一種終端主密鑰tmk安全下載方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種終端主密鑰TMK安全下載方法，包括步驟：POS終端調用密碼鍵盤產(chǎn)生傳輸密鑰TK，所述傳輸密鑰TK包括非對稱傳輸加密密鑰TEK和非對稱認證密鑰AUK；POS終端將TEK的公鑰Pu_tek和AUK的公鑰Pu_auk發(fā)送至KMS系統(tǒng)；POS終端與KMS系統(tǒng)使用非對稱認證密鑰AUK進行雙向認證；如果認證通過，KMS系統(tǒng)調用硬件加密機使用傳輸加密密鑰TEK的公鑰Pu_tek加密終端主密鑰TMK生成主密鑰密文Ctmk_tk，并將主密鑰密文Ctmk_tk發(fā)送至POS終端；POS終端調用密碼鍵盤使用傳輸加密密鑰TEK的私鑰Pr_tek解密主密鑰密文Ctmk_tk獲得終端主密鑰TMK并將終端主密鑰TMK存儲在密碼鍵盤中。本發(fā)明的有益效果為采用非對稱傳輸密鑰TK加密TMK，實現(xiàn)POS終端遠程下載TMK，非對稱傳輸密鑰TK保證TMK的安全傳輸。
【專利說明】—種終端主密鑰TMK安全下載方法及系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電子支付領域，尤其涉及一種終端主密鑰TMK安全下載方法及系統(tǒng)?！颈尘凹夹g】
[0002]銀行卡(BANK Card)作為支付工具越來越普及，通常的銀行卡支付系統(tǒng)包括銷售點終端(Point Of Sale，POS)、POS收單系統(tǒng)(P0SP)、密碼鍵盤(PIN PAD)和硬件加密機(Hardware and Security Module, HSM)。其中POS終端能夠接受銀行卡信息,具有通訊功能，并接受柜員的指令完成金融交易信息和有關信息交換的設備；P0S收單系統(tǒng)對POS終端進行集中管理，包括參數(shù)下載，密鑰下載，接受、處理或轉發(fā)POS終端的交易請求，并向POS終端回送交易結果信息，是集中管理和交易處理的系統(tǒng)；密碼鍵盤(PIN PAD)是對各種金融交易相關的密鑰進行安全存儲保護，以及對PIN進行加密保護的安全設備；硬件加密機(HSM)是對傳輸數(shù)據(jù)進行加密的外圍硬件設備，用于PIN的加密和解密、驗證報文和文件來源的正確性以及存儲密鑰。個人標識碼(Personal Identification Number, PIN),即個人密碼，是在聯(lián)機交易中識別持卡人身份合法性的數(shù)據(jù)信息，在計算機和網(wǎng)絡系統(tǒng)中任何環(huán)節(jié)都不允許以明文的方式出現(xiàn)；終端主密鑰(Terminal Master Key，TMK)，POS終端工作時，對工作密鑰進行加密的主密鑰，加密保存在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中；P0S終端廣泛應用于銀行卡支付場合，比如廠商購物、酒店住宿等，是一種不可或缺的現(xiàn)代化支付手段，已經(jīng)融入人們生活的各種場合。銀行卡，特別是借記卡，一般都由持卡人設置了 PIN，在進行支付過程中，POS終端除了上送銀行卡的磁道信息等資料外，還要持卡人輸入PIN供發(fā)卡銀行驗證持卡人的身份合法性，確保銀行卡支付安全，保護持卡人的財產(chǎn)安全。為了防止PIN泄露或被破解，要求從終端到發(fā)卡銀行整個信息交互過程中，全程對PIN進行安全加密保護，不允許在計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)的任何環(huán)節(jié)，PIN以明文的方式出現(xiàn)，因此目前接受輸入PIN的POS終端都要求配備密鑰管理體系。
[0003]POS終端的密鑰體系分成二級:終端主密鑰(TMK)和工作密鑰(WK)。其中TMK對WK進行加密保護。每臺POS終端擁有唯一的TMK，必須要有安全保護，保證只能寫入設備并參與計算，不能讀?。籘MK是一個很關鍵的根密鑰，如果TMK被截取，工作密鑰就比較容易被破解，將嚴重威脅銀行卡支付安全。所以能否安全下載TMK到POS終端，成為整個POS終端安全性的關鍵。
