一種安全采集和分發(fā)傳輸密鑰的方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及電子支付終端領(lǐng)域，公開了一種安全采集和分發(fā)傳輸密鑰的方法及，包括生成步驟和分發(fā)步驟，生成步驟主要包括對操作員卡的認(rèn)證、整機序列號和工作證書的下載、POS終端的激活操作等，分發(fā)步驟主要包括加密機對MTMS系統(tǒng)中的SN-TK數(shù)據(jù)包進行重新加密和簽名后分發(fā)至KMS系統(tǒng)。本發(fā)明還公開了一種安全采集傳輸密鑰的裝置和一種安全分發(fā)傳輸密鑰的裝置。其有益效果是：每臺POS終端在生產(chǎn)時，傳輸密鑰TK隨機產(chǎn)生的，保證每臺POS終端所采集到的TK數(shù)據(jù)具備唯一性；在TK采集過程中對操作人員進行嚴(yán)格的權(quán)限驗證，保證安全性；分發(fā)過程進行嚴(yán)格的合法性驗證、二次轉(zhuǎn)加密及簽名，保證生產(chǎn)所采集TK數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
【專利說明】一種安全采集和分發(fā)傳輸密鑰的方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子支付領(lǐng)域，尤其涉及一種安全采集和分發(fā)傳輸密鑰的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[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(PINPAD)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(guān)信息交換的設(shè)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(zhuǎn)發(fā)POS終端的交易請求，并向POS終端回送交易結(jié)果信息，是集中管理和交易處理的系統(tǒng)；密碼鍵盤(PINPAD)是對各種金融交易相關(guān)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(shè)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(shè)備，用于PIN的解密、驗證報文和文件來源的正確性以及存儲密鑰。個人標(biāo)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(luò)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 MasterKey, 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(yīng)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(shè)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(luò)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用于對WK進行加密保護。每臺POS終端有唯一的TMK，必須要有安全保護，保證只能寫入設(shè)備并參與計算，不能讀??；TMK是一個很關(guān)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(yán)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(guān)鍵。現(xiàn)有的TMK下載方案如下:
[0004]1、密鑰母POS方案:用戶在POS收單系統(tǒng)硬件加密機和密鑰母POS輸入一樣的傳輸加密密鑰。POS終端通過密鑰母POS向POS收單系統(tǒng)發(fā)起終端主密鑰下載請求，POS收單系統(tǒng)驅(qū)動硬件加密機隨機生成終端主密鑰，并用傳輸加密密鑰加密傳輸給密鑰母P0S，密鑰母POS用傳輸加密密鑰解密后再傳輸給POS終端，POS終端獲得終端主密鑰明文，保存到POS終端密碼鍵盤，從而實現(xiàn)POS終端和POS收單系統(tǒng)之間終端主密鑰的同步。
[0005]2、IC卡解密方案:用戶在POS收單系統(tǒng)硬件加密機和IC卡中注入一樣的傳輸加密密鑰。用戶將IC卡插入POS終端，POS終端向POS收單系統(tǒng)發(fā)起終端主密鑰下載請求，POS收單系統(tǒng)驅(qū)動硬件加密機隨機生成終端主密鑰，并用傳輸加密密鑰加密傳輸給POS終端，POS終端用IC卡中的傳輸加密密鑰解密終端主密鑰密文，獲得終端主密鑰明文，保存到POS終端密碼鍵盤，從而實現(xiàn)POS終端和POS收單系統(tǒng)之間終端主密鑰的同步。
[0006]上述兩種方案都有以下缺點:終端主密鑰明文出現(xiàn)在安全設(shè)備之外，為防范密鑰泄露風(fēng)險，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。這就帶來了維護中心機房工作量大、設(shè)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導(dǎo)致運輸成本上升、為了集中下裝密鑰需大量人手和工作時間導(dǎo)致成維護本大、維護周期長等問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是，提供一種安全采集傳輸密鑰的方法，包括步驟:
