本應用筆記利用基于MAXQ1850的雙芯片架構的優(yōu)勢,探討了高度安全的支付終端設計,分析了生產廠商在面臨PCI-PED PTS產品認證時的弱點。
新終端、新趨勢
金融終端已經成為支付產品公司提供的一種新型交付服務手段。金融終端不再限于簡單的讀卡機,而是逐步成為能夠處理交易、管理庫存、操作商業(yè)運營的復雜計算設備。這一角色轉變的顯著標志是針對終端定義的一個新術語:從銷售終端(POS)設備更改為交互終端(POI)系統(tǒng)。POI系統(tǒng)必須具備快速通信能力,使用更加便捷(例如,可以連接USB、以太網、WiFi?或Bluetooth?),支持多應用的相互協調并可處理復雜的卡交易(支付卡、忠誠卡等)。
另外,使用條件也發(fā)生了變化。有時,POI必須工作在潮濕環(huán)境、室外或室內。這些設備多數情況下要求采用人性化便攜式設計,并滿足經銷商對時尚外觀的需求。由于相關技術的融合與重復利用,使得終端產品隨處可見,例如:智能電話、筆記本電腦、游戲機控制臺等?,F代POI設備引入了類似的美學設計,采用色彩豐富的顯示技術、復雜的觸摸屏接口并提供便利的連通性,可以方便地集成到信息系統(tǒng)內。硬件技術的深入開發(fā)也帶動了軟件設計的重復利用,從商用化操作系統(tǒng)到軟件棧,可以直接提取硬件電路??偠灾?,軟件的重復利用有助于加快開發(fā)速度、降低產品失效風險,以更低的R&D成本將產品快速推向市場。
終端安全性
POI與消費類(CE)設備的主要差別在于安全性。EMV卡的全球化開發(fā)意味著系統(tǒng)所要面臨的威脅也是全球性的。如不采取適當對策,則有可能在瞬間遭受來自世界不同區(qū)域的攻擊。另一方面,由于高投資(開發(fā)工具、時間等花費)帶來的巨額回報,犯罪團伙會不惜代價地實施攻擊行為,由此可見,設備安全性的最大威脅來自于這些犯罪團伙。
當前金融終端的互操作性、通信接口以及高級服務都已成為攻擊者的“敲門磚”。由業(yè)內重要的支付產品公司聯手創(chuàng)立的支付卡產業(yè)安全標準委員會(PCI SSC)—包括美國的Express、JCB、MasterCard和Visa—旨在規(guī)范整個產業(yè)的安全標準。
PCI SSC開發(fā)的PCI PIN交易安全(PCI PTS)標準定義了金融終端安全性的要求。前期的PCI PIN輸入設備(PCI PED)標準(PCI PTS)主要關注應對物力和邏輯攻擊,這些攻擊行為試圖從POI提取PIN碼和加密密鑰。根據現場經驗和試驗室研究,PCI PTS歸納了針對各種攻擊(物力篡改、環(huán)境更改、軟件接口攻擊、密碼分析破解攻擊、政策威脅)的安全防護機制。PCI PTS旨在保護終端內部或智能卡連接通道普通格式的PIN碼。
物理機制要求在入侵者打開終端、插入PIN記錄裝置,防止數據在PIN輸入或發(fā)送端被捕獲,并可阻止對終端操作的修改。邏輯上需要防止入侵者修改讀卡器、控制終端的運行程序,從而達到他們恢復、記錄或發(fā)送PIN碼及其它敏感數據的目的。
其它要求包括磁條數據的有效保護。PCI PTS的每項要求對應于特定的攻擊類別,與對抗等級有關,通常用16至35范圍的數字表示。為了達到設計目標,支付終端必須能夠將遭受篡改的風險(所謂的篡改值)降至最低。
按照ITSEC聯合實驗室聲明(JIL)對智能卡的規(guī)定,攻擊值方案基于所了解的相關知識、攻擊持續(xù)時間、攻擊者的資源和專業(yè)技術。對每種抗攻擊能力劃分成幾個等級進行評測,每個等級有相應的額定值??紤]一種攻擊形式時,可以由衡量每種類型的攻擊強度值的加和表示。例如,文件類保護包括三個等級:公開、受限、加密。如果一個受限文件受到攻擊,該等級的攻擊值(受限文件)需要增加到攻擊求和中。
