ISO智能卡中OpenPGP应用的功能规范5782.docx
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1、ISO智能卡中中OpenPGPP应用的功能规范版本1.1作者:Achiim Pieetig作者:Achim PPietiggPPC Carrd Sysstems GmbHSenefelldersttr. 10033100 PPaderbbornGermanyyEmail: a.pieetigpppc-caard.deeachimThis doocumennt andd trannslatiions oof it may bbe coppied aand fuurnishhed too otheers, aandderivattive wworks that commeent onn or oo
2、therwwise eexplaiin it or asssist in itts impplemenntatioonmay be prepaared, copieed, puublishhed annd disstribuuted, in whhole oor in part, withhoutrestricction of anny kinnd, prrovideed thaat thee copyyrightt notiice annd thiis parragrapph areeincludeed on all ssuch ccopiess and derivvativee workk
3、s. Hooweverr, thiis doccumentt itseelf maaynot be modiffied iin anyy way, suchh as bby remmovingg the copyrright noticce or referrencess. 2004 Achimm Piettig, PPPC Caard Syystemss GmbHH, PadderborrnPPC Carrd Sysstems GmbH and tthe auuthor do noot asssume rresponnsibillity nnor giive a guaraantee for
4、 tthe coorrecttnessand/or complleteneess off the featuures aand fuunctioons deescribbed inn thiss docuument.PPC Carrd Sysstems GmbH and tthe auuthor are uunablee to aacceptt any legall respponsibbilityy or lliabillityfor inccorrecct andd/or iincompplete detaiils annd theeir coonsequuencess.Furtherrm
5、ore, PPC Card Systeems GmmbH annd thee authhor reeservees thee righht to revisse theese sppecifiicatioons foor tecchnicaal reaasonsand makke ameendmennts annd/or updattes too the same.历史变化:V1.0 到 V1.1l 改变了GENEERATE ASYMMMETRICC KEY PAIR命命令的访问权权限,总是使使得P1=881(读取公公钥)。l 文献的调整l 具有不同访问权权限的私有的的新的数据对对象。这是一一
6、个可选特征征项,在扩展展功能中描述述l 描述密钥产生日日期/时间的的新的数据对对象l CHV状态字节节(C4)数数据对象。在在GET DDATA命令令中作为一个个对象强制使使用目 录1介绍61.1缩写定定义62要求概要72.1本版本本的限制73目录结构84OpenPPGP应用中中数据对象的的目录94.1MF和和DF中的数据据文件和对象象94.1.1EEF_DIRR94.2OpeenPGP的的DF94.2.1应应用标志符(AID)104.2.2OOpenPGGP应用的用用户认证114.3数据对对象(DO)114.3.1GGET DAATA的数据据对象124.3.2PPUT DAATA的数据据对象
7、144.3.3数数据对象详述述154.3.3.11私有用法154.3.3.22名称164.3.3.33语言164.3.3.44性别164.33.3.5扩展性能164.3.3.66算法属性164.3.3.77私钥模164.3.4数数据对象的长长度域165安全架构176历史字节(ATR)186.1卡片性性能197命令1997.1ISOO标准命令的的使用197.2命令详详述217.2.11SELECCT FILLE命令217.2.2VVERIFYY命令217.2.3CCHANGEE REFEERENCEE DATAA命令217.2.4RRESET RETRYY COUNNTER命令令217.2.5G