[0008]S101、操作終端接收到MTMS系統(tǒng)發(fā)送的輸入操作員密碼提示后，讀取插入的操作員卡和輸入的操作員密碼，并將操作員卡信息發(fā)送至MTMS系統(tǒng)以驗證操作員卡的合法性；
[0009]S102、MTMS系統(tǒng)判斷接收到的操作員卡信息是否合法，若是，執(zhí)行步驟S103，若否，返回步驟SlOl ；
[0010]S103、MTMS系統(tǒng)發(fā)送整機序列號SN下載指令至POS終端，，并判斷序列號SN是否下載成功，若是，進入步驟S104，若否，返回步驟SlOl ；
[0011]S104、MTMS系統(tǒng)判斷操作員卡是否拔出，若是，返回步驟S101，若否，控制MTMS系統(tǒng)向POS終端下載工作證書；
[0012]S105、P0S終端驗證下載的工作證書是否合法，若是，則從工作證書中提取公鑰；
[0013]S106、POS終端隨機生成傳輸密鑰TK ；
[0014]S107、POS終端采用公鑰對傳輸密鑰TK加密生成TK密文，將TK密文和序列號SN傳輸至MTMS系統(tǒng)；
[0015]S108、MTMS系統(tǒng)將TK密文和序列號SN進行打包生成SN-TK數(shù)據(jù)包，并使用操作員卡對SN-TK數(shù)據(jù)包簽名；
[0016]S109、MTMS系統(tǒng)將對應(yīng)所述SN-TK數(shù)據(jù)包的SN-TK生成成功狀態(tài)信息發(fā)送至POS終端；
[0017]S110、P0S終端判斷是否接收到SN-TK生成成功狀態(tài)信息，若是，則執(zhí)行步驟S111，若否，則返回步驟S109 ；
[0018]SllU POS終端從生產(chǎn)態(tài)轉(zhuǎn)換為使用態(tài)以完成激活，并生成終檢成功標(biāo)志發(fā)送至MTMS系統(tǒng)；
[0019]SI 12, MTMS系統(tǒng)收到終檢成功標(biāo)志后，保存該POS終端的SN-TK數(shù)據(jù)包。
[0020]本發(fā)明采用的另一個技術(shù)方案是，提供一種安全分發(fā)傳輸密鑰的方法，包括步驟:
[0021]S201、MTMS系統(tǒng)獲取需進行遠程密鑰下載的POS終端的序列號SN對應(yīng)的SN-TK數(shù)據(jù)包；
[0022]S202、MTMS系統(tǒng)逐條驗證SN-TK數(shù)據(jù)包的合法性；
[0023]S203、MTMS系統(tǒng)根據(jù)SN-TK數(shù)據(jù)包所對應(yīng)的客戶信息，獲取客戶KMS系統(tǒng)配置表中對應(yīng)的密鑰索引號，并發(fā)送至加密機，獲取所需密鑰信息，所需密鑰包括用于對SN-TK數(shù)據(jù)包進行解密的私鑰Pr、用于對解密后獲取的TK進行對稱加密的保護密鑰PK、用于對經(jīng)過PK加密后的傳輸密鑰TK進行計算MAC值的密鑰MAK ；
[0024]S204、MTMS系統(tǒng)根據(jù)SN-TK對應(yīng)的Pr索引號從加密機獲取對應(yīng)的Pr密鑰信息，通過Pr對SN-TK數(shù)據(jù)包進行解密獲取TK ；
[0025]S205、MTMS系統(tǒng)根據(jù)SN-TK對應(yīng)的客戶信息獲取對應(yīng)的客戶PK索引號，根據(jù)PK索引號從加密機獲取對應(yīng)的PK密鑰信息，通過PK對TK、SN以及SN-TK數(shù)據(jù)包中的其他數(shù)據(jù)進行打包后加密生成新SN-TK數(shù)據(jù)包；
[0026]S206、MTMS系統(tǒng)根據(jù)SN-TK對應(yīng)的客戶信息獲取對應(yīng)的客戶MAK索引號，根據(jù)MAK索引號從加密機獲取對應(yīng)的MAK密鑰信息，通過MAK對新SN-TK數(shù)據(jù)包進行簽名；
[0027]S207、MTMS系統(tǒng)將簽名后的新SN-TK數(shù)據(jù)包保存到服務(wù)器；
[0028]S208、當(dāng)進行傳輸密鑰TK的分發(fā)時，MTMS系統(tǒng)將簽名后的新SN-TK數(shù)據(jù)包發(fā)送至KMS系統(tǒng)；
[0029]S209、KMS系統(tǒng)對接收到的簽名后的新SN-TK進行MAK驗證并在驗證通過后在KMS系統(tǒng)中建立新SN-TK的對應(yīng)關(guān)系表。
[0030]本發(fā)明采用的另一個技術(shù)方案是，提供一種安全采集傳輸密鑰的裝置，包括操作終端、MTMS系統(tǒng)和POS終端，所述MTMS系統(tǒng)包括第一判斷模塊、SN下載控制模塊、第二判斷模塊、打包模塊、第一發(fā)送模塊和SN-TK數(shù)據(jù)包保存模塊，所述POS終端包括第一驗證模塊、TK生成模塊、第一加密模塊、第三判斷模塊和激活模塊；
[0031]所述操作終端用于在接收到MTMS系統(tǒng)發(fā)送的輸入操作員密碼提示后，讀取插入的操作員卡和輸入的操作員密碼，并將操作員卡信息發(fā)送至MTMS系統(tǒng)以驗證操作員卡的合法性；
