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IC卡脚本安全相关

IC卡

标准 PBOC EMV VISA MasterCard

卡片应用密文认证(ARQC)

IC卡包含的知识很多，这里只对验卡（交易）阶段做说明

  1. 验证卡片（交易）ARQC

  2. 卡片验证（交易）ARPC

  3. 双向认证 服务器端验证ARQC，响应ARPC

    EMV 4.1 book2 中对ATC Limit

    Issuers should be aware that few, if any, cards in normal use will approach the 65,535 transaction limit (60 per day every day for a 3 year card) and that cards with a high count may have been subject to attack. If a card with a shorter lifetime is desired, consideration may be given to a lower limit, or to starting the counter at an intermediate value

    ​

VISA Cryptogram Version Number 10

使用UDK[ac]直接计算TC/AAC/ARQC 数据填充 PaddingMethod1

The remaining right-most bits in the last data block shall be zero filled for Cryptogram Version 10.

Visa Integrated Circuit Card Card Specification, Version 1.4.0 -D.2 Generating the TC, AAC, and ARQC

输入密钥： 128Bits UDK[ac]

密钥算法： DESede-CBC 初始化向量 全0，分组 64Bits

填充规则：不足时填充0x00 即ISO-9797-1 Padding Method 1

算法描述：直接使用UDK[ac] 对填充数据进行X9.9 MAC计算，取MAC即为ARQC

输出： 8Byte 结果

VISA Cryptogram Version Number 14

使用UDK[ac]离散的会话密钥计算TC/AAC/ARQC 数据填充 PaddingMethod2

For Cryptogram Version 14, a mandatory “80” byte is added at the end of the significant data. The smallest number of “00’ bytes are added to right of the “80” so the last block is 8 bytes.

Visa Integrated Circuit Card Card Specification, Version 1.4.0 -D.2 Generating the TC, AAC, and ARQC

输入密钥：128Bits SK[ac]

密钥算法：DESede-CBC 初始化向量 全0，分组 64Bits

填充规则：填充强制 0x80 即ISO-9797-1 Padding Method 2

算法描述：使用会话密钥SK[ac]对填充数据进行X9.9规则的MAC计算，取MAC即为ARQC

输出： 8Byte 结果

MasterCard M/Chip4

输入密钥：128Bits SK[ac]

密钥算法：DES-CBC 初始化向量 全0，分组 64Bits

填充规则：填充强制 0x80 即ISO-9797-1 Padding Method 2

算法描述：使用会话密钥SK[ac]对填充数据进行X9.19规则的MAC计算，取MAC即为ARQC

输出： 8Byte 结果

UnionPay PBOC3.0

  • 国际

    输入密钥： 128Bits SK[ac]

    密钥算法： DES-CBC 初始化向量 全0，分组 64Bits

    填充规则： 填充强制 0x80 即ISO-9797-1 Padding Method 2

    算法描述： 使用会话密钥SK[ac]对填充数据进行X9.19规则的MAC，取MAC即为ARQC

    输出： 8Byte 结果

  • 国密

    输入密钥： 128Bits SK[ac]

    密钥算法： SM4-CBC 初始化向量 全0，分组 128Bits

    填充规则： 填充强制 0x80 即ISO-9797-1 Padding Method 2

    算法描述： 使用会话密钥SK[ac]对填充数据进行X9.9规则的MAC，取MAC即为ARQC

    输出： 8Byte 结果

卡片应用密文响应(ARPC)

EMV 规定了两种计算方式

  • EMV4.1 ARPC方式一（EMV4.1 Book2 8.2.1）

    将 计算的 ARQC【8Byte】与 ARC||0【6Byte】异或，使用过程密钥SK[ac]加密，结果就是 ARPC

  • EMV4.1 ARPC方式二 （EMV4.1 Book2 8.2.2）

    使用到额外的 CSU（卡片状态 Card Status Update）4Byte 以及PAD（ 专用数据 Proprietary Authentication Data ） 0-8Byte

    将 ARQC、 CSU和PAD 拼接，按照ISO/IEC 9797-1 Algorithm 3, and the parameter s is set to 4进行MAC

    输出 4字节结果作为ARPC，然后将ARPC||CSU||PAD 返回

UnionPay PBOC3.0

ARPC由ARQC生成，具体实现方法如下：

  • a) 该方式同EMV4.1 ARPC方式一

    将应用密文与授权响应密文的响应代码（tag为91子域的后面部分）进行异或。应用密文包括在上传的请求报文tag为9F26的子域域中，通常是ARQC，在一些特殊情况下是AAC。授权响应密文的响应代码在执行异或前左对齐后面补6个字节0x00。

  • b) SM4算法模式：上述异或的结果是一个8字节的数据块D1，将数据块D1扩充成16字节，不足16字节的右边补0x00,对D1用过程密钥采用SM4密钥计算得到16个字节的HK。取16字节的HK的左边8字节HKL，作为8字节ARPC。

IC卡部分数据填充多以 ISO 9797-1 Padding Method 2 为主

IC卡脚本加密

GP规范中要求加密需支持两种模式

  1. ECB 该模式下，如果不足时填充 0x00 即执行 Padding Method 1
  2. CBC 该模式下，IV 默认为全0 0x00 ， 强制填充 0x80 即执行 Padding Method 2

特别的，应用系统在解密/转加密时不需要去除填充，解决对块数据操作。（去）填充操作由IC卡完成

EMV 等规范都遵循GP规范

IC卡脚本MAC

GP个人化规范中规定MAC长度： 用于数据准备时：4Byte ，用于个人化时：8Byte

EMV中MAC 长度 4-8Bytes，且数据填充方式为 强制0x80 (Padding Method 2)

EMV 标准中提供两种计算方法

  1. ISO/IEC 9797-1 Algorithm 1 等同于 X9.9（但支持多倍密钥）（填充规则不同）
  2. ISO/IEC 9797-1 Algorithm 3 等同于 X9.19（双倍密钥）（填充规则不同）

不同规范中 用于计算MAC的key的生成方式有所不同，参见对应规范的密钥离散方式

  • VISA规范中 使用 X9.19 即EMV方法2
  • MasterCard M/Chip4 使用X9.9 即EMV方法1
  • 银联卡 PBOC2.0 使用X9.9 即EMV方法1
  • 银联卡 PBOC3.0 国密 使用X9.9 但算法更换为SM4,取左侧 8字节

IC卡PIN修改 PIN Change