、TCP/IP等通信協(xié)議，并可分析各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)和主機之間的交互對話， kbps～ 64kbps，10Mbps、100Mbps。l 物理接口支持RS23RS44 10/100M以太網(wǎng)接口。用戶可根據(jù)需要任選一種接口與主機相連。在同步操作的情況下，既允許主機作為同步源，也允許加密機本身為同步源，由硬件設(shè)置編程決定。l 過流／過壓保護檢測加密機與主機的接口電路，一旦發(fā)現(xiàn)連接信號有過流／過壓跡象，立即切斷加密機與主機的連接，直至接口的電流和電壓恢復正常再自動接通加密機與主機的連接。l 異常報警該模塊不但可實時檢測到加密機的自身故障，立即報警通知操作員，還可檢測到主機對加密機的危害性操作、人為的危害性操作，并立即發(fā)出警告。l 自檢功能該模塊可執(zhí)行加密機鍵盤命令或主機命令，完成對上述各功能模塊、關(guān)鍵電路的檢測，如發(fā)現(xiàn)故障，則提示出故障位置，提高設(shè)備的可維護性。加密機本身利用工作間隙也可定時自動完成特定測試程序。l 供電系統(tǒng)采用高性能開關(guān)電源，220V，50HZ市電供電。可抗176V至264V的市電變化。l 安全鎖一把安全鎖，保證密封機倉不易被打開，便于對加密機的安全管理。機倉一旦被打開將會觸發(fā)安全保護裝置。 IC卡的設(shè)計SJL06金融數(shù)據(jù)加密機設(shè)計的IC卡裝置不但具有讀卡能力還具備寫卡能力，故不需再額外配置寫卡器。因此SJL06金融數(shù)據(jù)加密機不單是一臺加密機，它本身還是一臺密鑰中心管理設(shè)備，可通過它編寫密鑰、復制成卡，下發(fā)到各成員機構(gòu)。ＩＣ卡的作用： l 實現(xiàn)通行字（PASSWORD）功能。l 身份認證。l 權(quán)限劃分。l 提供主密鑰、銀行主密鑰傳送載體。選用的IC卡屬于加密存儲器卡，主要具有如下特性：l 帶有加密邏輯l 存貯校驗密碼，只有密碼有效后才能訪問數(shù)據(jù)l 對密碼操作進行計數(shù)，連續(xù)四次密碼給錯后，器件將永久損壞l 提供密碼移交l 容量1K1（2個 5121），串行EEPROMl 支持ISO／IEC 7816－3 同步協(xié)議l 特定存儲區(qū)讀／寫保護l 2us讀周期，1ms寫循環(huán)周期l 掉電復位l 采用低功耗CMOS工藝l 內(nèi)部產(chǎn)生Vppl 溫度范圍 25℃ 至 70℃l ESD 抗性 ＞ 4KVl 高可靠性：100,000擦寫循環(huán)，100年數(shù)據(jù)保留期 密鑰庫設(shè)計SJL06金融數(shù)據(jù)加密機內(nèi)設(shè)計了可以存放4096個密鑰，每個密鑰最大長度可以達到192bits。這些密鑰庫均由硬件加密邏輯物理保護，數(shù)據(jù)容錯技術(shù)存放，具有完善的災(zāi)害修復能力。所有出現(xiàn)在加密機之外的密鑰，都是受更高層密鑰保護。密鑰庫控制邏輯，嚴密地控制密鑰的明文被讀出。為了便于了解密鑰庫內(nèi)的密鑰存放情況，控制邏輯可提供不可逆的庫內(nèi)密鑰相關(guān)信息，送到顯示器供操作員分析。 SJL06金融數(shù)據(jù)加密機的技術(shù)特點多算