[0032]所述第一判斷模塊用于判斷MTMS系統(tǒng)接收到的操作員卡信息是否合法，若是，通知SN下載控制模塊執(zhí)行操作，若否，通知操作終端執(zhí)行操作；
[0033]所述SN下載控制模塊用于發(fā)送整機序列號SN下載指令至POS終端，并判斷序列號SN是否下載成功，若是，通知第二判斷模塊執(zhí)行判斷，若否，通知操作終端執(zhí)行操作；
[0034]所述第二判斷模塊用于判斷操作員卡是否拔出，若是，通知操作終端執(zhí)行操作，若否，控制MTMS系統(tǒng)向POS終端下載工作證書；
[0035]所述第一驗證模塊用于驗證下載的工作證書是否合法，若是，則從工作證書中提取公鑰；
[0036]所述TK生成模塊用于隨機生成傳輸密鑰TK ；
[0037]所述第一加密模塊用于采用公鑰對傳輸密鑰TK加密生成TK密文，將TK密文和序列號SN傳輸至MTMS系統(tǒng)；
[0038]所述打包模塊用于將接收到的TK密文和序列號SN進行打包生成SN-TK數(shù)據(jù)包，并使用操作員卡對SN-TK數(shù)據(jù)包簽名；
[0039]所述第一發(fā)送模塊用于將對應(yīng)所述SN-TK數(shù)據(jù)包的SN-TK生成成功狀態(tài)信息發(fā)送至POS終端；
[0040]所述第三判斷模塊用于判斷POS終端是否接收到SN-TK生成成功狀態(tài)信息，若是，則通知激活模塊執(zhí)行操作，若否，通知第一發(fā)送模塊執(zhí)行操作；[0041]所述激活模塊用于使POS終端從生產(chǎn)態(tài)轉(zhuǎn)換為使用態(tài)以完成POS終端激活，并生成終檢成功標(biāo)志發(fā)送至MTMS系統(tǒng)；
[0042]所述SN-TK數(shù)據(jù)包保存模塊用于在收到終檢成功標(biāo)志后，保存該POS終端的SN-TK數(shù)據(jù)包。
[0043]本發(fā)明采用的另一個技術(shù)方案是，提供一種安全分發(fā)傳輸密鑰的裝置，包括MTMS系統(tǒng)、加密機和KMS系統(tǒng)，所述MTMS系統(tǒng)包括接收模塊、第二驗證模塊、第三發(fā)送模塊、解密模塊、第二加密模塊、簽名模塊、第四發(fā)送模塊和TK分發(fā)模塊；
[0044]所述接收模塊用于獲取需進行遠程密鑰下載的POS終端的序列號SN對應(yīng)的SN-TK數(shù)據(jù)包；
[0045]所述第二驗證模塊用于逐條驗證SN-TK數(shù)據(jù)包的合法性；
[0046]所述第三發(fā)送模塊用于根據(jù)SN-TK數(shù)據(jù)包所對應(yīng)的客戶信息，獲取客戶KMS系統(tǒng)配置表中對應(yīng)的密鑰索引號，并發(fā)送至加密機，獲取所需密鑰信息，所需密鑰包括用于對SN-TK數(shù)據(jù)包進行解密的私鑰Pr、用于對解密后獲取的TK進行對稱加密的保護密鑰PK、用于對經(jīng)過PK加密后的傳輸密鑰TK進行計算MAC值的密鑰MAK ；
[0047]所述解密模塊用于根據(jù)SN-TK對應(yīng)的Pr索引號從加密機獲取對應(yīng)的Pr密鑰信息，通過Pr對SN-TK數(shù)據(jù)包進行解密獲取TK ；
[0048]所述第二加密模塊用于根據(jù)SN-TK對應(yīng)的客戶信息獲取對應(yīng)的客戶PK索引號，根據(jù)PK索引號從加密機獲取對應(yīng)的PK密鑰信息，通過PK對TK、SN以及SN-TK數(shù)據(jù)包中的其他數(shù)據(jù)進行打包后加密生成新SN-TK數(shù)據(jù)包；
[0049]所述簽名模塊用于根據(jù)SN-TK對應(yīng)的客戶信息獲取對應(yīng)的客戶MAK索引號，根據(jù)MAK索引號從加密機獲取對應(yīng)的MAK密鑰信息，通過MAK對新SN-TK數(shù)據(jù)包進行簽名；
[0050]所述第四發(fā)送模塊用于將簽名后的新SN-TK數(shù)據(jù)包保存到服務(wù)器；
[0051]所述TK分發(fā)模塊用于當(dāng)進行傳輸密鑰TK的分發(fā)時，將簽名后的新SN-TK數(shù)據(jù)包發(fā)送至KMS系統(tǒng)；
[0052]所述KMS系統(tǒng)用于對接收到的簽名后的新SN-TK進行MAK驗證并在驗證通過后建立新SN-TK的對應(yīng)關(guān)系表。
[0053]本發(fā)明的有益效果是:每臺POS終端在生產(chǎn)時，傳輸密鑰TK都是隨機產(chǎn)生的，保證每臺POS終端所采集到的TK數(shù)據(jù)具備唯一性；在TK采集過程中對操作人員進行嚴(yán)格的權(quán)限驗證，這樣盡最大可能防止他人對POS終端進行非法操作，保證其安全性；另外，對產(chǎn)生的TK數(shù)據(jù)在分發(fā)到客戶的KMS系統(tǒng)前都進行合法性驗證，同時進行二次轉(zhuǎn)加密及簽名，保證生產(chǎn)所采集TK數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0054]圖1為本發(fā)明一實施方式中的一種安全采集傳輸密鑰的裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0055]圖2為本發(fā)明一實施方式中的一種安全采集傳輸密鑰的方法的執(zhí)行流程圖；