[0004]為防范密鑰泄露風險，POS終端主密鑰的下載必須控制在管理中心的安全機房進行，通過人工集中下載終端主密鑰。從而帶來維護中心機房工作量大；設備出廠后需要運輸?shù)焦芾碇行陌踩珯C房下載密鑰才能部署到商戶，運輸成本上升；為了集中下裝密鑰，需要大量的人手和工作時間，維護成本大、維護周期長等問題。

【發(fā)明內容】

[0005]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的一個技術方案是:
[0006]一種終端主密鑰TMK安全下載方法，包括步驟:S1、POS終端調用密碼鍵盤產(chǎn)生傳輸密鑰TK，所述傳輸密鑰TK包括非對稱傳輸加密密鑰TEK和非對稱認證密鑰AUK ;S2、POS終端將TEK的公鑰Pu_tek和AUK的公鑰Pu_auk發(fā)送至KMS系統(tǒng)；S3、P0S終端與KMS系統(tǒng)使用非對稱認證密鑰AUK進行雙向認證；S4、如果認證通過，KMS系統(tǒng)調用硬件加密機使用傳輸加密密鑰TEK的公鑰Pu_tek加密終端主密鑰TMK生成主密鑰密文Ctmk_tk，并將主密鑰密文Ctmk_tk發(fā)送至POS終端；S5、P0S終端調用密碼鍵盤使用傳輸加密密鑰TEK的私鑰Pr_tek解密主密鑰密文Ctmk_tk獲得終端主密鑰TMK并將終端主密鑰TMK存儲在密碼鍵盤中。
[0007]本發(fā)明提供的另一種技術方案是:
[0008]一種終端主密鑰TMK安全下載系統(tǒng)，包括KMS系統(tǒng)、與KMS系統(tǒng)通信連接的POS終端、以及硬件加密機；所述POS終端包括TK產(chǎn)生模塊、TK發(fā)送模塊、解密模塊、雙向認證A模塊，所述KMS系統(tǒng)包括TK接收模塊、加密模塊、雙向認證B模塊；所述TK產(chǎn)生模塊用于調用密碼鍵盤產(chǎn)生傳輸密鑰TK，其中，所述傳輸密鑰TK包括非對稱傳輸加密密鑰TEK和非對稱認證密鑰AUK ;所述TK發(fā)送模塊用于將TEK的公鑰Pu_tek和AUK的公鑰Pu_auk發(fā)送至KMS系統(tǒng)；所述雙向認證A模塊與雙向認證B模塊用于使用非對稱認證密鑰AUK進行POS終端與KMS系統(tǒng)之間的雙向認證；所述加密模塊用于當認證通過時，調用硬件加密機使用傳輸加密密鑰TEK的公鑰Pu_tek加密終端主密鑰TMK生成主密鑰密文Ctmk_tk，并用于將主密鑰密文Ctmk_tk發(fā)送至POS終端；所述解密模塊用于調用密碼鍵盤使用傳輸加密密鑰TEK的私鑰Pr_tek解密主密鑰密文Ctmk_tk獲得終端主密鑰TMK，并用于將終端主密鑰TMK存儲在密碼鍵盤中。
[0009]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明通過POS終端上傳傳輸密鑰TK，使用TK進行POS終端與KMS系統(tǒng)之間的認證和對終端主密鑰TMK進行加密下載，實現(xiàn)POS終端遠程下載終端主密鑰TMK，大大方便了 POS終端下載TMK。進一步地，所述TK包含的加密密鑰TEK和認證密鑰AUK都是非對稱密鑰，因此增強了 POS終端與KMS系統(tǒng)之間雙向認證的準確性以及TMK密文傳輸過程中的安全性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明一實施方式終端主密鑰TMK安全下載系統(tǒng)的結構框圖；
[0011]圖2為雙向認證A模塊的結構框圖；
[0012]圖3為雙向認證B模塊的結構框圖；
[0013]圖4為本發(fā)明一實施方式終端主密鑰TMK安全下載方法的方法流程圖；
[0014]主要元件符號說明:
[0015]10 =POS終端；20 =KMS系統(tǒng)；30:硬件加密機；101:TK產(chǎn)生模塊；102:解密模塊；103:ΤΚ發(fā)送模塊；104:雙向認證A模塊；201:ΤΚ接收模塊；202:加密模塊；203雙向認證B模塊；1041:第一隨機數(shù)產(chǎn)生單元；1042:第一數(shù)據(jù)收發(fā)單元；1043:第一加解密單元；1044:第一判斷單元；2031:第二隨機數(shù)產(chǎn)生單元；2032:第二數(shù)據(jù)收發(fā)單元；2033:第二加解密單元；2034:第二判斷單元
【具體實施方式】
