專利名稱：稅控收款機(jī)控制軟件安全更新的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及稅控收款機(jī)軟件更新防止非法操作的方法及其設(shè)備。
背景技術(shù)：
稅控收款機(jī)是指具有稅控功能的電子收款機(jī)，它具備保證經(jīng)營(yíng)數(shù)據(jù)的正確生成、可靠存儲(chǔ)和安全傳遞。并可實(shí)現(xiàn)稅務(wù)機(jī)關(guān)管理和數(shù)據(jù)核查等要求。
稅控收款機(jī)在設(shè)計(jì)工程中需要充分考慮安全性、方便性、經(jīng)濟(jì)性以及易維護(hù)性。因而作為國(guó)家“金稅”工程推廣的稅控電子產(chǎn)品，必須能夠有效地進(jìn)行控制和管理，比如稅控收款機(jī)采用的鉛封方式就是其中一種有效措施，確保稅控收款機(jī)使用的安全性，防止稅控收款機(jī)被他人惡意打開機(jī)箱，進(jìn)行舞弊操作。
雖然鉛封方式能夠有效的杜絕上述舞弊動(dòng)作，但很有可能隨著社會(huì)的發(fā)展、行業(yè)的進(jìn)步，稅控收款機(jī)的系統(tǒng)軟件也需要進(jìn)行相應(yīng)的更新和升級(jí)。此時(shí)就需要采用軟件在線下載的功能，無(wú)需打開稅控收款機(jī)，就可直接進(jìn)行相應(yīng)系統(tǒng)軟件的下載，解決鉛封方式與軟件即時(shí)更新的矛盾。
稅控收款機(jī)系統(tǒng)軟件的下載，必須具備極高的安全性。如采用通用的調(diào)試接口(如JTAG)將會(huì)存在較大的安全漏洞，不法分子通過此方式可直接篡改系統(tǒng)的稅控等相關(guān)數(shù)據(jù)；目前通用的操作系統(tǒng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰、性能穩(wěn)定，有的通用的操作系統(tǒng)(如Linux，uCOS)甚至公開其源代碼，不法分子就可以用其中存在的漏洞進(jìn)行更改稅控?cái)?shù)據(jù)、攻擊破壞系統(tǒng)等惡意行為。
本發(fā)明的稅控收款機(jī)產(chǎn)品未采用通用操作系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式，同時(shí)未提供通用的調(diào)試接口，基本上屏蔽了遭到惡意攻擊的可能性。

發(fā)明內(nèi)容
為提高軟件在線下載的安全性，本發(fā)明的目的是開發(fā)一套具備高安全性的軟件下載系統(tǒng)。在稅控收款機(jī)進(jìn)行軟件下載操作之前，稅控收款機(jī)必須驗(yàn)證由其它載體提供的軟件下載安全碼，該安全碼根據(jù)是每臺(tái)稅控收款機(jī)的特性參數(shù)(如具有唯一性的機(jī)器編碼)，通過特定加密、運(yùn)算、解密算法，隨機(jī)產(chǎn)生一個(gè)具備唯一性、高安全性的安全碼。
因?yàn)槊恳慌_(tái)稅控收款機(jī)對(duì)應(yīng)一個(gè)安全碼，所以在稅控收款機(jī)系統(tǒng)中，當(dāng)只有在軟件下載安全碼驗(yàn)證通過前提下，方可實(shí)現(xiàn)稅控收款機(jī)軟件的下載更新。
驗(yàn)證軟件下載安全碼有多種實(shí)現(xiàn)方式。本發(fā)明采用具有內(nèi)嵌多種運(yùn)算、加密算法的微型集成電路卡(智能卡)、SAM卡以及計(jì)算機(jī)后臺(tái)管理軟件實(shí)現(xiàn)軟件下載安全碼的產(chǎn)生，并以智能卡為硬件載體傳輸?shù)蕉惪厥湛顧C(jī)系統(tǒng)中，稅控收款機(jī)根據(jù)相應(yīng)操作，調(diào)用特殊的解密、運(yùn)算算法進(jìn)行軟件下載安全碼的驗(yàn)證，根據(jù)驗(yàn)證結(jié)果，判定是否實(shí)現(xiàn)軟件下載操作。