[0056]圖3為本發(fā)明一實施方式中的一種安全分發(fā)傳輸密鑰的裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0057]圖4為本發(fā)明一實施方式中的一種安全分發(fā)傳輸密鑰的方法的執(zhí)行流程圖。
[0058]主要元件符號說明:
[0059]100、操作終端；[0060]200、MTMS系統(tǒng)；210、第一判斷模塊；220、SN下載控制模塊；230、第二判斷模塊；240、打包模塊；250、第一發(fā)送模塊；260、SN-TK數(shù)據(jù)包保存模塊；270、接收模塊；280、第二驗證模塊；290、第三發(fā)送模塊；2100、解密模塊；第2110、二加密模塊；2120、簽名模塊；2130、第四發(fā)送模塊；2140、TK分發(fā)模塊；
[0061]300、POS終端；310、第一驗證模塊；320、TK生成模塊；330、第一加密模塊；340、第三判斷模塊；350、激活模塊；
[0062]400、加密機；500、KMS 系統(tǒng)。
【具體實施方式】
[0063]為詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實施方式并配合附圖詳予說明。
[0064]為解決【背景技術(shù)】中存在的問題，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(yīng)用場景下所需的傳輸方式傳送至KMS系統(tǒng)(Key ManagementSystem,密鑰管理系統(tǒng)，用于管理終端主密鑰TMK)中。
[0065]當(dāng)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。
[0066]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。
[0067]在某些場景下，采用操作終端采集POS終端產(chǎn)生的TK，并由操作終端負(fù)責(zé)將TK傳輸給MTMS系統(tǒng)(Material Tracking Management System,物料追溯系統(tǒng)，主要在工廠生產(chǎn)中使用)，由MTMS系統(tǒng)統(tǒng)一管理TK，并將TK發(fā)送給相應(yīng)的KMS系統(tǒng)，所述輸送過程由CA中心(Certif icate Authority,證書授權(quán)中心，米用 Public Key Infrastructure 公開密鑰基礎(chǔ)架構(gòu)技術(shù)，專門提供網(wǎng)絡(luò)身份認(rèn)證服務(wù)，負(fù)責(zé)簽發(fā)和管理數(shù)字證書，且具有權(quán)威性和公正性的第三方信任機構(gòu))鑒別操作終端、MTMS系統(tǒng)和KMS系統(tǒng)的身份。采用操作終端采集TK可以方便TK的采集操作(可以實現(xiàn)一鍵采集等)和TK采集的權(quán)限管理；采用MTMS系統(tǒng)可以方便對TK統(tǒng)一管理，方便以后售后維修時POS終端的數(shù)據(jù)查找與下載，通過MTMS系統(tǒng)可以實現(xiàn)按生產(chǎn)單批量傳輸TK，方便TK的傳輸管理，防止TK誤傳給錯誤的對象；引入CA中心可以防止偽終端和偽KMS系統(tǒng)竊取TK。
[0068]本發(fā)明的應(yīng)用場景為POS終端產(chǎn)生TK，操作終端采集TK并將TK傳輸給第三方(MTMS系統(tǒng))，由第三方進行處理后(轉(zhuǎn)加密)發(fā)送給KMS系統(tǒng)，KMS系統(tǒng)接收到POS終端的下載請求后用TK加密TMK后發(fā)送給POS終端。
[0069]下面就對本發(fā)明克服上述問題的技術(shù)方案進行詳細(xì)說明。
[0070]請參閱圖1，圖1為本發(fā)明一實施方式中的一種安全采集傳輸密鑰的裝置的結(jié)構(gòu)框圖，包括包括操作終端100、MTMS系統(tǒng)200和POS終端300。
[0071]所述MTMS系統(tǒng)200包括第一判斷模塊210、SN下載控制模塊220、第二判斷模塊230、打包模塊240、第一發(fā)送模塊250和SN-TK數(shù)據(jù)包保存模塊260。
[0072]所述POS終端300包括第一驗證模塊310、TK生成模塊320、第一加密模塊330、第三判斷模塊340和激活模塊350。
[0073]所述操作終端100用于在接收到MTMS系統(tǒng)200發(fā)送的輸入操作員密碼提示后，讀取插入的操作員卡和輸入的操作員密碼，并將操作員卡信息發(fā)送至MTMS系統(tǒng)200以驗證操作員卡的合法性。
[0074]所述第一判斷模塊210用于判斷MTMS系統(tǒng)200接收到的操作員卡信息是否合法，若是，通知SN下載控制模塊220執(zhí)行操作，若否，通知操作終端100執(zhí)行操作。
[0075]所述SN下載控制模塊220用于發(fā)送整機序列號SN下載指令至POS終端，并判斷序列號SN是否下載成功，若是，通知第二判斷模塊執(zhí)行判斷，若否，通知操作終端100執(zhí)行操作。
[0076]所述第二判斷模塊230用于判斷操作員卡是否拔出，若是，通知操作終端100執(zhí)行操作，若否，控制MTMS系統(tǒng)200向POS終端300下載工作證書。
