建立IC卡芯片安全檢測機制，助力IC卡安全問題解決和IC卡應用發(fā)展

隨著我國信息化的快速發(fā)展，IC卡已廣泛應用于金融、交通、電信、電力、旅游、醫(yī)療、教育等多個領域，成為我國信息化和信息安全體系中的重要內(nèi)容。IC卡及衍生產(chǎn)品與其他IT產(chǎn)品一樣，存在安全問題。IC卡雖然體積不大，其功能很多、應用廣泛。IC卡也經(jīng)歷了金融磁條卡（非IC卡）、存儲IC卡、邏輯IC卡、智能IC卡不同的發(fā)展階段，其安全性不斷提高。

一、IC卡安全問題凸顯

早期，許多人在使用銀行磁條卡“外出”旅游時，回來卻發(fā)現(xiàn)自己銀行卡賬戶中的資金不翼而飛了，針對銀行磁條卡的威脅陡然增大，金融業(yè)開始研究安全性更高的IC卡產(chǎn)品。本世紀初，市場流行IC卡（存儲卡或邏輯IC卡）做門禁、食堂購餐等應用，人們會發(fā)現(xiàn)樓道門禁卡在大街上隨便可以復制，安全性仍然較低。帶算法、高復雜性的準“智能IC卡”相繼誕生，如飛利浦公司生產(chǎn)的MIFARECLASSIC卡（簡稱M1卡）廣泛用于城市公交“一卡通”、門禁、電子錢包、護照等，提高了黑客的攻擊成本，安全性大幅度提升。嚴格意義上講，這種不帶CPU的IC卡不能叫真正的智能IC卡。2008年，在一次互聯(lián)網(wǎng)黑客大會上，某國參會代表視頻展示了如何利用羽毛球拍套做偽裝，內(nèi)置一個無線感應器，靠近路人的書包、口袋，把他人隨身帶的IC卡信息盜走，破解身份認證密碼，隨后復制他人的IC卡，可以大搖大擺地進出大樓門禁，混入公司內(nèi)部。當然盜刷他人IC卡（電子錢包）上資金的風險也很高。智能卡也叫CPU卡，他的出現(xiàn)阻止了隨意復制的問題，在密鑰保護方面明顯增強，其衍生產(chǎn)品USBKey在銀行網(wǎng)銀系統(tǒng)中廣泛應用。人們會使用銀行在柜臺免費發(fā)放的一個叫“U盾”的電子“鑰匙”，在進入銀行網(wǎng)銀系統(tǒng)時做強身份認證或在資金交易時做“簽名認證”，以此來保證客戶賬戶資金的安全，進一步提高黑客攻擊成本。然而，黑客仍會采用木馬和“U盾”綁架技術(shù)來實現(xiàn)對網(wǎng)銀客戶資金的非法轉(zhuǎn)賬，甚至可以采用更深的技術(shù)手段獲取“U盾”芯片內(nèi)部用戶密鑰，實現(xiàn)更深層次的客戶資金非法轉(zhuǎn)賬。

“魔高一尺，道高一丈”，各商業(yè)銀行按照主管部門要求和技術(shù)標準紛紛采取技術(shù)、管理和宣傳教育措施，在防范金融詐騙，網(wǎng)站釣魚，網(wǎng)銀非法轉(zhuǎn)賬等方面取得了明顯的成效，安全性再一次大幅度提升，并委托專業(yè)測評機構(gòu)進行安全性分析和漏洞挖掘，IC卡及衍生產(chǎn)品和應用逐步得到人們信賴。下一代銀行智能IC卡以芯片為核心，內(nèi)部具有運算器、控制器、存儲器、嵌入式操作系統(tǒng)、輸入輸出電路、安全保護措施以及天線等其他外圍電路模塊，可以單界面或雙節(jié)面應用，也可以接觸式或非接觸式使用，是一個典型的微型計算機，這類IC卡將全面取代銀行磁條卡。

為了保證下一代金融IC卡的安全性，國家相關主管部門出臺政策規(guī)定，不斷完善技術(shù)標準，國內(nèi)IC卡商、芯片廠商、應用單位也紛紛提出安全解決方案，采用國際、國內(nèi)相關技術(shù)標準進行安全檢測驗證，有效保證了IC卡和應用系統(tǒng)的安全性?？梢钥隙ǖ恼f，國產(chǎn)IC卡芯片技術(shù)已基本成熟，產(chǎn)業(yè)動力強勁，可以形成量產(chǎn)，市場需求旺盛，已經(jīng)具備大規(guī)模應用推廣的基礎條件。

二、建立IC卡芯片安全檢測機制，助力國產(chǎn)IC卡應用健康發(fā)展

為了保證IC卡安全和應用的健康發(fā)展，國家相關主管部門批準，在國家信息技術(shù)安全研究中心設立了“國家IC卡芯片安全檢測中心”，開展IC卡芯片安全檢測。經(jīng)過三年多的籌備建設，已經(jīng)具備了IC卡芯片安全檢測能力，形成了安全檢測標準規(guī)范，開展了金融行業(yè)和卡商、芯片廠商產(chǎn)品/系統(tǒng)的安全檢測評估。