SAM卡讀寫模塊由具備一定權(quán)限的管理人員進(jìn)行專人保管，需要進(jìn)行軟件下載更新操作的技術(shù)人員只有在完成一定的申領(lǐng)手續(xù)之后，才可從SAM卡管理人員手中獲得保存有密鑰的SAM卡。本發(fā)明要求有嚴(yán)密的管理制度，提高整個(gè)方案實(shí)現(xiàn)的安全性。
后臺(tái)管理系統(tǒng)將SAM卡和智能卡模塊有機(jī)的聯(lián)系起來，根據(jù)SAM卡和智能卡的當(dāng)前狀態(tài)(有效性等)，后臺(tái)管理系統(tǒng)的特定信息，結(jié)合操作人員在后臺(tái)管理系統(tǒng)中的不同操作，隨機(jī)生成相關(guān)信息提供給智能卡模塊，最終生成稅控收款機(jī)軟件更新下載所需的驗(yàn)證安全碼。
智能卡讀寫模塊接受由后臺(tái)管理系統(tǒng)提供的數(shù)字信息，將數(shù)字簽名安全碼和機(jī)器編碼等信息寫入智能卡中。
用對(duì)稱加密算法對(duì)智能卡進(jìn)行身份認(rèn)證。
稅控收款機(jī)系統(tǒng)根據(jù)智能卡提供的安全碼，進(jìn)行分析、驗(yàn)證，如果該安全碼經(jīng)稅控收款機(jī)驗(yàn)證通過，方可允許進(jìn)行軟件的下載。此時(shí)，稅控收款機(jī)能夠自動(dòng)從PC機(jī)中下載稅控收款機(jī)需要更新的升級(jí)軟件。
稅控收款機(jī)軟件更新方法，其特征在于至少包括以下順序的步驟A、稅控收款機(jī)安全碼的建立，后臺(tái)管理系統(tǒng)1輸入機(jī)器編碼，后臺(tái)管理系統(tǒng)1將所述的機(jī)器編碼發(fā)送給SAM卡讀寫模塊2，SAM卡讀寫模塊2根據(jù)機(jī)器編碼和自身的密鑰進(jìn)行非對(duì)稱算法加密后獲得數(shù)字簽名安全碼，并發(fā)給后臺(tái)管理系統(tǒng)1，后臺(tái)管理系統(tǒng)1將所述的數(shù)字簽名安全碼發(fā)送至智能卡讀寫模塊3，并在智能卡中存儲(chǔ)；B、稅控收款機(jī)智能卡的確認(rèn)，稅控收款機(jī)收到軟件更新的下載指令后，由稅控收款機(jī)的微處理器4向智能卡讀寫模塊6發(fā)送身份認(rèn)證請(qǐng)求命令，智能卡讀寫模塊6向稅控收款機(jī)的微處理器4發(fā)送多位隨機(jī)數(shù)，微處理器4根據(jù)稅控收款機(jī)智能卡身份認(rèn)證密鑰和接收到的多位隨機(jī)數(shù)，由對(duì)稱算法產(chǎn)生一個(gè)結(jié)果，智能卡讀寫模塊6根據(jù)所發(fā)送的多位隨機(jī)數(shù)和自己的身份認(rèn)證密鑰，也由對(duì)稱算法產(chǎn)生一個(gè)結(jié)果，微處理器4對(duì)所述二個(gè)結(jié)果進(jìn)行比較，只有在上述兩個(gè)加密結(jié)果相同情況下，微處理器4確認(rèn)智能卡有效；C、稅控收款機(jī)安全碼認(rèn)證，由微處理器4對(duì)智能卡讀寫模塊6進(jìn)行數(shù)字簽名讀取，微處理器4根據(jù)稅控收款機(jī)安全碼認(rèn)證密鑰進(jìn)行非對(duì)稱算法解密，獲得解密后的稅控收款機(jī)機(jī)器編碼，微處理器4讀取稅控收款機(jī)存儲(chǔ)的機(jī)器編碼，微處理器4對(duì)所述兩個(gè)機(jī)器編碼進(jìn)行比較，只有在上述兩個(gè)機(jī)器編碼結(jié)果相同情況下，稅控收款機(jī)微處理器確認(rèn)安全碼有效；D、稅控收款機(jī)確認(rèn)數(shù)字簽名安全碼有效后，稅控收款機(jī)微處理器4通過標(biāo)準(zhǔn)串行接口7從PC機(jī)8中調(diào)出更新軟件，下載到稅控收款機(jī)程序存儲(chǔ)器5。