[0077]所述第一驗證模塊310用于驗證下載的工作證書是否合法，若是，則從工作證書中提取公鑰。
[0078]所述TK生成模塊320用于隨機生成傳輸密鑰TK。
[0079]所述第一加密模塊330用于采用公鑰對傳輸密鑰TK加密生成TK密文，將TK密文和序列號SN傳輸至MTMS系統(tǒng)200。
[0080]所述打包模塊240用于將接收到的TK密文和序列號SN進行打包生成SN-TK數(shù)據(jù)包，并使用操作員卡對SN-TK數(shù)據(jù)包簽名。
[0081 ] 所述第一發(fā)送模塊250用于將對應(yīng)所述SN-TK數(shù)據(jù)包的SN-TK生成成功狀態(tài)信息發(fā)送至POS終端300。
[0082]所述第三判斷模塊340用于判斷POS終端是否接收到SN-TK生成成功狀態(tài)信息，若是，則通知激活模塊350執(zhí)行操作，若否，通知第一發(fā)送模塊250執(zhí)行操作。
[0083]所述激活模塊350用于使POS終端300從生產(chǎn)態(tài)轉(zhuǎn)換為使用態(tài)以完成POS終端激活，并生成終檢成功標(biāo)志發(fā)送至MTMS系統(tǒng)200。
[0084]所述SN-TK數(shù)據(jù)包保存模塊260用于在收到終檢成功標(biāo)志后，保存該POS終端的SN-TK數(shù)據(jù)包。
[0085]請參閱圖2，圖2是本發(fā)明一實施方式中對應(yīng)上述裝置的一種安全采集傳輸密鑰的方法的執(zhí)行流程圖，該方法包括步驟:
[0086]S101、操作終端接收到MTMS系統(tǒng)發(fā)送的輸入操作員密碼提示后，讀取插入的操作員卡和輸入的操作員密碼，并將操作員卡信息發(fā)送至MTMS系統(tǒng)以驗證操作員卡的合法性；
[0087]S102、MTMS系統(tǒng)判斷接收到的操作員卡信息是否合法，若是，執(zhí)行步驟S103，若否，返回步驟SlOl ；
[0088]S103、MTMS系統(tǒng)發(fā)送整機序列號SN下載指令至POS終端，，并判斷序列號SN是否下載成功，若是，進入步驟S104，若否，返回步驟SlOl ；
[0089]S104、MTMS系統(tǒng)判斷操作員卡是否拔出，若是，返回步驟S101，若否，控制MTMS系統(tǒng)向POS終端下載工作證書；
[0090]S105、P0S終端驗證下載的工作證書是否合法，若是，則從工作證書中提取公鑰；
[0091]S106、POS終端隨機生成傳輸密鑰TK ；
[0092]S107、POS終端采用公鑰對傳輸密鑰TK加密生成TK密文，將TK密文和序列號SN傳輸至MTMS系統(tǒng)；
[0093]S108、MTMS系統(tǒng)將TK密文和序列號SN進行打包生成SN-TK數(shù)據(jù)包，并使用操作員卡對SN-TK數(shù)據(jù)包簽名；
[0094]S109、MTMS系統(tǒng)將對應(yīng)所述SN-TK數(shù)據(jù)包的SN-TK生成成功狀態(tài)信息發(fā)送至POS終端；
[0095]S110、P0S終端判斷是否接收到SN-TK生成成功狀態(tài)信息，若是，則執(zhí)行步驟S111，若否，則返回步驟S109 ；
[0096]SllU POS終端從生產(chǎn)態(tài)轉(zhuǎn)換為使用態(tài)以完成激活，并生成終檢成功標(biāo)志發(fā)送至MTMS系統(tǒng)；
[0097]SI 12, MTMS系統(tǒng)收到終檢成功標(biāo)志后，保存該POS終端的SN-TK數(shù)據(jù)包。
[0098]請參閱圖3，圖3為本發(fā)明一實施方式中的一種安全分發(fā)傳輸密鑰的裝置，包括MTMS系統(tǒng)200、加密機400和KMS系統(tǒng)500。
[0099]所述MTMS系統(tǒng)200包括接收模塊270、第二驗證模塊280、第三發(fā)送模塊290、解密模塊2100、第二加密模塊2110、簽名模塊2120、第四發(fā)送模塊2130和TK分發(fā)模塊2140。
[0100]所述接收模塊270用于獲取需進行遠程密鑰下載的POS終端的序列號SN對應(yīng)的SN-TK數(shù)據(jù)包。
[0101]所述第二驗證模塊280用于逐條驗證SN-TK數(shù)據(jù)包的合法性。
[0102]所述第三發(fā)送模塊290用于根據(jù)SN-TK數(shù)據(jù)包所對應(yīng)的客戶信息，獲取客戶KMS系統(tǒng)配置表中對應(yīng)的密鑰索引號，并發(fā)送至加密機400，獲取所需密鑰信息，所需密鑰包括用于對SN-TK數(shù)據(jù)包進行解密的私鑰Pr、用于對解密后獲取的TK進行對稱加密的保護密鑰PK、用于對經(jīng)過PK加密后的傳輸密鑰TK進行計算MAC值的密鑰MAK。
[0103]所述解密模塊2100用于根據(jù)SN-TK對應(yīng)的Pr索引號從加密機400獲取對應(yīng)的Pr密鑰信息，通過Pr對SN-TK數(shù)據(jù)包進行解密獲取TK。
[0104]所述第二加密模塊2110用于根據(jù)SN-TK對應(yīng)的客戶信息獲取對應(yīng)的客戶PK索引號，根據(jù)PK索引號從加密機400獲取對應(yīng)的PK密鑰信息，通過PK對TK、SN以及SN-TK數(shù)據(jù)包中的其他數(shù)據(jù)進行打包后加密生成新SN-TK數(shù)據(jù)包。