我們必須清醒認識到，由于我國集成電路產(chǎn)業(yè)起步較晚，核心技術(shù)缺失，致使國家“863”、“核高基”等國家重大專項研發(fā)和涉及國計民生的基礎信息網(wǎng)絡和重要信息系統(tǒng)的信息技術(shù)產(chǎn)品中，所使用的核心芯片90%以上采用國外主流芯片，采購國外集成電路芯片達上千億美金。由此看出，我國對國外芯片依賴程度很高，短期內(nèi)仍然無法擺脫對國外先進技術(shù)和核心產(chǎn)品的依賴。同時，也暴露出我國信息技術(shù)產(chǎn)品基礎性領域的短板。在信息安全檢測評估領域，國內(nèi)關注的信息安全焦點主要集中在操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、WEB網(wǎng)站、應用軟件、網(wǎng)絡通信、數(shù)據(jù)保護等層面，忽視了芯片本身的安全問題。由于芯片檢測技術(shù)門檻較高，國內(nèi)能開展芯片測試的機構(gòu)寥寥無幾。芯片作為信息技術(shù)產(chǎn)品的“心臟”，是所有安全的基礎。在芯片設計中植入惡意功能模塊、后門或邏輯炸彈等，其隱蔽性更強，危害性更大。在“不得不用”的現(xiàn)狀下，重點加強對整機、板卡、關鍵部件和核心芯片的安全檢測，挖掘后門漏洞，排除安全隱患，形成安全可控解決方案，建立國內(nèi)芯片安全測評技術(shù)體系和備案管理制度，完善檢測手段，提升國內(nèi)相關檢測機構(gòu)的安全檢測能力。公平、公正、公開、規(guī)范地開展測評工作，減輕企業(yè)負擔，促進國產(chǎn)集成電路芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展，為我國各行業(yè)IC卡的推廣應用提供芯片安全檢測技術(shù)服務。

三、進一步完善集成電路芯片檢測手段和標準規(guī)范

一是持續(xù)研究智能卡與芯片檢測技術(shù)和檢測標準：主要針對國內(nèi)重點行業(yè)IC卡應用系統(tǒng)，對國內(nèi)外的IC卡芯片、操作系統(tǒng)、應用系統(tǒng)、密碼等安全問題進行跟蹤研究，不斷豐富和提高IC卡芯片及其衍生產(chǎn)品的檢測技術(shù)，制定和完善IC卡安全檢測標準體系架構(gòu)和相關安全檢測標準；二是開展IC卡密碼技術(shù)工程實現(xiàn)層面上的安全性檢測：重點提高對IC卡檢測分析平臺的密碼漏洞分析以及脆弱性檢測等能力；三是開展嵌入式操作系統(tǒng)層面的安全檢測分析：利用結(jié)構(gòu)共性構(gòu)建的COS操作系統(tǒng)檢測平臺，通過接口分析、代碼分析、綜合安全性分析等手段，正向功能符合檢測與逆向滲透攻擊檢測相結(jié)合的方法，評估IC卡操作系統(tǒng)的規(guī)范性和安全性，尋找存在的安全漏洞（后門）和安全隱患；四是開展智能IC卡應用層面的安全檢測：針對各種應用系統(tǒng)、應用協(xié)議、IC卡讀寫終端，進行安全檢測，以及移動支付、近場支付產(chǎn)品和USBKey、Etoken等其他IC卡類衍生產(chǎn)品進行安全性檢測；五是開展芯片安全綜合檢測：通過能量分析、電磁分析、時間分析、故障引入分析等非侵入式和半侵入式穿透性檢測分析手段對IC卡芯片及其衍生產(chǎn)品進行安全性檢測分析。深入驗證IC卡芯片安全功能標準符合性，查找安全機制脆弱性，并挖掘芯片可能存在的漏洞（后門）；六是開展IC卡芯片侵入式分析檢測：通過芯片解剖，電路提取，芯片探測等技術(shù)手段來深入檢測IC卡芯片安全功能符合性，查找安全機制脆弱性，并挖掘芯片可能存在的漏洞（后門）。包括芯片工藝分析與物理防護脆弱性評估、芯片電路邏輯還原與安全性檢測、芯片電路模擬仿真與漏洞挖掘、芯片探測分析與漏洞驗證等。

在技術(shù)手段建設過程中，要在充分研究CC、EMVco、FIPS140-2、ISO/IEC27001-17025-2005、GB/T20276-2006《信息技術(shù)安全技術(shù)智能卡嵌入式軟件安全技術(shù)要求（EAL4增強級）》、GB/T22186-2008《信息安全技術(shù)具有中央處理器（IC）卡芯片安全技術(shù)要求（EAL4增強級）》等國際組織及國內(nèi)相關行業(yè)標準的基礎上，從分借鑒國外技術(shù)和經(jīng)驗，利用已有技術(shù)成果，完善《IC卡通用安全檢測標準》等標準規(guī)范，保證集成電力芯片安全檢測的科學性、嚴謹性和可操作性。