8、GET DAATA命令217.2.6PPUT DAATA命令217.2.7GGET REESPONSSE命令217.2.8PPSO: CCOMPUTTE DIGGITAL SIGNAATURE命命令217.2.9PPSO:DEECIPHEER命令217.2.10INTERRNAL AAUTHENNTICATTE命令217.2.11GENERRAL ASSYMMETTRIC KKEY PAAIR命令217.2.12GET CCHALLEENGE命令令217.3不同IIO协议下的的命令用法217.4类型字字节定义227.5安全消消息227.6逻辑通通道227.7状态字字节228文献2339流程图2
9、239.1使用短短Lc/Lee开启卡片应应用。249.2使用扩扩展Lc/LLe开启卡片片应用。269.3计算数数字签名279.4消息解解密289.5私钥生生成291 介绍这篇功能规范描描述了ISOO智能卡操作作系统中的OOpenPGGP应用的功功能,还有他他定义卡和终终端接口时所所遵循的原则则。本文中主主要为OpeenPGP软软件与以PCC/SC为基基础的标准读读卡器之间的的接口问题。解决方案主要关关心如下内容容:l 国际标准的使用用l 避免与其他专利利冲突l GNU公用证书书下的软件的的免费使用l 与描述智能卡操操作系统无关关l 将来增加功能时时的便捷性l 通用性因为这篇规范并并不涉及以下下
10、内容:描述述卡片的所有有命令和数据据文件,卡片片提供的安全全功能,涉及及多个应用的的功能特征,例例如协议,也也不描述卡片片的通用电气气机械特征。特别地,本规范范详细描述了了与应用相关关的数据对象象和他们各自自的内容格式式。应用数据据的内容只有有在其表现出出不变因素的的时候才会被被描述。除了特别指定,文文章中的编码码值都是十六六进制格式的的。1.1 缩写定义AC 访问条件AID应用用标志符ATR重启启的应答AUT认证BCD二进制制编码的十进进制数据CHV持卡人人验证CLA类别字字节DEC解密的的密文dec.十十进制DF专用文文件DO数据对对象DSA数据签签名算法ECC椭圆圆曲线加密FCP文件件控
11、制参数INS指示示字节MF主控文文件OS操作系系统PK公钥RFU留作作后用RSA一种种公钥算法由由三个发明人人的姓名的首首字母组成SE安全环环境SIG签名名URL统一资资源定位符UTF-8UUCS转化格格式8(兼容容US-ASSCII七位位编码)2 要求概要OpenPGPP应用的设计目目标是能够在在几个兼容ISSO的智能卡卡操作系统中中运行。因此此OpenPPGP能够在在几种不同制制造商的芯片片上运行。实实现过程中,下下述的所有需需求必须完全全满足。卡片:l 完全支持78116-3的AATR指令n OpenPGPP评估了卡片片兼容性的历历史特征l 至少支持ISOO 78166-3 T=1 或者
12、TT=0中的一一种传输协议议n 最好是T=1(支持链和扩扩展Lc/LLe)l 卡片必须支持不不同的传输协协议n ATR可能指示示不同的传输输协议(比如如T=0 和和T=1)n 不同的协议应该该支持PPSS选择l 根据ISO78816-3(Fi/Dii),高速模模式是必须的的(达到芯片片所能达到的的最大值)n 卡片应该在卡片片性能中明示示这个特征n 如果不支持扩展展Lc/Lee,那么卡片片应该支持命命令链 或者者 用GETT RESPPONSE命命令响应大数数据对象。读卡器:l 应该支持PC/SC驱动n PC/SC应该该能够在好几几种平台上使使用(比如:win322,Linuux,Maccint
13、ossh)l 应该支持T=11 和T=00l 应该支持高速协协议(PPSS)l 应该支持扩展LLe/Lc2.1 本版本的限制本版本的卡中OOpenPGGP应用和终终端OpennPGP应用用有一些限制制。主要原因因是实际中的的卡和读卡器器(有PC/SC)不能能满足所有的的要求终端:l 可能不支持扩展展的Lc/LLe(尽管卡卡支持扩展LLc/Le也也只能使用短短的Lc/LLe)l 可能不支持ECCC和DSAA(所用的功功能只使用RRSA算法)卡:l 可能不支持高速速协议(这种种情况下,终终端默认为IISO标准值值)l 可能不支持扩展展的Lc/LLel 卡片应该支持RRSA(最低低1024位位)PC