[0105]所述簽名模塊2120用于根據(jù)SN-TK對應(yīng)的客戶信息獲取對應(yīng)的客戶MAK索引號，根據(jù)MAK索引號從加密機400獲取對應(yīng)的MAK密鑰信息，通過MAK對新SN-TK數(shù)據(jù)包進行簽名。
[0106]所述第四發(fā)送模塊2130用于將簽名后的新SN-TK數(shù)據(jù)包保存到服務(wù)器。
[0107]所述TK分發(fā)模塊2140用于當(dāng)進行傳輸密鑰TK的分發(fā)時，將簽名后的新SN-TK數(shù)據(jù)包發(fā)送至KMS系統(tǒng)500。
[0108]所述KMS系統(tǒng)500用于對接收到的簽名后的新SN-TK進行MAK驗證并在驗證通過后建立新SN-TK的對應(yīng)關(guān)系表。
[0109]其中，還包括POS終端，所述KMS系統(tǒng)中還包括TMK加密模塊、TMK發(fā)送模塊，所述POS終端中包括TMK下載請求模塊和TMK解密模塊。
[0110]所述TMK加密模塊用于采用TK對存儲于KMS系統(tǒng)中的終端主密鑰TMK進行加密生成TMK密文并保存。
[0111]所述TMK下載請求模塊用于向KMS系統(tǒng)發(fā)送TMK下載請求信息，該請求信息中包含POS終端的SN。
[0112]所述TMK發(fā)送模塊用于通過請求信息中的SN將對應(yīng)該SN的TK加密過的TMK密文發(fā)送至POS終端。
[0113]所述TMK解密模塊用于采用TK對TMK密文進行解密后獲取TMK。
[0114]請參閱圖4，圖4是本發(fā)明一實施方式中對應(yīng)上述裝置的一種安全分發(fā)傳輸密鑰的方法的執(zhí)行流程圖，該方法包括步驟:
[0115]S201、MTMS系統(tǒng)獲取需進行遠程密鑰下載的POS終端的序列號SN對應(yīng)的SN-TK數(shù)據(jù)包；
[0116]S202、MTMS系統(tǒng)逐條驗證SN-TK數(shù)據(jù)包的合法性；
[0117]S203、MTMS系統(tǒng)根據(jù)SN-TK數(shù)據(jù)包所對應(yīng)的客戶信息，獲取客戶KMS系統(tǒng)配置表中對應(yīng)的密鑰索引號，并發(fā)送至加密機，獲取所需密鑰信息，所需密鑰包括用于對SN-TK數(shù)據(jù)包進行解密的私鑰Pr、用于對解密后獲取的TK進行對稱加密的保護密鑰PK、用于對經(jīng)過PK加密后的傳輸密鑰TK進行計算MAC值的密鑰MAK ；
[0118]S204、MTMS系統(tǒng)根據(jù)SN-TK對應(yīng)的Pr索引號從加密機獲取對應(yīng)的Pr密鑰信息，通過Pr對SN-TK數(shù)據(jù)包進行解密獲取TK ；
[0119]S205、MTMS系統(tǒng)根據(jù)SN-TK對應(yīng)的客戶信息獲取對應(yīng)的客戶PK索引號，根據(jù)PK索引號從加密機獲取對應(yīng)的PK密鑰信息，通過PK對TK、SN以及SN-TK數(shù)據(jù)包中的其他數(shù)據(jù)進行打包后加密生成新SN-TK數(shù)據(jù)包；
[0120]S206、MTMS系統(tǒng)根據(jù)SN-TK對應(yīng)的客戶信息獲取對應(yīng)的客戶MAK索引號，根據(jù)MAK索引號從加密機獲取對應(yīng)的MAK密鑰信息，通過MAK對新SN-TK數(shù)據(jù)包進行簽名；
[0121]S207、MTMS系統(tǒng)將簽名后的新SN-TK數(shù)據(jù)包保存到服務(wù)器；
[0122]S208、當(dāng)進行傳輸密鑰TK的分發(fā)時，MTMS系統(tǒng)將簽名后的新SN-TK數(shù)據(jù)包發(fā)送至KMS系統(tǒng)；
[0123]S209、KMS系統(tǒng)對接收到的簽名后的新SN-TK進行MAK驗證并在驗證通過后在KMS系統(tǒng)中建立新SN-TK的對應(yīng)關(guān)系表。
[0124]其中，在步驟S209之后還包括步驟:
[0125]S210、KMS系統(tǒng)采用TK對存儲于KMS系統(tǒng)中的終端主密鑰TMK進行加密生成TMK密文并保存；
[0126]S21UP0S終端向KMS系統(tǒng)發(fā)送TMK下載請求信息，該請求信息中包含POS終端的SN ；
[0127]S212、KMS系統(tǒng)通過請求信息中的SN將對應(yīng)該SN的TK加密過的TMK密文發(fā)送至POS終端；
[0128]S212、POS終端采用TK對TMK密文進行解密后獲取TMK。
[0129]本發(fā)明的有益效果在于，每臺POS終端在生產(chǎn)時，傳輸密鑰TK都是隨機產(chǎn)生的，保證每臺POS終端所采集到的TK數(shù)據(jù)具備唯一性；在TK采集過程中對操作人員進行嚴(yán)格的權(quán)限驗證，這樣盡最大可能防止他人對POS終端進行非法操作，保證其安全性；另外，對產(chǎn)生的TK數(shù)據(jù)在分發(fā)到客戶的KMS系統(tǒng)前都進行合法性驗證，同時進行二次轉(zhuǎn)加密及簽名，保證生產(chǎn)所采集TK數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