[0016]為詳細說明本發(fā)明的技術內容、構造特征、所實現(xiàn)目的及效果，以下結合實施方式并配合附圖詳予說明。
[0017]首先，對本發(fā)明涉及的縮略語和關鍵術語進行定義和說明:
[0018]AUK Authentication Key的簡稱，即認證密鑰，用于PINPAD與密鑰管理系統(tǒng)KMS之間的雙向認證；
[0019]CA 中心:所謂 CA (Certificate Authority)中心，它是米用 PKI (Public KeyInfrastructure)公開密鑰基礎架構技術,專門提供網(wǎng)絡身份認證服務,負責簽發(fā)和管理數(shù)字證書，且具有權威性和公正性的第三方信任機構，它的作用就像我們現(xiàn)實生活中頒發(fā)證件的公司，如護照辦理機構；
[0020]HSM:High Security Machine的簡稱,高安全設備,在該系統(tǒng)中為硬件加密機；
[0021]KMS系統(tǒng):Key Management System,密鑰管理系統(tǒng)，用于管理終端主密鑰TMK ；
[0022]MAK:Mac Key的簡稱，即MAC計算密鑰，與客戶協(xié)商確定24字節(jié)對稱密鑰，用于MTMS系統(tǒng)與KMS系統(tǒng)之間TK的MAC值計算；
[0023]MTMS:全稱 Material Tracking Management System,物料追溯管理系統(tǒng)，主要在工廠生產(chǎn)時使用；
[0024]PIK:Pin Key的簡稱，即Pin加密密鑰，是工作密鑰的一種；
[0025]PINPAD:密碼鍵盤；
[0026]PK =Protect Key的簡稱，即保護密鑰，與客戶協(xié)商確定，24字節(jié)對稱密鑰。用于MTMS/TCS與KMS之間TK的加密傳輸；
[0027]POS =Point Of Sale的簡稱，即銷售終端
[0028]SNpinpad:密碼鍵盤的序列號，PINPAD是內置時，和POS終端序列號SNpos —致；
[0029]SN:支付終端的序列號；
[0030]TEK transmission Encrypt Key的簡稱，即傳輸加密密鑰，24字節(jié)對稱密鑰，用于PINPAD與密鑰管理系統(tǒng)KMS之間TMK的加密傳輸；
[0031]TK transmission Key的簡稱，即傳輸密鑰。傳輸密鑰是由傳輸加密密鑰TEK和雙向認證密鑰AUK組成的；
[0032]TMS:Terminal Management System的簡稱，即終端管理系統(tǒng),用于完成支付終端信息管理、軟件與參數(shù)配置、遠程下載、終端運行狀態(tài)信息收集管理、遠程診斷等功能；
[0033]TMK:Terminal Master Key的簡稱，即終端主密鑰,用于支付終端和支付收單系統(tǒng)之間工作密鑰的加密傳輸；
[0034]安全房:具有較高安全級別，用于存放服務器的房間，該房間需要身份認證后才能進去。
[0035]智能IC卡:為CPU卡，卡內的集成電路包括中央處理器CPU、可編程只讀存儲器EEPR0M、隨機存儲器RAM和固化在只讀存儲器ROM中的卡內操作系統(tǒng)C0S(Chip OperatingSystem)，卡中數(shù)據(jù)分為外部讀取和內部處理部分。
[0036]對稱密鑰:發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的雙方必須使用相同的密鑰對明文進行加密和解密運算。對稱密鑰加密算法主要包括:DES、3DES、IDEA、FEAL, BLOffFISH等。
[0037]非對稱密鑰:非對稱加密算法需要兩個密鑰:公開密鑰(私鑰Public key)和私有密鑰(公鑰Private key)。公開密鑰與私有密鑰是一對，如果用公開密鑰對數(shù)據(jù)進行加密，只有用對應的私有密鑰才能解密；如果用私有密鑰對數(shù)據(jù)進行加密，那么只有用對應的公開密鑰才能解密。因為加密和解密使用的是兩個不同的密鑰，所以這種算法叫作非對稱加密算法。非對稱加密算法實現(xiàn)機密信息交換的基本過程是:甲方生成一對密鑰并將其中的一把作為公用密鑰向其它方公開；得到該公用密鑰的乙方使用該密鑰對機密信息進行加密后再發(fā)送給甲方；甲方再用自己保存的另一把專用密鑰對加密后的信息進行解密。甲方可以使用乙方的公鑰對機密信息進行加密后再發(fā)送給乙方；乙方再用自己的私匙對加密后的信息進行解密。主要算法有RSA、Elgamal、背包算法、Rabin、D-H、ECC (橢圓曲線加密算法)。