稅控收款機(jī)軟件更新的安全驗(yàn)證裝置，包括PC機(jī)、后臺(tái)管理系統(tǒng)和以微處器4為中心的驗(yàn)證系統(tǒng)，其特征在于后臺(tái)管理系統(tǒng)1分別與SAM卡讀寫模塊2和智能卡讀寫模塊3相連接；微處理器4分別與智能卡讀寫模塊6、程序存儲(chǔ)器5、標(biāo)準(zhǔn)串行接口7和PC機(jī)8相連接。
上述數(shù)字簽名選用具備唯一性代碼實(shí)現(xiàn)，例如機(jī)器編碼，是軟件下載系統(tǒng)調(diào)用的原始信息(明文)，加密成數(shù)字簽名的原始數(shù)據(jù)。軟件下載系統(tǒng)才會(huì)生成一個(gè)具有唯一性、高安全性的安全碼(數(shù)字簽名信息)。
根據(jù)技術(shù)人員在后臺(tái)管理系統(tǒng)輸入的明文數(shù)據(jù)(稅控收款機(jī)機(jī)器編碼)，后臺(tái)管理系統(tǒng)將明文數(shù)據(jù)發(fā)送給SAM卡讀寫模塊。隨后SAM卡讀寫模塊根據(jù)自身的密鑰信息，采用非對(duì)稱算法獲得與明文數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的數(shù)字簽名，并將數(shù)字簽名信息傳送后至臺(tái)管理系統(tǒng)。后臺(tái)管理系統(tǒng)將數(shù)字簽名及明文數(shù)據(jù)發(fā)送至智能卡讀寫模塊，并存儲(chǔ)于智能卡中。數(shù)字簽名與明文數(shù)據(jù)(機(jī)器編碼)共同用在稅控收款機(jī)中進(jìn)行驗(yàn)證比較。
稅控收款機(jī)根據(jù)從智能卡中獲取的數(shù)字簽名信息以及明文信息，進(jìn)行數(shù)字簽名的安全驗(yàn)證。
稅控收款機(jī)將獲取的數(shù)字簽名信息，根據(jù)自身的安全碼認(rèn)證密鑰，通過非對(duì)稱算法進(jìn)行數(shù)字簽名的解密操作，獲得與智能卡上數(shù)字簽名相對(duì)應(yīng)的機(jī)器編碼信息。同時(shí)稅控收款機(jī)讀取自身的機(jī)器編碼。
將兩種方式所得機(jī)器編碼信息進(jìn)行比較，獲得稅控收款機(jī)是否允許軟件下載的驗(yàn)證結(jié)果。如果驗(yàn)證通過，稅控收款機(jī)通過專用接口，自動(dòng)地從PC機(jī)中下載需要更新的軟件；如驗(yàn)證失敗，稅控收款機(jī)根據(jù)失敗原因，取消軟件下載操作，并進(jìn)行相應(yīng)提示(無(wú)卡、非法卡、機(jī)器編碼不同等)。
利用稅控收款機(jī)原有硬件系統(tǒng)，采用軟件在線下載方案，可以方便稅控收款機(jī)廠家的軟件更新、系統(tǒng)維護(hù)，便于維修人員的維修、故障診斷，從而極大提高工作效率，減少后期維護(hù)費(fèi)用的投入。本發(fā)明采用的驗(yàn)證軟件在線下載安全碼解決方案，更為安全、合理的完善了軟件在線下載的實(shí)現(xiàn)方案，從本質(zhì)上提高了稅控收款機(jī)系統(tǒng)軟件在線下載的安全性，在此方面，真正意義上達(dá)到了國(guó)家關(guān)于稅控收款機(jī)的安全要求。


圖1為本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
圖2為本發(fā)明電路圖。
圖3為數(shù)字簽名安全碼產(chǎn)生流程圖。
圖4為智能卡認(rèn)證流程圖。
圖5為數(shù)字簽名安全碼認(rèn)證流程圖。
圖3中，100～107為對(duì)機(jī)器編碼、SAM卡和智能卡合法性檢驗(yàn)步驟，108～114為數(shù)字簽名產(chǎn)生和保存過程；圖4中200～212表示智能卡認(rèn)證步驟；圖5中300～310表示安全碼認(rèn)證步驟。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)參看圖1和圖2，包括后臺(tái)管理系統(tǒng)1，SAM卡讀寫模塊2、智能卡讀寫模塊3、微處理器4、程序存儲(chǔ)器5、智能卡讀寫模塊6、標(biāo)準(zhǔn)串口7、PC機(jī)8。