[0130]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(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種安全采集傳輸密鑰的方法，其特征在于，包括步驟: S101、操作終端接收到MTMS系統(tǒng)發(fā)送的輸入操作員密碼提示后，讀取插入的操作員卡和輸入的操作員密碼，并將操作員卡信息發(fā)送至MTMS系統(tǒng)以驗證操作員卡的合法性； S102、MTMS系統(tǒng)判斷接收到的操作員卡信息是否合法，若是，執(zhí)行步驟S103，若否，返回步驟SlOl ； S103、MTMS系統(tǒng)發(fā)送整機序列號SN下載指令至POS終端，并判斷序列號SN是否下載成功，若是，進入步驟S104，若否，返回步驟SlOl ； S104、MTMS系統(tǒng)判斷操作員卡是否拔出，若是，返回步驟S101，若否，控制MTMS系統(tǒng)向POS終端下載工作證書； S105、P0S終端驗證下載的工作證書是否合法，若是，則從工作證書中提取公鑰； S106、POS終端隨機生成傳輸密鑰TK； S107、P0S終端采用公鑰對傳輸密鑰TK加密生成TK密文，將TK密文和序列號SN傳輸至MTMS系統(tǒng)； S108、MTMS系統(tǒng)將TK密文和序列號SN進行打包生成SN-TK數(shù)據(jù)包，并使用操作員卡對SN-TK數(shù)據(jù)包簽名； S109、MTMS系統(tǒng)將對應(yīng)所述SN-TK數(shù)據(jù)包的SN-TK生成成功狀態(tài)信息發(fā)送至POS終端； S110、POS終端判斷是否接收到SN-TK生成成功狀態(tài)信息，若是，則執(zhí)行步驟S111，若否，則返回步驟S109 ； SllU POS終端從生產(chǎn)態(tài)轉(zhuǎn)換 為 使用態(tài)以完成激活，并生成終檢成功標(biāo)志發(fā)送至MTMS系統(tǒng)； SI 12, MTMS系統(tǒng)收到終檢成功標(biāo)志后，保存該POS終端的SN-TK數(shù)據(jù)包。
2.一種安全分發(fā)傳輸密鑰的方法，其特征在于，包括步驟: S201、MTMS系統(tǒng)獲取需進行遠程密鑰下載的POS終端的序列號SN對應(yīng)的SN-TK數(shù)據(jù)包； S202、MTMS系統(tǒng)逐條驗證SN-TK數(shù)據(jù)包的合法性； S203、MTMS系統(tǒng)根據(jù)SN-TK數(shù)據(jù)包所對應(yīng)的客戶信息，獲取客戶KMS系統(tǒng)配置表中對應(yīng)的密鑰索引號，并發(fā)送至加密機，獲取所需密鑰信息，所需密鑰包括用于對SN-TK數(shù)據(jù)包進行解密的私鑰Pr、用于對解密后獲取的TK進行對稱加密的保護密鑰PK、用于對經(jīng)過PK加密后的傳輸密鑰TK進行計算MAC值的密鑰MAK ； S204、MTMS系統(tǒng)根據(jù)SN-TK對應(yīng)的Pr索引號從加密機獲取對應(yīng)的Pr密鑰信息，通過Pr對SN-TK數(shù)據(jù)包進行解密獲取TK ； S205、MTMS系統(tǒng)根據(jù)SN-TK對應(yīng)的客戶信息獲取對應(yīng)的客戶PK索引號，根據(jù)PK索引號從加密機獲取對應(yīng)的PK密鑰信息，通過PK對TK、SN以及SN-TK數(shù)據(jù)包中的其他數(shù)據(jù)進行打包后加密生成新SN-TK數(shù)據(jù)包； S206、MTMS系統(tǒng)根據(jù)SN-TK對應(yīng)的客戶信息獲取對應(yīng)的客戶MAK索引號，根據(jù)MAK索引號從加密機獲取對應(yīng)的MAK密鑰信息，通過MAK對新SN-TK數(shù)據(jù)包進行簽名； S207、MTMS系統(tǒng)將簽名后的新SN-TK數(shù)據(jù)包保存到服務(wù)器； S208、當(dāng)進行傳輸密鑰TK的分發(fā)時，MTMS系統(tǒng)將簽名后的新SN-TK數(shù)據(jù)包發(fā)送至KMS系統(tǒng)；S209、KMS系統(tǒng)對接收到的簽名后的新SN-TK進行MAK驗證并在驗證通過后在KMS系統(tǒng)中建立新SN-TK的對應(yīng)關(guān)系表。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種安全分發(fā)傳輸密鑰的方法，其特征在于:在步驟S209之后還包括: S210、KMS系統(tǒng)采用TK對存儲于KMS系統(tǒng)中的終端主密鑰TMK進行加密生成TMK密文并保存； S211、POS終端向KMS系統(tǒng)發(fā)送TMK下載請求信息，該請求信息中包含POS終端的SN； S212、KMS系統(tǒng)通過請求信息中的SN將對應(yīng)該SN的TK加密過的TMK密文發(fā)送至POS終端； S212、POS終端采用TK對TMK密文進行解密后獲取TMK。
