u盾的利弊（U盾会退出历史舞台吗）

网络的发展，出现了电子商务，并且迅速地发展电子商务有着无比的优越性：方便，高效，快速，经济等，被人们推崇但涉及到钱的问题，所以对安全很明感，必须要有一整套的安全措施来保障交易的安全传统的安全保障措施就是用户名和密码，显而易见，这是很不安全的IC卡是一种内置集成电路的芯片，芯片中存有与用户身份相关的数据IC卡由专门的设 备生产，是不可复制的硬件IC卡由合法用户随身携带，登录时必须将IC卡插入专用的读卡器读取其中的信息，以验证用户的身份简单易行,但容易被留驻内存的木马或网络监听等黑客技术窃取，下面我们就来聊聊关于u盾的利弊?接下来我们就一起去了解一下吧!

u盾的利弊

网络的发展，出现了电子商务，并且迅速地发展。电子商务有着无比的优越性：方便，高效，快速，经济等，被人们推崇。但涉及到钱的问题，所以对安全很明感，必须要有一整套的安全措施来保障交易的安全。传统的安全保障措施就是用户名和密码，显而易见，这是很不安全的。IC卡是一种内置集成电路的芯片，芯片中存有与用户身份相关的数据。IC卡由专门的设 备生产，是不可复制的硬件。IC卡由合法用户随身携带，登录时必须将IC卡插入专用的读卡器读取其中的信息，以验证用户的身份。简单易行,但容易被留驻内存的木马或网络监听等黑客技术窃取。

现在的网络支付中存在着很多缺陷：(1) 网络数据流的：在用户和银行交易的过程中，被第三方通过各种方法截获数据流，分析数据中的信息从而得到用户的信息。(2) 木马的窃听：用户电脑中了病毒或者木马之后，电脑被监听，用户和银行交易的信息被木马记录，用户的信息就这样被盗了。(3) 穷举攻击：攻击者使用有意义的数字作为密码来不断尝试持卡人的密码。如果持卡人的密码是未经过改动的初始密码或一个特殊、容易被分析的数字，则密码很容易被攻击者穷举出来。(4) 网络钓鱼：第三方利用银行的身份给用户发信息，要求用户提供账号和密码，如果用户提供了的话就泄露了自己的信息了。或者是第三方假冒银行或者交易的网站， 对没有认真辨别的情况下，用户很容易上当从而泄露自己的信。

U盾的出现就是解决上面所说的安全问题。

一、什么是U盾

U盾，即工行2003年推出的客户证书USBkey，是工商银行为客户提供的办理网上银行业务的高级别安全工具。它是一个带智能芯片、形状类似于闪存的实物硬件，时刻保护着您的网上银行资金安全。从技术角度看，U盾是用于网上银行电子签名和数字认证的工具，它内 置微型智能卡处理器，基于PKI技术，采用1024位非对称密钥算法对网上数据进行加密、解密和数字签名，确保网上交易的保密性、真实性、完整性和不可否 认性。它设备虽然小巧，但技术含量极高。该产品采用了目前国际领先的信息安全技术，核心硬件模块采用智能卡CPU芯片，内部结构由CPU及加密逻辑、 RAM、ROM、EEPROM和I/O五部分组成，是一个具有安全体系的小型计算机。除了硬件，安全实现完全取决于技术含量极高的智能卡芯片操作系统 (COS)，该操作系统就象DOS、WINDOWS等操作系统一样，管理着与信息安全密切相关的各种数据、密钥和文件，并控制各种安全服务。USBKey 具有硬件真随机数发生器，密钥完全在硬件内生成，并存储在硬件中，能够保证密钥不出硬件，硬件提供的加解密算法完全在加密硬件内运行。

二、工作原理

U盾又作移动数字证书，它存放着你个人的数字证书，并不可读取。同样，银行也记录着你的数字证书。

当你尝试进行网上交易时，银行会向你发送由时间字串，地址字串，交易信息字串，防重放攻击字串组合在一起进行加密后得到的字串A，你的U盾将跟据你的个人证书对字串A进行不可逆运算得到字串B，并将字串B发送给银行，银行端也同时进行该不可逆运算，如果银行运算结果和你的运算结果一致便认为你合法，交易便可以完成，如果不一致便认为你不合法，交易便会失败。

( 理论上，不同的字串A不会得出相同的字串B，即一个字串A对应一个唯一的字串B; 但是字串B和字串A无法得出你的数字证书，而且U盾具有不可读取性，所以任何人都无法获行你的数字证书。并且银行每次都会发不同的防重放字串(随机字串)和时间字串，所以当一次交易完成后，刚发出的B字串便不再有效。综上所述，理论上U盾是绝对安全的。注意是理论上发生伪造概率大约为2的80次方分之一。)

U盾的原理很类似于双向认证的TLS(SSL)或者其它用到RSA的双向证书验证手段，以下步骤可能和U盾实际执行的有所区别，但本质相同：

--银行先给你一个"冲击"，它包含了随机数，以及该随机数HASH，它们都由公钥加密，这样就可以保证只有你能解密这个"冲击"

--你计算该随机数的HASH，并和用私钥解出的HASH，两者相同后，便可确认银行的身份

--接下来，以一个只有你和银行知道的算法，利这个随机数和一些其它信息，生成"响应"和相应的HASH，再用私钥加密后发回银行。(此时银行也以相同的算法计算该"响应")