后臺(tái)管理系統(tǒng)1在PC機(jī)上運(yùn)行。
SAM卡讀寫模塊2由SAM卡座U5、磁珠M9、M10、M11以及對(duì)SAM卡控制端口進(jìn)行上拉的電阻R11、R12、R13組成。
智能卡讀寫模塊3由智能卡卡座U4、磁珠M5、M6、M7、M8、電阻R8、R36～R39、智能卡控制端口的上拉電阻R5、R6、R7、濾波電容C2、C3以及電壓保護(hù)二極管ZD1組成。
微處理器4內(nèi)部集成了各種硬件外設(shè)，比如它自帶RAM、I/O口、8位A/D與D/A轉(zhuǎn)換器、定時(shí)記數(shù)器、串行口，帶有中斷功能的高速執(zhí)行的CPU。外部設(shè)備和內(nèi)部RAM的尋址空間都是統(tǒng)一編址，它總的尋址空間可以達(dá)到1M字節(jié)。頻率發(fā)生電路由晶體振蕩器X1以及濾波電容C1、C2組成。
程序存儲(chǔ)器5由具有可在線下載的FLASH存儲(chǔ)器組成。
智能卡讀寫模塊6功能實(shí)現(xiàn)智能卡讀寫模塊3的讀功能。
標(biāo)準(zhǔn)串口7由專用的TTL與RS232電平轉(zhuǎn)換集成電路MAX232、濾波升壓電容C01、C02、C03、C04、C05組成。
PC機(jī)8中存儲(chǔ)有需要更新軟件，在一定條件下可通過標(biāo)準(zhǔn)串口下載到稅控收款機(jī)中。
本發(fā)明以稅控收款機(jī)具有唯一性的機(jī)器編號(hào)作為明文標(biāo)志進(jìn)行安全碼的編制和驗(yàn)證，具體方法步驟如下1、后臺(tái)管理系統(tǒng)控制步驟參看圖1和圖3根據(jù)客戶實(shí)際需要，技術(shù)服務(wù)人員對(duì)客戶的稅控收款機(jī)軟件進(jìn)行更新操作。在辦理必要的申請(qǐng)批準(zhǔn)之后，技術(shù)服務(wù)人員才可從SAM卡的專業(yè)管理人員手中獲取SAM卡。在驗(yàn)證批準(zhǔn)之后，后臺(tái)管理系統(tǒng)操作人員進(jìn)行發(fā)卡操作，將SAM卡插入SAM卡讀寫器2，同時(shí)在后臺(tái)管理系統(tǒng)1輸入稅控收款機(jī)機(jī)器編碼，并將智能卡插入智能卡讀寫器3，選擇安全碼生成操作，即可進(jìn)行后臺(tái)管理系統(tǒng)的發(fā)卡操作。
后臺(tái)管理系統(tǒng)在發(fā)卡過程中的具體操作，參看圖1和圖3。
SAM卡數(shù)字簽名步驟I、明文(稅控收款機(jī)機(jī)器編碼)由后臺(tái)管理系統(tǒng)發(fā)送到SAM卡，請(qǐng)求數(shù)字簽名；II、由SAM卡模塊，通過RSA非對(duì)稱加密算法完成數(shù)字簽名；III、SAM卡模塊將數(shù)字簽名發(fā)送回后臺(tái)管理系統(tǒng)。
智能卡產(chǎn)生步驟I、初始化卡、建立智能卡文件系統(tǒng)。包括主文件、專業(yè)文件以及基本文件；II建立智能卡密鑰文件，安裝自身密鑰；III、建立定長(zhǎng)記錄文件；IV、明文和數(shù)字簽名由后臺(tái)寫入智能卡。
具體操作步驟參看流程圖3在步驟100之后，整個(gè)系統(tǒng)開始運(yùn)行，步驟101確保獲得有效的SAM卡，目的獲得有效的加密密鑰；步驟102將獲得的SAM卡和智能卡插入各自的讀寫器；步驟103是通過鍵盤在后臺(tái)管理系統(tǒng)輸入需要軟件更新的稅控收款機(jī)的機(jī)器編碼；步驟104是對(duì)機(jī)器編碼的合法性進(jìn)行判斷，如果輸入的機(jī)器編碼與輸入規(guī)則沖突，后臺(tái)管理系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