[0038]RSA: —種非對稱密鑰算法。RSA公鑰加密算法是1977年由Ron Rivest, AdiShamirh和Len Adleman在(美國麻省理工學院)開發(fā)的。RSA取名來自開發(fā)他們三者的名字。RSA是目前最有影響力的公鑰加密算法，它能夠抵抗到目前為止已知的所有密碼攻擊，已被ISO推薦為公鑰數(shù)據(jù)加密標準。RSA算法基于一個十分簡單的數(shù)論事實:將兩個大素數(shù)相乘十分容易。RSA算法是第一個能同時用于加密和數(shù)字簽名的算法，也易于理解和操作。RSA是被研究得最廣泛的公鑰算法，從提出到現(xiàn)在的三十多年里，經(jīng)歷了各種攻擊的考驗，逐漸為人們接受，普遍認為是目前最優(yōu)秀的公鑰方案之一。
[0039]TDES Triple-DES:DES是一種對稱加密算法，密鑰是8字節(jié)。TDES是基于DES的加密算法，其密鑰是16字節(jié)或者24字節(jié)。TDES/3DES是英文TripleDES的縮語(即三重數(shù)據(jù)加密標準)，DES則是英文Data Encryption Standard (數(shù)加密標準)的縮語。DES是一種對稱密鑰加密算法，即數(shù)據(jù)加密密鑰與解密密鑰相同的加密算法。DES由IBM公司在20世紀70年代開發(fā)并公開，隨后為美國政府采用，并被美國國家標準局和美國國家標準協(xié)會(ANSI)承認。TDES/3DES是DES加密算法的一種模式，它使用3條64位的密鑰對數(shù)據(jù)進行三次加密。是DES的一個更安全的變形。
[0040]為解決【背景技術】中存在的技術問題，本發(fā)明采用一種新的主密鑰下載方案，通過POS終端隨機產(chǎn)生TK (Transmission Key,傳輸密鑰)，將產(chǎn)生后的TK保存于POS終端的密碼鍵盤中，并將TK通過各種應用場景下所需的傳輸方式傳送至KMS (Key ManagementSystem,密鑰管理系統(tǒng)，用于管理終端主密鑰TMK)中。
[0041 ] 當POS終端申請下載終端主密鑰TMK時，KMS系統(tǒng)使用TK加密終端主密鑰TMK，并將加密后的終端主密鑰密文發(fā)送給POS終端，POS終端接收后用TK對主密鑰密文進行解密，得到終端主密鑰TMK，并將終端主密鑰TMK保存在密碼鍵盤里。
[0042]如此，通過TK加密終端主密鑰TMK，使TMK能夠進行遠程傳輸，方便TMK的安全下載。
[0043]上述通過POS終端采集傳輸密鑰TK后發(fā)送至銀行端對TMK進行加密，再通過POS終端遠程下載經(jīng)TK加密后的TMK的方法可以保證TMK在傳輸過程中不會被破解。但是，在KMS系統(tǒng)下傳TMK前沒有認證POS終端的身份，仍然可能在在偽POS終端上傳假TK竊取終端主密鑰TMK的情況，因此需要一種能夠在傳輸所述TMK前認證收送雙向身份的終端主密鑰TMK安全下載方案。
[0044]下面就對本發(fā)明克服上述問題的技術方案進行詳細說明。
[0045]請參閱圖1，為本發(fā)明實施方式一種終端主密鑰TMK安全下載系統(tǒng)的結構框圖，該系統(tǒng)包括KMS系統(tǒng)20、與KMS系統(tǒng)20通信連接的POS終端10、以及硬件加密機30 ;所述POS終端10包括TK產(chǎn)生模塊101、TK發(fā)送模塊103、解密模塊102、雙向認證A模塊104，所述KMS系統(tǒng)20包括TK接收模塊201、加密模塊202、雙向認證B模塊203。[0046]所述TK產(chǎn)生模塊101用于調用密碼鍵盤產(chǎn)生傳輸密鑰TK，其中，所述傳輸密鑰TK包括非對稱傳輸加密密鑰TEK和非對稱認證密鑰AUK ；
[0047]所述TK發(fā)送模塊103用于將TEK的公鑰Pu_tek和AUK的公鑰Pu_auk發(fā)送至KMS系統(tǒng)20。
