CPU卡安全门禁逐渐成为门禁市场主流

1 背景：

      目前我国80%的门禁产品均是采用原始IC卡的UID号或ID卡的ID号去做门禁卡，没有去进行加密认证或开发专用的密钥，非法破解的人士只需采用专业的技术手段就可以完成破解过程。导致目前国内大多数门禁产品都不具备安全性原因之一，是因为早期门禁产品的设计理论是从国外引进过来的，国内大部分厂家长期以来延用国外做法，采用ID和IC卡的只读特性进行身份识别使用，很少关注卡片与门禁机具间的加密认证，缺少安全密钥体系的设计，而ID卡是很容易可复制的载体，导致此类门禁很容易在极短时间内被破解和复制。

2 未来市场主流--CPU卡安全门禁系统

      有效防范门禁产品安全问题的根本解决方案就是升级改造现有ID卡或逻辑加密卡门禁机具及卡片，并逐步将ID或逻辑加密卡门禁产品替换为更为安全可靠的CPU卡安全门禁产品。

      需要从三个方面应用CPU卡安全门禁产品，包括CPU卡及COS系统、CPU卡门禁读卡器、CPU卡密钥管理系统。

2.1 CPU卡密钥管理系统

      在以IC卡为应用载体的信息系统中,密钥的管理是整个系统安全运行的基础。密钥管理系统的主要任务是进行密钥的生成、发行和更新，它直接关系到整个系统的安全。客户能过此软件自行生成和管理各类应用密钥，自行完成卡片的初始化工作，保证了客户拥有密钥管理和发卡的主动权。

      密钥管理功能

      密钥的数据可以是AB码单、密钥种子等形式。AB码单实际上是密钥种子的一种形式，它将种子数据分成两部分，分别由两个人控制，这样可以提高系统的安全性。通过密钥管理系统生成以下几个重要密钥：

      用户卡结构中主要存在以下两个密钥文件及相应的几个密钥：

      MF下的密钥文件(简称KMF)，其装载的密钥是卡片主控密钥(简称CCK，以下同)；

      ADF下的密钥文件(简称KADF)，其装载的密钥有应用主控密钥(简称ACK，以下同),应用维护密钥(简称AMK)，及其它应用密钥；

      其它密钥，如口令密钥PIN，口令解锁密钥，DES运算密钥等等。

      卡片初始化功能

      CPU卡的卡片初始化系统，实现CPU卡的密钥灌装和卡内结构初始化的工作。建立卡片文件结构、安装各工作密钥等卡片初始化工作。

      PSAM卡的卡片初始化和发行工作，装载各类CPU卡工作密钥。

2.2 CPU卡门禁读卡器

      CPU卡门禁读卡器将安全认证机制引入门禁控制领域。采用支持CPU卡并且支持PSAM卡（读卡器本身带SAM卡插槽）的门禁读卡器，应用PSAM卡安全认证读写机制，极大地提高了传统门禁读卡器的安全级别。

2.2.1 安全优势：

      CPU卡安全门禁读卡器采用SAM(PSAM)与CPU卡的安全认证，建立了完整、严密的密钥管理系统，充分使用了CPU卡安全特性，包括CPU卡和SAM卡的密钥系统。密钥注入SAM卡后，外部无法读取。将SAM卡插入读卡设备内，通过SAM卡和CPU卡进行双向验证。验证报文是由随机因子参与计算的，同一张卡在一台设备上刷卡，每次都不相同，彻底杜绝“伪卡”的出现。

      在门禁读卡器中安装SAM卡座，所有的认证都是由安装在SAM卡座中的SAM卡进行运算的。PSAM卡一般支持标准DES和3DES算法，并可以根据密钥长度自动选择算法，具有明文加MAC、密文、密文加MAC三种方式的数据和密钥线路保护功能。

2.3 CPU卡

      与非接触逻辑加密卡系统相比， 非接触式 CPU卡在现有的技术条件下是不可伪造的；

      CPU卡是真正意义上的智能卡，就是人们常说的SmartCard。卡内集成包括中央处理器（CPU）、只读存储器（ROM）、随机存取存储器(RAM)、电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）等主要部分，具有卡内操作系统COS (Chip Operating System)，用COS实现对卡内数据的保护，如用户和系统的相互认证、应用顺序控制和管理、随机数的产生和传输、密钥管理、加密、解密、信息的安全传输等。犹如一台超小型电脑。具有信息量大、防伪安全性高、可脱机作业，可多功能开发等优点。