行警告提示，并要求后臺(tái)管理系統(tǒng)操作人員重新輸入機(jī)器編碼；步驟105是在獲得有效的機(jī)器編碼后，只有在按下后臺(tái)管理系統(tǒng)的生成安全碼操作按鈕，系統(tǒng)才會(huì)繼續(xù)生成數(shù)字簽名安全碼的進(jìn)程；步驟106、107是在按下生成安全碼操作按鈕后，后臺(tái)管理系統(tǒng)SAM卡和智能卡的合法性進(jìn)行判斷，只有在SAM卡和智能卡合法有效的情況下，進(jìn)程才能得以繼續(xù)；并且在智能卡有效情況下，由后臺(tái)管理系統(tǒng)控制智能卡讀寫模塊對(duì)智能卡進(jìn)行初始化；隨后步驟108才會(huì)立即在后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)建立當(dāng)前機(jī)器編碼的記錄，便于后期的管理、查看和數(shù)據(jù)更新；然后步驟109是由后臺(tái)管理系統(tǒng)將機(jī)器編碼數(shù)據(jù)發(fā)送給SAM卡讀寫模塊；步驟110由SAM卡讀寫模塊根據(jù)獲得的機(jī)器編碼以及自身的加密密鑰，通過內(nèi)嵌的RSA非對(duì)稱加密算法獲得對(duì)應(yīng)的機(jī)器編碼具有高安全性的數(shù)字簽名信息，如果SAM卡讀寫模塊無(wú)法生成數(shù)字簽名，將當(dāng)前異常情況發(fā)送給后臺(tái)管理系統(tǒng)，由后臺(tái)管理系統(tǒng)進(jìn)行步驟111進(jìn)行相應(yīng)警告提示；步驟112是后臺(tái)管理系統(tǒng)從SAM卡讀寫模塊獲得數(shù)字簽名信息；步驟113是后臺(tái)管理系統(tǒng)將獲得的數(shù)字簽名信息發(fā)送至智能卡讀寫模塊，并保存于智能卡中。
完成數(shù)字簽名操作之后，由領(lǐng)取SAM卡的技術(shù)人員將SAM卡交還專業(yè)管理人員保管。
2、稅控收款機(jī)的安全碼認(rèn)證步驟參看圖1、圖4、圖5。
稅控收款機(jī)智能卡的確認(rèn)，稅控收款機(jī)收到軟件更新的下載指令后，由稅控收款機(jī)的微處理器4向智能卡讀寫模塊6發(fā)送身份認(rèn)證請(qǐng)求命令，智能卡讀寫模塊6向稅控收款機(jī)的微處理器4發(fā)送多位隨機(jī)數(shù)，每次發(fā)送的隨機(jī)數(shù)都是隨機(jī)的，認(rèn)證具有極高的安全性。微處理器4根據(jù)稅控收款機(jī)智能卡身份認(rèn)證密鑰和接收到的多位隨機(jī)數(shù)，由DES對(duì)稱算法產(chǎn)生一個(gè)結(jié)果，如205步驟產(chǎn)生結(jié)果為A。智能卡讀寫模塊6根據(jù)所發(fā)送的多位隨機(jī)數(shù)和自身的密鑰，也由DES對(duì)稱算法產(chǎn)生一個(gè)結(jié)果，如206步驟產(chǎn)生結(jié)果為B。微處理器4對(duì)所述二個(gè)結(jié)果進(jìn)行比較，如207步驟A＝B？只有在上述兩個(gè)加密結(jié)果相同情況下，微處理器4確認(rèn)智能卡有效，如步驟208；步驟200是智能卡身份的認(rèn)證開始；步驟201是判斷當(dāng)前智能卡的能否正常工作，如果智能卡無(wú)法正常工作，稅控收款機(jī)進(jìn)行步驟202的警告提示，提醒用戶；如果能夠正常工作，才會(huì)繼續(xù)進(jìn)行認(rèn)證進(jìn)程；步驟203是在智能卡正常工作條件下，稅控收款機(jī)向智能卡發(fā)送身份認(rèn)證的命令；步驟204是智能卡在接受到上述命令后，根據(jù)身份認(rèn)證密鑰以及內(nèi)嵌算法，向稅控收款機(jī)發(fā)送多位隨機(jī)數(shù)，每次發(fā)送的隨機(jī)數(shù)都不同，因而具有極高安全性；步驟205是稅控收款