[0048]所述雙向認證A模塊104與雙向認證B模塊203用于使用非對稱認證密鑰AUK進行POS終端10與KMS系統(tǒng)20之間的雙向認證；
[0049]所述加密模塊202用于當認證通過時，調用硬件加密機30使用傳輸加密密鑰TEK的公鑰Pu_tek加密終端主密鑰TMK生成主密鑰密文Ctmk_tk，并用于將主密鑰密文Ctmk_tk發(fā)送至POS終端10 ；
[0050]所述解密模塊102用于調用密碼鍵盤使用傳輸加密密鑰TEK的私鑰Pr_tek解密主密鑰密文Ctmk_tk獲得終端主密鑰TMK，并用于將終端主密鑰TMK存儲在密碼鍵盤中。[0051 ] 其中，所述POS終端10還包括TR-31打包模塊；
[0052]所述TR-31打包模塊用于將TMK按TR-31格式進行打包，打包后以密文形式存儲于密碼鍵盤中。
[0053]其中，所述KMS系統(tǒng)20還包括第一證書預置模塊，所述POS終端還包括第二證書預置模塊；
[0054]所述第一證書預置模塊用于調用硬件加密機產(chǎn)生公鑰Pu_kms和私鑰Pr_kms,并將私鑰Pr存儲在硬件加密機中，將公鑰Pu發(fā)給CA中心；還用于調用CA中心使用根證書RootCrt_kms對公鑰Pu_kms簽名生成工作證書WorkCrt_kms ；以及用于將工作證書WorkCrt_kms預置于KMS系統(tǒng)；
[0055]所述第二證書預置模塊用于將工作證書WorkCrt_kms的上級根證書RootCrt_kms預置于POS終端。
[0056]請參閱圖3和圖4，圖3為雙向認證A模塊104的結構框圖，圖4為雙向認證B模塊203的結構框圖，其中，所述雙向認證A模塊104包括第一隨機數(shù)產(chǎn)生單元1041、第一數(shù)據(jù)收發(fā)單元1042、第一加解密單元1043以及第一判斷單元1044，所述雙向認證B模塊203包括第二隨機數(shù)產(chǎn)生單元2031、第二數(shù)據(jù)收發(fā)單元2032、第二加解密單元2033以及第二判斷單元2034 ；
[0057]所述第一隨機數(shù)產(chǎn)生單元1041用于產(chǎn)生第一隨機數(shù)Rndl ；
[0058]所述第一數(shù)據(jù)收發(fā)單元1042用于將硬件序列號SN和第一隨機數(shù)Rndl發(fā)送給KMS系統(tǒng)20 ；
[0059]所述第二隨機數(shù)產(chǎn)生單元2031用于生成第二隨機數(shù)Rnd2 ；
[0060]所述第二加解密單元2033用于使用私鑰Pr_kms對Rndl加密生成第一密文Cl，所述第二數(shù)據(jù)收發(fā)單元用于將Rnd2、Cl以及WorkCrt_kms發(fā)送至POS終端10 ；
[0061]所述第一判斷單元1044用于使用KMS系統(tǒng)根證書RootCrt_kms校驗KMS系統(tǒng)工作證書WorkCrt_kms的合法性；
[0062]所述第一加解密單元1043用于當所述工作證書WorkCrt_kms檢驗合法時，從WorkCrt_kms提取公鑰Pu_kms,使用Pu_kms解密第一密文Cl獲得第三隨機數(shù)Rndl’ ；
[0063]第一判斷單元1044還用于判斷第一隨機數(shù)Rndl與第三隨機數(shù)Rndl’是否一致；
[0064]第一加解密單元1043用于當?shù)谝浑S機數(shù)Rndl與第三隨機數(shù)Rndl’ 一致時，使用認證密鑰AUK的私鑰Pr_auk對第二隨機數(shù)Rnd2加密生成第二密文C2 ；
[0065]第一數(shù)據(jù)收發(fā)單1042元用于將C2發(fā)送給KMS系統(tǒng)20 ；
[0066]第二加解密單元2033用于使用硬件序列號SN對應的認證密鑰AUK的公鑰Pu_auk解密第二密文C2生成第四隨機數(shù)Rnd2’ ；
[0067]第二判斷單元2034用于判斷第二隨機數(shù)Rnd2和第四隨機數(shù)Rnd2’是否一致，并當判定第四隨機數(shù)Rnd2’與第二隨機數(shù)Rnd2 —致時，確認KMS系統(tǒng)20與POS終端10之間的雙向認證通過。
[0068]請參閱圖4，為本發(fā)明一實施方式一種終端主密鑰TMK安全下載方法的方法流程圖，該終端主密鑰TMK安全下載方法包括:
[0069]S1、POS終端調用密碼鍵盤產(chǎn)生傳輸密鑰TK，所述傳輸密鑰TK包括非對稱傳輸加密密鑰TEK和非對稱認證密鑰AUK ；
[0070]S2、POS終端將TEK的公鑰Pu_tek和AUK的公鑰Pu_auk發(fā)送至KMS系統(tǒng)；
[0071]S3、POS終端與KMS系統(tǒng)使用非對稱認證密鑰AUK進行雙向認證；
[0072]S4、如果認證通過，KMS系統(tǒng)調用硬件加密機使用傳輸加密密鑰TEK的公鑰Pu_tek加密終端主密鑰TMK生成主密鑰密文Ctmk_tk，并將主密鑰密文Ctmk_tk發(fā)送至POS終端；
[0073]S5、P0S終端調用密碼鍵盤使用傳輸加密密鑰TEK的私鑰Pr_tek解密主密鑰密文Ctmk_tk獲得終端主密鑰TMK并將終端主密鑰TMK存儲在密碼鍵盤中。
[0074]其中，所述步驟S5具體包括:P0S終端調用密碼鍵盤使用傳輸加密密鑰TEK的私鑰Pr_tek解密主密鑰密文Ctmk_tk獲得終端主密鑰TMK，并將主密鑰TMK按TR-31格式進行打包，打包后以密文形式存儲于密碼鍵盤中。
[0075]其中，所述步驟S3之前還包括:KMS系統(tǒng)調用硬件加密機產(chǎn)生公鑰Pu_kms和私鑰Pr_kms，將私鑰Pr存儲在硬件加密機中，將公鑰Pu發(fā)給CA中心；CA中心使用根證書RootCrt_kms對公鑰Pu_kms簽名生成工作證書WorkCrt_kms ；
[0076]將工作證書WorkCrt_kms預置于KMS系統(tǒng)，將工作證書WorkCrt_kms的上級根證書RootCrt_kms預置于POS終端。
[0077]其中，所述“P0S終端與KMS系統(tǒng)使用非對稱認證密鑰AUK進行雙向認證”具體包括:
[0078]POS終端產(chǎn)生第一隨機數(shù)Rndl，將硬件序列號SN和第一隨機數(shù)Rndl發(fā)送給KMS系統(tǒng)；
[0079]KMS系統(tǒng)生成第二隨機數(shù)Rnd2，使用私鑰Pr_kms對Rndl加密生成第一密文Cl，將Rnd2、Cl 以及 WorkCrt_kms 發(fā)送至 POS 終端；
[0080]POS終端使用KMS系統(tǒng)根證書RootCrt_kms校驗KMS系統(tǒng)工作證書WorkCrt_kms的合法性，如果合法，從WorkCrt_kms提取公鑰Pu_kms，使用Pu_kms解密第一密文Cl獲得第三隨機數(shù)Rndl’ ；
[0081 ] POS終端判斷第一隨機數(shù)Rndl與第三隨機數(shù)Rndl ’是否一致，如果一致，使用認證密鑰AUK的私鑰Pr_auk對第二隨機數(shù)Rnd2加密生成第二密文C2，將C2發(fā)送給KMS系統(tǒng)；
[0082]KMS系統(tǒng)使用硬件序列號SN對應的認證密鑰AUK的公鑰Pu_auk解密第二密文C2生成第四隨機數(shù)Rnd2’ ；
[0083]KMS系統(tǒng)判斷第二隨機數(shù)Rnd2和第四隨機數(shù)Rnd2’是否一致，如果一致，判定雙向認證成功。
[0084]在本發(fā)明中，傳輸密鑰TK產(chǎn)生時計算TK的原始希哈值，當每次存儲、傳輸或使用TK時先校驗TK的希哈值，當檢驗通過后才可以使用TK。通過校驗TK的希哈值可以防止存儲設備異常導致存儲的數(shù)據(jù)錯誤，確定密鑰是否正確。
[0085]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明通過上傳傳輸密鑰TK，其中TK包括非對稱的加密密鑰AUK和非對稱的認證密鑰TEK，由AUK進行POS終端與KMS系統(tǒng)之間的雙向認證，認證通過后由TEK進行加密終端主密鑰TMK后進行下載，從而實現(xiàn)了 POS終端遠程下載終端主密鑰TMK，通過認證密鑰AUK進行雙向誰保證了 POS終端與KMS系統(tǒng)為合法身份，防止偽POS終端竊取TMK或偽KMS系統(tǒng)下發(fā)偽TMK，同時，AUK與TEK都是非對稱密鑰進一步提高了 TMK的下載安全。進一步地，本發(fā)明主密鑰TMK是由KMS系統(tǒng)生成的，因此方便KMS系統(tǒng)對主密鑰TMK的后續(xù)維護和管理。進一步地，下載后的主密鑰TMK使用密碼鍵盤鍵盤提供的加密方式加密后存儲在POS終端的密碼鍵盤內，提高了主密鑰TMK在POS終端的安全。
