智能卡安全機(jī)制比較系列（六）TimeCOS

文章出處：http://www.sgrivertours.com 作者：佚名 人氣： 發(fā)表時(shí)間：2012年02月26日

    TimeCOS是握奇公司推出的智能卡操作系統(tǒng)，也可以說(shuō)是國(guó)內(nèi)早期自己開(kāi)發(fā)的為數(shù)不多的幾款COS之一。當(dāng)然隨著后來(lái)國(guó)內(nèi)公司對(duì)于CPU卡開(kāi)發(fā)的投入，其他公司的COS產(chǎn)品也紛紛推出。

    其實(shí)從握奇的TimeCOS來(lái)看，早期的1.0版本和目前流行的TimeCOS版本之間在安全機(jī)制方面存在很大的差別。TimeCOS1.0采用的是按位比較的狀態(tài)機(jī)機(jī)制，也就是說(shuō)TimeCOS1.0在內(nèi)存中維護(hù)一個(gè)安全狀態(tài)字節(jié)，這個(gè)字節(jié)的每個(gè)位分別對(duì)應(yīng)一種安全狀態(tài)，在初始情況下這個(gè)狀態(tài)字節(jié)為00，只有通過(guò)外部認(rèn)證或者是通過(guò)PIN的驗(yàn)證之后這個(gè)字節(jié)的某個(gè)位才能從0轉(zhuǎn)變?yōu)?。而某個(gè)文件或者應(yīng)用的安全狀態(tài)一般都需要這個(gè)安全狀態(tài)字節(jié)的某些位必須被置1之后才能被訪問(wèn)或者操作。這種模式簡(jiǎn)單易行，基本可以滿(mǎn)足各種基本的應(yīng)用需求。

    但是在隨后的TimeCOS版本中，握奇借鑒了StarCOS的安全機(jī)制模式，也采用前后順序狀態(tài)，以及狀態(tài)數(shù)值之間的大小比較來(lái)確定安全狀態(tài)是否被滿(mǎn)足。

    在握奇各種細(xì)分的COS版本中，基本上都采用了這種類(lèi)StarCOS的安全機(jī)制，其中包括：PBOC產(chǎn)品、PKI產(chǎn)品、PSAM產(chǎn)品等。

    具體的實(shí)施方法是：卡片的內(nèi)存中同樣會(huì)有一個(gè)安全狀態(tài)字節(jié)，不過(guò)這個(gè)字節(jié)的變化不是按位改變，而是由認(rèn)證密鑰（或者PIN）中預(yù)設(shè)的“后續(xù)狀態(tài)”來(lái)直接指定，對(duì)于卡片中存儲(chǔ)的任何一個(gè)密鑰（含PIN）都有一個(gè)所謂的“后續(xù)狀態(tài)”。

    這個(gè)字節(jié)被劃分為前后兩個(gè)半字節(jié)，分別用來(lái)指出MF和當(dāng)前DF的狀態(tài)。

    卡片各種操作的權(quán)限的獲得就是通過(guò)這個(gè)狀態(tài)的轉(zhuǎn)變來(lái)實(shí)現(xiàn)，該狀態(tài)的取值范圍是0到15，操作的權(quán)限用一個(gè)字節(jié)表示，分為左右兩個(gè)半字節(jié)，其中左半字節(jié)和右半字節(jié)的取值均為0-15（0x0-0xF），可以表示為0xXY，如果當(dāng)前DF的安全狀態(tài)值V滿(mǎn)足Y<=V<=X的條件，那么就獲得了操作權(quán)限。

    比如一個(gè)文件的讀權(quán)限是0x52，而寫(xiě)權(quán)限是0x84；密鑰1的后續(xù)狀態(tài)是0x03，而密鑰2的后續(xù)狀態(tài)是0x05。那么認(rèn)證密鑰1之后可以文件滿(mǎn)足讀權(quán)限，但是不可寫(xiě)；認(rèn)證密鑰2后可以滿(mǎn)足文件的寫(xiě)權(quán)限，但是不可讀。

    如果要把某個(gè)權(quán)限設(shè)定為可以自由操作，無(wú)需認(rèn)證密鑰，那么可以設(shè)為0xF0，這種情況下無(wú)論安全狀態(tài)字節(jié)的值V是什么都滿(mǎn)足0<=V<=15的條件。當(dāng)然如果要把某個(gè)權(quán)限設(shè)定為禁止，即無(wú)論認(rèn)證多少密鑰都不能滿(mǎn)足權(quán)限，那么可以設(shè)定為0x1F，在這種情況下無(wú)論S為任何值V都不能滿(mǎn)足小于等于1并且大于等于15的條件。

    特別地如果操作權(quán)限為0x0Y（即0xXY中的X=0），則表示需要比較MF下的安全狀態(tài)大于Y。

    如果仔細(xì)分析了StarCOS的安全機(jī)制，可以發(fā)現(xiàn)握奇采用的機(jī)制是在StarCOS的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個(gè)改進(jìn)版本，因?yàn)镾tarCOS可以定義比較模式，也就是StarCOS可以更靈活地定義比較安全狀態(tài)究竟是采用大于、小于還是等于或者不等于的模式。

    國(guó)內(nèi)另外一些廠商推出的COS多數(shù)借鑒握奇的TimeCOS安全機(jī)制，比如明華的所謂SmartCOS，以及復(fù)旦的FMCOS。

    而航天金卡的PowerCOS則是完全照搬了StarCOS的安全機(jī)制。

    國(guó)內(nèi)的一些應(yīng)用開(kāi)發(fā)商和某些行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定者，在進(jìn)行系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃的過(guò)程中根本沒(méi)有去認(rèn)真閱讀ISO7816的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，僅把某家廠商的用戶(hù)手冊(cè)作為唯一的參考，甚至錯(cuò)誤地認(rèn)為全世界所有的COS都應(yīng)該是這樣的，實(shí)在讓人無(wú)語(yǔ)！