機(jī)根據(jù)接收到的隨機(jī)數(shù)，同時(shí)結(jié)合稅控收款機(jī)本身自帶的智能卡身份認(rèn)證密鑰，通過高安全性的DES加密算法獲得加密結(jié)果A；步驟206是智能卡讀寫模塊根據(jù)自身的身份認(rèn)證密鑰及向稅控收款機(jī)發(fā)送的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行DES加密算法，也獲得一個(gè)加密結(jié)果B，并發(fā)送至稅控收款機(jī)；步驟207是對(duì)兩個(gè)結(jié)果A和B進(jìn)行判斷，如果A和B相等，步驟208稅控收款機(jī)認(rèn)為智能卡身份認(rèn)證獲得通過，允許進(jìn)入步驟210進(jìn)入數(shù)字簽名認(rèn)證流程；如果A和B不相等，那么步驟209稅控收款機(jī)認(rèn)為當(dāng)前智能卡為非法卡，智能卡身份認(rèn)證失??；并由步驟211退出軟件更新操作，并提示用戶。
稅控收款機(jī)安全碼認(rèn)證，由微處理器4對(duì)智能卡讀寫模塊6進(jìn)行數(shù)字簽名讀取，微處理器4根據(jù)稅控收款機(jī)安全碼認(rèn)證密鑰進(jìn)行非對(duì)稱算法解密，獲得解密后的稅控收款機(jī)機(jī)器編碼，微處理器4讀取稅控收款機(jī)存儲(chǔ)的機(jī)器編碼，如步驟304。微處理器4對(duì)所述兩個(gè)機(jī)器編碼進(jìn)行比較，如步驟305。只有在上述兩個(gè)機(jī)器編碼結(jié)果相同情況下，稅控收款機(jī)微處理器確認(rèn)安全碼有效，如步驟306。
步驟300是數(shù)字簽名安全碼驗(yàn)證的開始；步驟301是稅控收款機(jī)再次判斷當(dāng)前智能卡的能否正常工作，提高系統(tǒng)安全系數(shù)；如果智能卡無(wú)法正常工作，稅控收款機(jī)進(jìn)行步驟303的警告提示，提醒用戶；如果能夠正常工作，才會(huì)繼續(xù)進(jìn)行認(rèn)證進(jìn)程；步驟302是稅控收款機(jī)從智能卡中獲取數(shù)字簽名信息；步驟304是稅控收款機(jī)根據(jù)獲得的數(shù)字簽名安全碼以及自帶的數(shù)字簽名安全碼對(duì)應(yīng)密鑰，通過RSA非對(duì)稱算法進(jìn)行解密，獲得解密所得機(jī)器編碼；如果解密失敗無(wú)法獲得機(jī)器編碼，稅控收款機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的警告提示；步驟305是稅控收款機(jī)將本機(jī)原有的機(jī)器編碼與解密所得機(jī)器編碼進(jìn)行比較；如果兩者相等，步驟306判斷出數(shù)字簽名驗(yàn)證獲得通過，允許步驟308通過標(biāo)準(zhǔn)串口從帶有更新軟件的PC機(jī)進(jìn)行軟件下載更新；如果兩者不相等，步驟307判斷出數(shù)字簽名驗(yàn)證失敗，為非法的數(shù)字簽名，由步驟309進(jìn)行退出稅控收款機(jī)軟件更新下載的操作，并提示用戶。
稅控收款機(jī)確認(rèn)數(shù)字簽名安全碼有效后，稅控收款機(jī)微處理器4通過標(biāo)準(zhǔn)串行接口7從PC機(jī)8中調(diào)出更新軟件，下載到稅控收款機(jī)程序存儲(chǔ)器5。
在軟件更新下載完成之后，微處理器4重置智能卡的使用狀態(tài)參數(shù)，并將相關(guān)操作記錄于智能卡的日志中，作為數(shù)字記錄。
3、后臺(tái)管理系統(tǒng)驗(yàn)收步驟軟件更新下載完成之后，所使用的智能卡必須上交歸還，并由后臺(tái)管理系統(tǒng)1自動(dòng)讀取智能卡中的日志記錄，保存于后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)中，便于日后的查詢、管理；隨后進(jìn)行銷卡操作，清空智能卡數(shù)據(jù)，由專人進(jìn)行保存。