[0086]以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的【技術領域】，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內。
【權利要求】
1.一種終端主密鑰TMK安全下載方法，其特征在于，包括步驟: 51、POS終端調用密碼鍵盤產(chǎn)生傳輸密鑰TK，所述傳輸密鑰TK包括非對稱傳輸加密密鑰TEK和非對稱認證密鑰AUK ； 52、POS終端將TEK的公鑰Pu_tek和AUK的公鑰Pu_auk發(fā)送至KMS系統(tǒng)； 53、POS終端與KMS系統(tǒng)使用非對稱認證密鑰AUK進行雙向認證； 54、如果認證通過，KMS系統(tǒng)調用硬件加密機使用傳輸加密密鑰TEK的公鑰Pu_tek加密終端主密鑰TMK生成主密鑰密文Ctmk_tk，并將主密鑰密文Ctmk_tk發(fā)送至POS終端； 55、POS終端調用密碼鍵盤使用傳輸加密密鑰TEK的私鑰Pr_tek解密主密鑰密文Ctmk_tk獲得終端主密鑰TMK并將終端主密鑰TMK存儲在密碼鍵盤中。
2.根據(jù)權利要求1所述的終端主密鑰TMK安全下載方法，其特征在于，所述步驟S5具體包括: POS終端調用密碼鍵盤使用傳輸加密密鑰TEK的私鑰Pr_tek解密主密鑰密文Ctmk_tk獲得終端主密鑰TMK，并將主密鑰TMK按TR-31格式進行打包，打包后以密文形式存儲于密碼鍵盤中。
3.根據(jù)權利要求1所述的終端主密鑰TMK安全下載方法，其特征在于，所述步驟S3之前還包括:KMS系統(tǒng)調用硬件加密機產(chǎn)生公鑰Pu_kms和私鑰Pr_kms，將私鑰Pr存儲在硬件加密機中，將公鑰Pu發(fā)給CA中心'Ck中心使用根證書RootCrt_kms對公鑰Pu_kms簽名生成工作證書WorkCrt_kms ；· 將工作證書WorkCrt_kms預置于KMS系統(tǒng),將工作證書WorkCrt_kms的上級根證書RootCrt_kms預置于POS終端。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種終端主密鑰TMK安全下載方法，其特征在于，所述“P0S終端與KMS系統(tǒng)使用非對稱認證密鑰AUK進行雙向認證”具體包括: POS終端產(chǎn)生第一隨機數(shù)Rndl，將硬件序列號SN和第一隨機數(shù)Rndl發(fā)送給KMS系統(tǒng)； KMS系統(tǒng)生成第二隨機數(shù)Rnd2，使用私鑰Pr_kms對Rndl加密生成第一密文Cl，將Rnd2、Cl 以及 WorkCrt_kms 發(fā)送至 POS 終端； POS終端使用KMS系統(tǒng)根證書RootCrt_kms校驗KMS系統(tǒng)工作證書WorkCrt_kms的合法性，如果合法，從WorkCrt_kms提取公鑰Pu_kms,使用Pu_kms解密第一密文Cl獲得第三隨機數(shù)Rndl’ ； POS終端判斷第一隨機數(shù)Rndl與第三隨機數(shù)Rndl ’是否一致，如果一致，使用認證密鑰AUK的私鑰Pr_auk對第二隨機數(shù)Rnd2加密生成第二密文C2，將C2發(fā)送給KMS系統(tǒng)； KMS系統(tǒng)使用硬件序列號SN對應的認證密鑰AUK的公鑰Pu_auk解密第二密文C2生成第四隨機數(shù)Rnd2’ ； KMS系統(tǒng)判斷第二隨機數(shù)Rnd2和第四隨機數(shù)Rnd2’是否一致，如果一致，判定雙向認證成功。
