基于ZSD168的帶顯示USBKey的研究.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，網(wǎng)上身份認(rèn)證得到了廣泛的應(yīng)用。而。USB Key作為網(wǎng)絡(luò)身份證，成為網(wǎng)上身份認(rèn)證的合適載體。USB腳是集成電路、智能卡以及密碼算法發(fā)展的高度結(jié)合的產(chǎn)物。目前，USB Key的安全性隱患主要在于用戶的交易信息僅在PC端顯示。如果IJSB Key的PIN碼被木馬程序或者釣魚網(wǎng)站竊取，那么用戶的安全就得不到保障?；谝陨峡紤]，可以在。USB Key物理硬件上面增加能夠顯示用戶的關(guān)鍵交易信息的顯示屏，并且增加物理按鍵依此來(lái)

2、對(duì)交易進(jìn)行控制。這樣如果交易數(shù)據(jù)在PC端被非法篡改，通過(guò)屏幕顯示的真實(shí)交易信息以及通過(guò)物理按鍵來(lái)取消交易的進(jìn)行從而避免了意外的發(fā)生，增強(qiáng)了IJSB Key的安全性。另外，USB Key內(nèi)置的算法的性能也是提高安全性能的重要方面。目前市面上的USB Key產(chǎn)品多數(shù)是沒(méi)有顯示功能的一代產(chǎn)品，而少數(shù)的帶顯示的USB Key均采用液晶顯示器LCD(Liquid Crystal Display)。
　　 本文提出選用電子紙ePapcr(e

3、lectronic Paper)作為顯示模塊。電子紙較液晶顯示器主要有以下方面優(yōu)點(diǎn)：⑴電子紙作為反射型顯示器更適于閱讀，圖像的亮度會(huì)根據(jù)環(huán)境光線的強(qiáng)度改變，而且對(duì)比度也會(huì)隨之變化，所以在強(qiáng)烈光線下反射型顯示器的優(yōu)勢(shì)更明顯；⑵超輕、超薄，電子墨水顯示設(shè)備的硬件結(jié)構(gòu)相當(dāng)簡(jiǎn)單，它的厚度可以做到1mm左右；⑶低功耗，電子墨水的功耗相當(dāng)?shù)停踔猎陔娫垂?yīng)短暫停止的情況下它還能顯示信息。而基于USB Key的密碼算法，比較著名的對(duì)稱加密算法是DES

4、(DataEncryption Standard)和AES(AdvancedEncryption Standard)。由于DES算法實(shí)際密鑰長(zhǎng)度只有56 bits，因此DES已經(jīng)被認(rèn)為過(guò)時(shí)，基本上認(rèn)為不再安全，只用在安全性要求不高的場(chǎng)合。鑒于DES算法的末落，Rijndael設(shè)計(jì)的AES算法滿足：抗已知所有的攻擊；在多個(gè)平臺(tái)上速度快，編碼緊湊；設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單。AES算法目前已得到廣泛的應(yīng)用。20世紀(jì)70年代出現(xiàn)了非對(duì)稱密碼算法(即公鑰算法)，

5、主流的公鑰密碼算法主要有RSA(以三位年輕學(xué)者Ron Rivest，Adi Shamir和Len Adleman的名字命名)和ECC(Elliptic Curve Cryptosystcms)兩種。RSA算法是第一個(gè)比較完善的公開密鑰算法,它既能用于數(shù)據(jù)的加密和解密也能用于簽名驗(yàn)證。RSA算法的安全性基于大數(shù)分解的難度。
　　 本文提出了一種快速取模的運(yùn)算。橢圓曲線算法ECC的安全性基于橢圓曲線上離散對(duì)數(shù)計(jì)算問(wèn)題。對(duì)快速標(biāo)量乘進(jìn)

6、行了優(yōu)化。橢圓曲線算法ECC與RSA方法相比有著很多技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：安全性能高、計(jì)算量小、處理速度快、存儲(chǔ)空間占用小、帶寬要求低等。本文基于國(guó)產(chǎn)安全芯片Z8D168對(duì)顯示USB Key進(jìn)行了硬件設(shè)計(jì)和軟件COS的開發(fā)，提出了以電子紙作為顯示屏的思路。USB Key與PC是通過(guò)USB接口通信，USB Key和電子紙顯示屏的驅(qū)動(dòng)IC是通過(guò)SPI接口實(shí)現(xiàn)通信，因此首先對(duì)USB協(xié)議以及SPI協(xié)議進(jìn)行了研究。考慮到密碼算法對(duì)USB Key的安全性能至關(guān)