4.一種安全采集傳輸密鑰的裝置，其特征在于，包括操作終端、MTMS系統(tǒng)和POS終端，所述MTMS系統(tǒng)包括第一判斷模塊、SN下載控制模塊、第二判斷模塊、打包模塊、第一發(fā)送模塊和SN-TK數(shù)據(jù)包保存模塊，所述POS終端包括第一驗證模塊、TK生成模塊、第一加密模塊、第三判斷模塊和激活模塊； 所述操作終端用于在接收到MTMS系統(tǒng)發(fā)送的輸入操作員密碼提示后，讀取插入的操作員卡和輸入的操作員密碼，并將操作員卡信息發(fā)送至MTMS系統(tǒng)以驗證操作員卡的合法性； 所述第一判斷模塊用于判斷MTMS系統(tǒng)接收到的操作員卡信息是否合法，若是，通知SN下載控制模塊執(zhí)行操作，若否，通知操作終端執(zhí)行操作； 所述SN下載控制模塊用于發(fā)送整機序列號SN下載指令至POS終端，并判斷序列號SN是否下載成功，若是，通知第二判斷模塊執(zhí)行判斷，若否，通知操作終端執(zhí)行操作； 所述第二判斷模塊用于判斷操作員卡是否拔出，若是，通知操作終端執(zhí)行操作，若否，控制MTMS系統(tǒng)向POS終端下載工作證書； 所述第一驗證模塊用于驗證下載的工作證書是否合法，若是，則從工作證書中提取公鑰； 所述TK生成模塊用于隨機生成傳輸密鑰TK ； 所述第一加密模塊用于采用公鑰對傳輸密鑰TK加密生成TK密文，將TK密文和序列號SN傳輸至MTMS系統(tǒng)； 所述打包模塊用于將接收到的TK密文和序列號SN進行打包生成SN-TK數(shù)據(jù)包，并使用操作員卡對SN-TK數(shù)據(jù)包簽名； 所述第一發(fā)送模塊用于將對應(yīng)所述SN-TK數(shù)據(jù)包的SN-TK生成成功狀態(tài)信息發(fā)送至POS終端； 所述第三判斷模塊用于判斷POS終端是否接收到SN-TK生成成功狀態(tài)信息，若是，則通知激活模塊執(zhí)行操作，若否，通知第一發(fā)送模塊執(zhí)行操作； 所述激活模塊用于使POS終端從生產(chǎn)態(tài)轉(zhuǎn)換為使用態(tài)以完成POS終端激活，并生成終檢成功標(biāo)志發(fā)送至MTMS系統(tǒng)； 所述SN-TK數(shù)據(jù)包保存模塊用于在收到終檢成功標(biāo)志后，保存該POS終端的SN-TK數(shù)據(jù)包。
5.一種安全分發(fā)傳輸密鑰的 裝置，其特征在于，包括MTMS系統(tǒng)、加密機和KMS系統(tǒng)，所述MTMS系統(tǒng)包括接收模塊、第二驗證模塊、第三發(fā)送模塊、解密模塊、第二加密模塊、簽名模塊、第四發(fā)送模塊和TK分發(fā)模塊； 所述接收模塊用于獲取需進行遠程密鑰下載的POS終端的序列號SN對應(yīng)的SN-TK數(shù)據(jù)包； 所述第二驗證模塊用于逐條驗證SN-TK數(shù)據(jù)包的合法性； 所述第三發(fā)送模塊用于根據(jù)SN-TK數(shù)據(jù)包所對應(yīng)的客戶信息，獲取客戶KMS系統(tǒng)配置表中對應(yīng)的密鑰索引號，并發(fā)送至加密機，獲取所需密鑰信息，所需密鑰包括用于對SN-TK數(shù)據(jù)包進行解密的私鑰Pr、用于對解密后獲取的TK進行對稱加密的保護密鑰PK、用于對經(jīng)過PK加密后的傳輸密鑰TK進行計算MAC值的密鑰MAK ； 所述解密模塊用于根據(jù)SN-TK對應(yīng)的Pr索引號從加密機獲取對應(yīng)的Pr密鑰信息，通過Pr對SN-TK數(shù)據(jù)包進行解密獲取TK ； 所述第二加密模塊用于根據(jù)SN-TK對應(yīng)的客戶信息獲取對應(yīng)的客戶PK索引號，根據(jù)PK索引號從加密機獲取對應(yīng)的PK密鑰信息，通過PK對TK、SN以及SN-TK數(shù)據(jù)包中的其他數(shù)據(jù)進行打包后加密生成新SN-TK數(shù)據(jù)包； 所述簽名模塊用于根據(jù)SN-TK對應(yīng)的客戶信息獲取對應(yīng)的客戶MAK索引號，根據(jù)MAK索引號從加密機獲取對應(yīng)的MAK密鑰信息，通過MAK對新SN-TK數(shù)據(jù)包進行簽名； 所述第四發(fā)送模塊用于將簽名后的新SN-TK數(shù)據(jù)包保存到服務(wù)器； 所述TK分發(fā)模塊用于當(dāng)進行傳輸密鑰TK的分發(fā)時，將簽名后的新SN-TK數(shù)據(jù)包發(fā)送至KMS系統(tǒng)；· 所述KMS系統(tǒng)用于對接收到的簽名后的新SN-TK進行MAK驗證并在驗證通過后建立新SN-TK的對應(yīng)關(guān)系表。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種安全分發(fā)傳輸密鑰的裝置，其特征在于:還包括POS終端，所述KMS系統(tǒng)中還包括TMK加密模塊、TMK發(fā)送模塊，所述POS終端中包括TMK下載請求模塊和TMK解密模塊； 所述TMK加密模塊用于采用TK對存儲于KMS系統(tǒng)中的終端主密鑰TMK進行加密生成TMK密文并保存； 所述TMK下載請求模塊用于向KMS系統(tǒng)發(fā)送TMK下載請求信息，該請求信息中包含POS終端的SN ； 所述TMK發(fā)送模塊用于通過請求信息中的SN將對應(yīng)該SN的TK加密過的TMK密文發(fā)送至POS終端； 所述TMK解密模塊用于采用TK對TMK密文進行解密后獲取TMK。
【文檔編號】H04L9/32GK103716167SQ201310742661
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月15日
【發(fā)明者】林建群, 陳瑞兵, 束方林 申請人:福建聯(lián)迪商用設(shè)備有限公司