權(quán)利要求
1.稅控收款機(jī)控制軟件安全更新的方法，其特征在于至少包括以下順序的步驟A、稅控收款機(jī)安全碼的建立，后臺(tái)管理系統(tǒng)(1)輸入機(jī)器編碼，后臺(tái)管理系統(tǒng)(1)將所述的機(jī)器編碼發(fā)送給SAM卡讀寫模塊(2)，SAM卡讀寫模塊(2)根據(jù)機(jī)器編碼和自身的密鑰進(jìn)行非對(duì)稱算法加密后獲得數(shù)字簽名安全碼，并發(fā)給后臺(tái)管理系統(tǒng)(1)，后臺(tái)管理系統(tǒng)(1)將所述的數(shù)字簽名安全碼發(fā)送至智能卡讀寫模塊(3)，并在智能卡中存儲(chǔ)；B、稅控收款機(jī)智能卡的確認(rèn)，稅控收款機(jī)收到軟件更新的下載指令后，由稅控收款機(jī)的微處理器(4)向智能卡讀寫模塊(6)發(fā)送身份認(rèn)證請(qǐng)求命令，智能卡讀寫模塊(6)向稅控收款機(jī)的微處理器(4)發(fā)送多位隨機(jī)數(shù)，微處理器(4)根據(jù)稅控收款機(jī)智能卡身份認(rèn)證密鑰和接收到的多位隨機(jī)數(shù)，由對(duì)稱算法產(chǎn)生一個(gè)結(jié)果，智能卡讀寫模塊(6)根據(jù)所發(fā)送的多位隨機(jī)數(shù)和自己的身份認(rèn)證密鑰，也由對(duì)稱算法產(chǎn)生一個(gè)結(jié)果，微處理器(4)對(duì)所述兩個(gè)結(jié)果進(jìn)行比較，只有在上述兩個(gè)加密結(jié)果相同情況下，微處理器(4)確認(rèn)智能卡有效；C、稅控收款機(jī)安全碼認(rèn)證，由微處理器(4)對(duì)智能卡讀寫模塊(6)進(jìn)行數(shù)字簽名讀取，微處理器(4)根據(jù)稅控收款機(jī)安全碼認(rèn)證密鑰進(jìn)行非對(duì)稱算法解密，獲得解密后的稅控收款機(jī)機(jī)器編碼，微處理器(4)讀取稅控收款機(jī)存儲(chǔ)的機(jī)器編碼，微處理器(4)對(duì)所述兩個(gè)機(jī)器編碼進(jìn)行比較，只有在上述兩個(gè)機(jī)器編碼結(jié)果相同情況下，稅控收款機(jī)微處理器確認(rèn)安全碼有效；D、稅控收款機(jī)確認(rèn)數(shù)字簽名安全碼有效后，稅控收款機(jī)微處理器(4)通過標(biāo)準(zhǔn)串行接口(7)從PC機(jī)(8)中調(diào)出更新軟件，下載到稅控收款機(jī)程序存儲(chǔ)器(5)。
2.稅控收款機(jī)控制軟件安全的更新驗(yàn)證裝置，包括PC機(jī)、后臺(tái)管理系統(tǒng)和以微處器(4)為中心的驗(yàn)證系統(tǒng)，其特征在于后臺(tái)管理系統(tǒng)(1)分別與SAM卡讀寫模塊(2)和智能卡讀寫模塊(3)相連接；微處理器(4)分別與智能卡讀寫模塊(6)、程序存儲(chǔ)器(5)、標(biāo)準(zhǔn)串行接口(7)和PC機(jī)(8)相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述稅控收款機(jī)控制軟件安全的更新驗(yàn)證裝置，其特征是控制軟件下載的裝置由后臺(tái)管理系統(tǒng)(1)、SAM卡讀寫模塊(2)、智能卡讀寫模塊(3)、微處理器(4)、程序存儲(chǔ)器(5)、智能卡讀寫模塊(6)、標(biāo)準(zhǔn)串行接口(7)和PC機(jī)(8)組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述稅控收款機(jī)控制軟件安全的更新驗(yàn)證裝置，其特征是SAM卡讀寫模塊(2)由SAM卡座U5、磁珠M9、M10、M11以及對(duì)SAM卡控制端口進(jìn)行上拉的電阻R11、R12、R13。