--银行用公钥解密，并验证HASH正确，接下来银行比较两个"相应"是否相同，相同的话客户的身份也确认了，至于私钥的保密性由U盾来完成。U盾的控制芯片被设计为只能写入证书，不能读取证书，并且所有利用证书进行的运算都在U盾中进行。所以，只能从U盾读出运算结果。

ps:

和平常登录HTTPS网站不一样的是，一般HTTPS在TLS握手时，只要验证服务器身份成功便可完成握手。

接下来以前面的"随机数"导出对称加密算法的密钥，开始加密链接

（一）U盾的安全措施

1.硬件PIN码保护

U 盾采用了使用以物理介质为基础的个人客户证书，建立基于公钥PKI技术的个人证书认证体系(PIN码)。黑客需要同时取得用户的U盾硬件以及用户的 PIN码，才可以登录系统。即使用户的PIN码泄露，U盾没有丢失，合法用户的身份就不会被仿冒，如果用户U盾丢失，其他人不知道用户的PIN码，这也是 无法假冒合法用户的身份。

2.安全的密钥存放

U盾的密钥存储于内部的智能芯片中，用户无法从外部直接读取，对密钥文件的读写和修改都必须由U盾内部的CPU调用相应的程序文件执行，从而U盾接口的外面，没有任何一条指令能对密钥区的内容进行读取、修改、更新和删除，这样可以保证黑客无法利用非法程序修改密钥。

3.双密钥密码体制

为 了提高交易的安全，U盾采用了双钥密码体制保证安全性，在U盾初始化的时候，先将密码算法程序烧制在ROM中，然后通过产生公私密钥对的程序生成一对公私密钥，公私密钥产生后，密钥可以导出到U盾外，而私钥则存储于密钥区，不允许外部访问。进行数字签名时以及非对称解密运算时，凡是有私参与的密码运算只 在芯片内部即可完成，全程私钥可以不出U盾介质，从而来保证以U盾为存储介质的数字证书认证在安全上无懈可击。

4.硬件实现加密算法

U盾内置CPU或智能卡芯片，可以实现数据摘要、数据加解密和签名的各种算法，加解密运算在U盾内进行，保证了用户密钥不会出现在计算机内存中。

(二) U盾进行银行和客户身份的双向认证

1、基于冲击-响应认证模式

USB Key内置单向散列算法（RSA），预先在USB Key和服务器中存储一个证明用户身份的密钥，当需要在网络上验证用户身份时，先由客户端向服务器发出一个验证请求。服务器接到此请求后生成一个随机数回 传给客户端PC上插着的USB Key，此为“冲击”。USB Key使用该随机数与存储在USB Key中的密钥进行RSA运算得到一个运算结果作为认证证据传送给服务器，此为“响应”。与此同时，服务器使用该随机数与存储在服务器数据库中的该客户密 钥进行RSA运算，如果服务器的运算结果与客户端传回的响应结果相同，则认为客户端是一个合法用户。

2.基于PKI的数字证书的认证模式

PKI（Public Key Infrastructure）即公共密钥体系，即利用一对互相匹配的密钥进行加密、解密。一个公共密钥（公钥，public key）和一个私有密钥（私钥，private key）。其基本原理是：由一个密钥进行加密的信息内容，只能由与之配对的另一个密钥才能进行解密。公钥可以广泛地发给与自己有关的通信者，私钥则需要十 分安全地存放起来。

每个用户拥有一个仅为本人所掌握的私钥，用它进行解密和签名；同时拥有一个公钥用于文件发送时加密。当发送一份保密文件时，发送方使用接收方的公钥对数据 加密，而接收方则使用自己的私钥解密，这样，信息就可以安全无误地到达目的地了，即使被第三方截获，由于没有相应的私钥，也无法进行解密。

冲击响应模式可以保证用户身份不被仿冒，但无法保证认证过程中数据在网络传输过程中的安全。 而基于PKI的“数字证书认证方式”可以有效保证用户的身份安全和数据传输安全。数字证书是由可信任的第三方认证机构——数字证书认证中心 （Certficate Authority, CA）颁发的一组包含用户身份信息（密钥）的数据结构，PKI体系通过采用加密算法构建了一套完善的流程，保证数字证书持有人的身份 安全。而使用USB Key可以保障数字证书无法被复制，所有密钥运算在USB Key中实现，用户密钥不在计算机内存出现也不在网络中传播，只有USB Key的持有人才能够对数字证书进行操作，安全性有了保障。由于USB Key具有安全可靠，便于携带、使用方便、成本低廉的优点，加上PKI体系完善的数据保护机制，使用USB Key存储数字证书的认证方式已经成为目前主要的认证模式。

(三) U盾的交易过程

使用U盾前，一般都要安装驱动，使U盾能正常工作。另 外安装数字证书认证身份。当用户需要交易向银行提交订单要支付的时候，这时要验证用户的身份，系统提 示用户插入U盾，并输入U盾的密码，系统会在后台验证，用户看不到过程，一经验证通过，用户就可以使用继续输入网上支付密码和验证码，验证都正确后交易就 完成 。有了U盾，交易就是很安全的，可以说是无懈可击。

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