5.一種終端主密鑰TMK安全下載系統(tǒng)，其特征在于，包括KMS系統(tǒng)、與KMS系統(tǒng)通信連接的POS終端、以及硬件加密機；所述POS終端包括TK產(chǎn)生模塊、TK發(fā)送模塊、解密模塊、雙向認證A模塊，所述KMS系統(tǒng)包括TK接收模塊、加密模塊、雙向認證B模塊； 所述TK產(chǎn)生模塊用于調用密碼鍵盤產(chǎn)生傳輸密鑰TK，其中，所述傳輸密鑰TK包括非對稱傳輸加密密鑰TEK和非對稱認證密鑰AUK ；所述TK發(fā)送模塊用于將TEK的公鑰Pu_tek和AUK的公鑰Pu_auk發(fā)送至KMS系統(tǒng)；所述雙向認證A模塊與雙向認證B模塊用于使用非對稱認證密鑰AUK進行POS終端與KMS系統(tǒng)之間的雙向認證； 所述加密模塊用于當認證通過時，調用硬件加密機使用傳輸加密密鑰TEK的公鑰Pu_tek加密終端主密鑰TMK生成主密鑰密文Ctmk_tk，并用于將主密鑰密文Ctmk_tk發(fā)送至POS終端； 所述解密模塊用于調用密碼鍵盤使用傳輸加密密鑰TEK的私鑰Pr_tek解密主密鑰密文Ctmk_tk獲得終端主密鑰TMK，并用于將終端主密鑰TMK存儲在密碼鍵盤中。
6.根據(jù)權利要求5所述的終端主密鑰TMK安全下載系統(tǒng)，其特征在于，所述POS終端還包括TR-31打包模塊； 所述TR-31打包模 塊用于將TMK按TR-31格式進行打包，打包后以密文形式存儲于密碼鍵盤中。
7.根據(jù)權利要求5所述的終端主密鑰TMK安全下載系統(tǒng)，其特征在于，所述KMS系統(tǒng)還包括第一證書預置模塊，所述POS終端還包括第二證書預置模塊； 所述第一證書預置模塊用于調用硬件加密機產(chǎn)生公鑰Pu_kmS和私鑰Pr_kms，并將私鑰Pr存儲在硬件加密機中，將公鑰Pu發(fā)給CA中心；還用于調用CA中心使用根證書RootCrt_kms對公鑰Pu_kms簽名生成工作證書WorkCrt_kms ;以及用于將工作證書WorkCrt_kms預置于KMS系統(tǒng)； 所述第二證書預置模塊用于將工作證書WorkCrt_kms的上級根證書RootCrt_kms預置于POS終端。
8.根據(jù)權利要求7所述的終端主密鑰TMK安全下載系統(tǒng)，其特征在于，所述雙向認證A模塊包括第一隨機數(shù)產(chǎn)生單元、第一數(shù)據(jù)收發(fā)單元、第一加解密單元以及第一判斷單元，所述雙向認證B模塊包括第二隨機數(shù)產(chǎn)生單元、第二數(shù)據(jù)收發(fā)單元、第二加解密單元以及第二判斷單元； 所述第一隨機數(shù)產(chǎn)生單元用于產(chǎn)生第一隨機數(shù)Rndl ； 所述第一數(shù)據(jù)收發(fā)單元用于將硬件序列號SN和第一隨機數(shù)Rndl發(fā)送給KMS系統(tǒng)； 所述第二隨機數(shù)產(chǎn)生單元用于生成第二隨機數(shù)Rnd2 ； 所述第二加解密單元用于使用私鑰Pr_kms對Rndl加密生成第一密文Cl，所述第二數(shù)據(jù)收發(fā)單元用于將Rnd2、Cl以及WorkCrt_kms發(fā)送至POS終端； 所述第一判斷單元用于使用KMS系統(tǒng)根證書RootCrt_kms校驗KMS系統(tǒng)工作證書WorkCrt_kms的合法性； 所述第一加解密單元用于當所述工作證書WorkCrt_kms檢驗合法時,從WorkCrt_kms提取公鑰Pu_kms，使用Pu_kms解密第一密文Cl獲得第三隨機數(shù)Rndl’ ； 第一判斷單元還用于判斷第一隨機數(shù)Rndl與第三隨機數(shù)Rndl’是否一致； 第一加解密單元用于當?shù)谝浑S機數(shù)Rndl與第三隨機數(shù)Rndl’ 一致時，使用認證密鑰AUK的私鑰Pr_auk對第二隨機數(shù)Rnd2加密生成第二密文C2 ； 第一數(shù)據(jù)收發(fā)單元用于將C2發(fā)送給KMS系統(tǒng)； 第二加解密單元用于使用硬件序列號SN對應的認證密鑰AUK的公鑰Pu_auk解密第二密文C2生成第四隨機數(shù)Rnd2’ ；第二判斷單元用于判斷第二隨機數(shù)Rnd2和第四隨機數(shù)Rnd2’是否一致，并當判定第四隨機數(shù)Rnd2’與第二隨機數(shù)Rn d2 —致時，確認KMS系統(tǒng)與POS終端之間的雙向認證通過。
【文檔編號】G06Q20/40GK103716154SQ201310740540
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月27日 優(yōu)先權日:2013年3月15日
【發(fā)明者】蘇文龍, 孟陸強, 姚承勇 申請人:福建聯(lián)迪商用設備有限公司