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述稅控收款機(jī)控制軟件安全的更新驗(yàn)證裝置，其特征是智能卡讀寫模塊(3)由智能卡卡座U4、磁珠M5、M6、M7、M8、電阻R8、R36、R39、智能卡控制端口的上拉電阻R5、R6、R7、濾波電容C2、C3以及電壓保護(hù)二極管ZD1。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述稅控收款機(jī)控制軟件安全的更新驗(yàn)證裝置，其特征是標(biāo)準(zhǔn)串行接口(7)由專用的TTL與RS232電平轉(zhuǎn)換集成電路MAX232、濾波升壓電容C01、C02、C03、C04、C05組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述稅控收款機(jī)控制軟件安全更新的方法，其特征是SAM卡數(shù)字簽名步驟I、明文(稅控收款機(jī)機(jī)器編號(hào))由后臺(tái)管理系統(tǒng)發(fā)送到SAM卡，請(qǐng)求數(shù)字簽名；II、由SAM卡模塊，通過非對(duì)稱加密算法完成數(shù)字簽名；III、SAM卡模塊將數(shù)字簽名發(fā)送回后臺(tái)管理軟件，將SAM卡交還專業(yè)管理回收保管。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述稅控收款機(jī)控制軟件安全更新的方法，其特征是智能卡產(chǎn)生步驟I、初始化卡、建立智能卡文件系統(tǒng)，包括主文件、專業(yè)文件以及基本文件；II、建立智能卡密鑰文件，安裝自身密鑰；III、建立定長(zhǎng)記錄文件；IV、將稅控收款機(jī)機(jī)器編碼的明文和數(shù)字簽名由后臺(tái)寫入智能卡中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1稅控收款機(jī)控制軟件安全更新的方法，其特征是在軟件更新下載完成之后，微處理器(4)重置智能卡的使用狀態(tài)參數(shù)，并將相關(guān)操作記錄于智能卡的日志中，然后交回后臺(tái)管理系統(tǒng)讀取日志記錄于后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)中，進(jìn)行智能卡的銷卡和清空智能卡數(shù)據(jù)的銷空處理。
全文摘要
稅控收款機(jī)控制軟件安全更新方法及裝置，在稅控收款機(jī)進(jìn)行軟件更新下載操作之前，稅控收款機(jī)必須驗(yàn)證由其他載體提供的軟件更新下載安全碼，該安全碼根據(jù)每臺(tái)稅控收款機(jī)的特性參數(shù)，如具有唯一性的機(jī)器編碼，通過不對(duì)稱性加密運(yùn)算獲得數(shù)字簽名安全碼，存貯在隨機(jī)出售的智能卡中。在需要更新軟件下載時(shí)，首先對(duì)智能卡進(jìn)行身份認(rèn)證，在確認(rèn)智能卡身份正確后，進(jìn)行安全碼的認(rèn)證，通過對(duì)安全碼非對(duì)稱算法解密，獲得的解密碼與稅控收款存儲(chǔ)的機(jī)器編碼相同時(shí)，稅控收款機(jī)才進(jìn)行軟件更新下載。本發(fā)明采用具備唯一性、高安全性的數(shù)字簽名安全碼認(rèn)證方法，從根本上提高稅控收款機(jī)系統(tǒng)軟件更新下載的安全性和可靠性。
文檔編號(hào)H04L9/32GK1601959SQ200410067248
公開日2005年3月30日 申請(qǐng)日期2004年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月15日
發(fā)明者李剛, 陳海霞, 李劍日, 劉勇, 王芳, 吳長(zhǎng)先, 董翩翩 申請(qǐng)人:寧波三維技術(shù)有限公司