高速公路ETC卡签之我见9-常见算法
2016-12-15 12:01
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本部分主要介绍下高速公路ETC卡签所涉及的主要算法,包括子密钥推导、MAC计算以及过程密钥,具体如后描述。
左半部分的推导方法
推导双倍长 DPK左半部分的方法:
将应用序列号(分散系数)的最右16个数字作为输入数据
将MPK 作为加密密钥
用MPK 对输入数据进行Triple DES运算
右半部分的推导方法
推导双倍长DPK右半部分的方法:
将应用序列号(分散系数)的最右16个数字的求反作为输入数据
将MPK 作为加密密钥
用MPK 对输入数据进行TripleDES运算
合并
DPK = DPK_L || DPK_R
最终得到的DPK即为MPK的子密钥(分散结果)。
第一步:取8个字节的16进制数字‘0’或者
4字节随机数+4字节’0’(由业务类型确定)作为初始变量。
第二步:按照顺序将以下数据串联在一起形成数据块:
第三步:将该数据块分成8字节为单位的数据块,标号为D1、D2、D3和D4等。最后的数据块有可能是1-8个字节。
第四步:如果最后的数据块长度是8字节的话,则在其后加上16进制数字’80 00 00 00 00 00 00 00
’,转到第五步。 如果最后的数据块长度不足8字节,则在其后加上16进制数字’80’,如果达到8字节长度,则转入第五步;否则在其后加入16进制数字’0’直到长度达到8字节。
第五步:对这些数据块使用相应的密钥进行加密。根据密钥的长度采用Single DES或Triple DES。
第六步:最终得到是从计算结果左侧取得的4字节长度的MAC(或TAC)。
用长度为16字节的密钥产生MAC
用长度为8字节的密钥产生MAC
下图描述了 EP进行消费交易时产生过程密钥的机制。这方法也用于不同交易类型的过程密钥的产生,但输入的数据取决于不同的交易类型。
本部分主要介绍下高速公路ETC卡签所涉及的主要算法,包括子密钥推导、MAC计算以及过程密钥,具体如后描述。
1. 子密钥推导(密钥分散)
子密钥推导包括左半部分推导、右半部分推导以及合并三个环节。左半部分的推导方法
推导双倍长 DPK左半部分的方法:
将应用序列号(分散系数)的最右16个数字作为输入数据
将MPK 作为加密密钥
用MPK 对输入数据进行Triple DES运算
右半部分的推导方法
推导双倍长DPK右半部分的方法:
将应用序列号(分散系数)的最右16个数字的求反作为输入数据
将MPK 作为加密密钥
用MPK 对输入数据进行TripleDES运算
合并
DPK = DPK_L || DPK_R
最终得到的DPK即为MPK的子密钥(分散结果)。
2. MAC计算
MAC,即报文鉴别码,按照如下的方式使用单重或三重DES加密方式产生MAC:第一步:取8个字节的16进制数字‘0’或者
4字节随机数+4字节’0’(由业务类型确定)作为初始变量。
第二步:按照顺序将以下数据串联在一起形成数据块:
第三步:将该数据块分成8字节为单位的数据块,标号为D1、D2、D3和D4等。最后的数据块有可能是1-8个字节。
第四步:如果最后的数据块长度是8字节的话,则在其后加上16进制数字’80 00 00 00 00 00 00 00
’,转到第五步。 如果最后的数据块长度不足8字节,则在其后加上16进制数字’80’,如果达到8字节长度,则转入第五步;否则在其后加入16进制数字’0’直到长度达到8字节。
第五步:对这些数据块使用相应的密钥进行加密。根据密钥的长度采用Single DES或Triple DES。
第六步:最终得到是从计算结果左侧取得的4字节长度的MAC(或TAC)。
用长度为16字节的密钥产生MAC
用长度为8字节的密钥产生MAC
3. 过程密钥产生
过程密钥是在交易过程中用可变数据产生的单倍长密钥。过程密钥产生后只能在某过程/交易中使用一次。下图描述了 EP进行消费交易时产生过程密钥的机制。这方法也用于不同交易类型的过程密钥的产生,但输入的数据取决于不同的交易类型。
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