智能卡安全数据传输发送序列计数器

　　在安全通信中使用发送序列计数器机制不是由于它本身是安全方法，只有把发送序列计数器和鉴别模式或 组合模式结合起来才有意义，否则攻击者对计数器的任何修改都将难于觉察。

　　序列计数器的工作原理是每个APDU含有一个依赖于它被发送的时间的序列号，这使得在过程中若去掉或插 人一个APDU时能立即被注意到，使得接收方可采取适当的对策（中止通信）。 这项功能是基于用随机数初始化的计数器，此数字在通信过程开始时由卡发送给终端，作为对终端的请求 的应答。每发送APDU计数器就被增量。计数器不应当很短，但它也不应当那么长，因为这是额外的传输 负担。在下面的叙述中假定它通常为2字节，但在实际应用中可使用长些的计数器。

　　有两种基本方法把序列计数器结合到命令和应答APDU中，参看图1。计数器之值可作为一数据对象之数值直 接置入APDU中或将计数器之值与相配合的APDU中的数据做X0R，接着就计算加密校验和并将修改了数据重新 存入APDU。对此APDU的接收方知道所期待的计数器之值，可以像发送方那样以同样的方式用此值去修改APDU ，在此之后，它可以计算加密校验和并验证所接收的APDU的正确性。

图1 在命令APDU中包含一发送序列计数器的两种方法（第1种类型中，发送序列计数器是数据部分 的TLV编码的数据对象；第2种类型中，
发送序列计数器仅在计算CCS时用XOR搡作结合至数据中）

　　通信的过程进行如下：终端首先向智能卡请求一计数器初始值，智能卡回送－2字节的随机数给终端；然后 终端发送第1条安全的命令给卡，带有发送序列计数，不论是鉴别模式或是组合模式过程均可用来保护计数 器和本体，如图2所示；卡接收受保护的APDU并首先验证鉴别模式或组合模式过程有无显示出任何篡改的迹 象，然后它比较计数器之值与所期待之值，如果它们一致，则在传输时未被删除或插入任何APDU。

图2  用发送序列计数器（ssc）传输APDU

　　很明显，使用发送序列计数器的吸引力不仅在数条命令按特殊顺序执行之时，也在于单个命令时，因为如果使用了计数器，则每次会话都变成了惟一的。使用计数器主要提供了对APDU的先前传送和删除APDU的“重放”保护。

　　如果一个发送序列计数和组合模式过程在一起使用，每个加密字组都不同，这就建立了称之为多样性的状况。这是对每1个APDU的改变都使计数器增量的结果9而使用良好的加密算法的结果是改变明文中单独的一位，将影响整个密文字组的面貌。

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