      非接触CPU卡智能卡与非接触逻辑加密卡相比，拥有独立的CPU处理器和芯片操作系统，所以可以更灵活的支持各种不同的应用需求，更安全的设计交易流程。非接触式CPU卡具有三种认证方式，持卡者合法性认证——PIN校验，卡合法性认证——内部认证，系统合法性认证——外部认证，对交易的各个单元（持卡人、卡片、终端设备）进行相互认证，保证交易介质的合法性；在以上认证过程中，密钥是不在线路上以明文出现的，它每次的送出都是经过随机数加密的，而且因为有随机数的参加，确保每次传输的内容不同，保证了交易内容的合法性。所以，采用非接触式CPU卡可以杜绝伪造卡、伪造终端、伪造交易，最终保证了交易的安全性。[page]

3 同方CPU卡安全门禁产品：

      为了应对当前M1卡破解问题，基于自主国产知识产权的CPU卡、CPU卡读写设备、CPU卡COS系统及CPU卡密钥管理系统等受到广泛关注。同方锐安科技有限公司于2009年初适时推出同方CPU卡安全门禁系列产品，并同时推出将原有ID卡或非接触逻辑加密卡门禁系统升级为更为安全可靠的非接触CPU卡改造方案。

3.1 产品组成

      同方锐安科技有限公司推出的CPU卡安全门禁系统由以下几个部分组成：CPU卡安全门禁读卡器、CPU卡片、安全门禁密钥管理系统、CPU卡发卡器、门禁控制器及门禁管理软件。

     
 
3.2 主要产品介绍

      TF-CS2000系列非接触CPU卡

      TF-CS2000系列非接触CPU卡是由同方自主研发的一款带有TDES/DES硬件加速功能的非接触CPU 卡。该产品支持多应用防火墙，支持内外部双向认证，具有硬件DES处理器和真随机数发生器，符合IEC/ISO14443标准。具备防冲突机制，支持防插拔处理和数据断电保护机制。

      主要性能指标：

数据容量：8Kbytes（可选4/16Kbytes）；
技术规范：支持PBOC2.0的电子存折/电子钱包/借贷记应用；
保存时间：最短10年；
擦写次数：至少10万次；
运算速度：最大848KBps通讯速率；
交易时间：标准PBOC电子钱包交易时间<80ms；
读写距离：0~10cm；
工作温度：-25℃~ +70℃

      产品外观：

      TF-DF6000系列门禁读卡器

      TF-DF6000系列门禁读卡器采用同方自主研发的专用读卡芯片， 同方门禁读卡器创新性地将智能卡安全认证机制引入门禁控制领域，应用PSAM卡安全认证读写机制，极大地提高了传统门禁读卡器的安全级别。产品支持Wiegand26/34/37以及RS485通讯协议，适合配套各种型号的门禁控制器。产品支持PSAM卡安全认证。

      主要技术参数：

工作电源： 9VDC-12VDC
读卡距离： 40mm
读卡时间： 200ms
输出格式： Wiegand26Bit、Wiegand34Bit、Wiegand37Bit
显示： 双色LED指示灯（红、绿）
峰鸣报警： 4kHz报警
工作温度： -10℃～+70℃
防拆探测： 支持
安全芯片: PSAM卡/SAM2.0模块
密钥 用户自定义密钥,长度128位
外壳: ABS、内部灌黑色树脂胶
密钥键盘: 支持卡+控制器密码方式

      产品外观：

     
 
3.3 产品优势

      高安全性

      CPU卡安全门禁读卡器内置有PSAM卡插槽和SAM模块，通过发行PSAM卡或使用SAM认证模块来存储各类密钥，通过内/外部认证方式，对交易的卡片、终端设备进行相互认证，保证交易介质的合法性。

      完善的密钥管理体系

      通过同方CPU卡安全门禁密钥管理系统，最终用户可以按CPU卡密钥管理流程生成和管理各类CPU卡密钥，并完成对CPU卡的初始化工作。

      良好的兼容性

      同方CPU卡安全门禁系列产品与第三方门禁控制器厂家有良好的技术兼容性，支持多种输出格式。与国内外多家主流门禁控制器厂家成功对接。

      灵活的对接方式

      同方提供读卡助手功能和二次开发接口，第三方公司门禁管理软件可以在不进行修改或者简单的二次开发，实现借助同方的CPU卡发卡器实现对卡片进行读写卡操作。

      平滑升级，保护投资

      客户可以不更换原有门禁控制器的前提下，将传统门禁系统平滑升级至CPU卡产品门禁系统，保护客户的原有投资。