14、SCl 可能不支持高速速协议(这种种情况下,终终端默认为IISO标准值值)l 可能不支持扩展展的Lc/LLe3 目录结构下图给出了与OOpenPGGP应用相关关的目录和数数据对象的一一个概览。安安全相关的数数据(例如:密码。CHHV)会根据据使用的OSS而被存储(文件,数据据对象或者其其他)4 OpenPGPP应用中数据据对象的目录录DF_OpennPGP目录录和数据对象象组成了OppenPGPP应用。卡片片中的专用文文件(DF)还可能存在在着其他应用用.4.1 MF和DF中的的数据文件和和对象OpenPGPP应用可能会会使用全局CCHV(持卡卡人验证)。这这些数据可能能会被存放在在主控文件中
15、中(MF),也也可能在其他他专用文件中中(DF)或或者当前OSS的特殊路径径中。另外,所所有应用和特特殊密钥的全全局信息也可可能被存放在在MF中4.1.1 EF_DIR这个MF(文件件标志符:2F00)中的文件件如果存在的的话,可能包包含一个或多多个iso/iec78816-4中中的应用模板板和应用标志志符。虽然OOpenPGGP应用并不不请求和计算算这个数据文文件,但是可可能会被第三三方用来声明明应用。他也也被那些不支支持用AIDD 运行SEELECT FILE命命令的卡所用用。下列的入入口应该被添添加进来:l 应用标志符(ttag 4F),应该只只使有具有意意义的值(66字节=D22760
16、000124011)l 应用标签名(ttag 50),应用的的标签名应该该包含如下的的UTF-88编码的文字字:OpennPGP4.2 OpenPGPP的DFOpenPGPP的应用目录录可以在卡中中的任意地方方存放。没有有固定的文件件标志符(FFID),因因此在任何情情况下它都很很容易为应用用所合并。如如果需要FIID的话,可可以由卡片生生产商或者其其他任何机构构所指定。目目录中包含应应用的所有数数据对象。所所有给定的FFCP(文件件控制参数)都是实现的的信息参数,在在响应SELLECTFILE命令的的时候可以选选择使用。终终端中的OppenPGPP应用不会计计算FCP的的Tag。OOpenP
17、GGP应用使用用GET DDATA命令令在与应用相相关数据(TTag 6EE)中寻找到到AID(TTag 4FF的数据对象象)。DF_OpennPGP中可可能存在的文文件控制参数数(FCP)4.2.1 应用标志符(AAID)可以使用唯一应应用标志符来来选择OpeenPGP应应用(参见SSELECTT FILEE命令)。AAID 有116字节长,使使用下面的方方法进行编码码。卡中的每每一个AIDD都是唯一的的,并且要求求这个值被整整合到证书中中去,比如用用来进行客户户端/服务器器验证的证书书。OpennPGP的AAID在FSSF Eurrope ee.V中注册册RID 应用用注册提供者者的标志符
18、(OpenPPGP的唯一一标志符),IISO78116-5PIX所所有权应用标标注符扩展(为OpennPGP应用用定义)Appliceetion应用指示位位Versionn应用的版本本号Manufaccturerr应用(卡片片)制造商的的唯一编码SerialNNumberr唯一序列号号RFU保保留位Applicaation:这个值(1字节节)指示应用用。将来,在在FSF EEuropee e.V.的控制之下下可以被设计计用来指示不不同的应用。下下列的值已经经 被定义00 保留01 OpenPGPP 应用(标标准)0F保留Versionn:版本号(2字节节,BCD)给给出了当前应应用的状态信信息
19、。通过这这个值可以通通知进行更新新。版本号定定义如下字节1 字节2主版本号 次版本号号 (取值范围:00-999)举例:1.0 被编码成01 0002.102 01111.711 077Manufaccturerr:为了在开放网络络中(比如 密钥服务器器)标识卡片片和登陆一台台电脑,就必必须要有一个个应用号。因因为上述原因因,每一个制制造卡片的卡卡片制造商或或者部署应用用的个人化操操作者都必须须有一个唯一一的标记。这这个制造商标标志符由FSSF Eurrope ee.V.控制制,并免费分分发给卡片制制造商。只有有注册了的制制造商才允许许生产与OppenPGPP兼容的应用用。系统运行行方式类似网
20、网络上的物理理地址码(MMAC)。22个字节采用用二进制编码码,00000和FFFFF被保留用来来测试。Serial numbeer:制造商管理下的的每一个OppenPGPP应用都有一一个唯一序列列号。制造商商应该保证现现实世界中没没有两个重复复的序列号(如如同网络中的的物理地址码码一样)。序序列号有4个个字节的长度度,采用MSSBLSB的的格式(高有有效位,低有有效位)。对对于制造商来来说,第一个个应用从000 00 000 01开开始并自动增增加4.2.2 OpenPGPP应用的用户户认证OpenPGPP使用3个本本地密码来验验证使用者,称称之为持卡人人验证(CHHV1,CHHV2最低要要
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