抗攻擊能力評估需要在具備資質的實驗室進行,最終是否獲得批準的決定權由PCI PTS成員掌控。由于攻擊者可以接觸到支付終端設備,PCI PTS特別規(guī)定了能夠抵抗各種威脅、保護卡持有人敏感數據的安全等級。PCI PTS并不提供相應的解決方案,需要制造商想方設法滿足這些條件的要求。PCI PTS 3.1已于2012年3月替代PCI PED 2.1標準,隨著安全等級不斷提升,終端廠商將面臨更加嚴峻的設計挑戰(zhàn)。
PCI PTS 3.x
PCI對支付終端的安全要求發(fā)生了重要改進,加強了對最新攻擊威脅的防御。另外,其新方案的提出也促進了模塊化開發(fā),用于簡化生產。這一演變的標志是將PIN輸入裝置(PED)變更為POI裝置,反映出使用端的變化。終端裝置與之前一樣需要執(zhí)行金融交易,但現在需要執(zhí)行更多任務,新需求也說明生產廠商已經考慮了PCI SSC這種擴展能力。
從整個過程看,認證過程已經簡化為對包含所有類型裝置(POS、EPP、自動售貨機、售貨亭)的一次性評估,分為兩個強制評估模塊:設備的核心要求和集成要求。另外還有兩個新的評估模塊供廠商選擇。
為確保安全性,根據現場反饋對具體要求進行了少許修改和加強。一些關鍵要求已經使其攻擊值從1點增加到2點,尤其是與物理攻擊(鍵盤、磁條和卡槽)相關的攻擊。攻擊成本值介于16至35 (PCI PED 2.1標準下為14至35)。此外,現在通過指定請求的規(guī)則更嚴格。較早的標準只要求攻擊準備和攻擊開發(fā)值之和等于一個最小值;現在,攻擊開發(fā)值本身必須具有一個最小值(攻擊準備為識別階段,攻擊者在此期間研究問題、設計方法,以及測試設備。在開發(fā)階段,攻擊者進入公共場所,并實際進行數據盜取)。
其它新要求明確針對新POI架構和服務。舉例說明,要求B17考慮在同一終端上運行多項應用的情況,這完全反應了現代終端的軟件架構。另一個例子是新可選評估模塊的創(chuàng)建:開發(fā)協議(Open Protocol)模塊處理開放/公共網絡上的安全問題,通常解決來自于通過IP連接的終端安全事項,類似于PC日常面臨的攻擊威脅。安全讀取與數據交換(SRED)模塊規(guī)定對終端內持卡人賬戶數據的保護要求。表1列出了大多數關鍵的安全要求,以及對設計高效率、高性價比終端的功能性要求。
控制安全方案的成本
終端廠商為了滿足嚴格的安全標準,在設計功能強大、外觀時尚的POI設備時面臨巨大挑戰(zhàn)。終端廠商自己開發(fā)并維護安全設備可能付出巨額代價,因為這將要求終端廠商專門建立一支專家團隊,從而占據相當大的R&D資源。這也成為新生力量進入安全市場的巨大障礙,但它并不代表現有廠商擁有多么明顯的競爭優(yōu)勢,畢竟支付終端的所有安全認證條件都是強制性規(guī)定。
標準化為專業(yè)廠商的安全模塊創(chuàng)造了巨大商機。由于認證標準是統(tǒng)一的,終端廠商可以選擇商用化的安全方案以滿足安全認證標準的要求。與自主開發(fā)安全方案相比,這些模塊化設計具有幾項顯著優(yōu)勢。
它們能夠減輕終端制造商的設計負擔,只需關注系統(tǒng)增值功能。安全性雖然不是設備的特殊功能,但卻是對終端產品最基本的標準化要求。通過與安全產品供應商合作,終端廠商能夠將主要精力放在金融終端市場的增值服務上。
高性價比設計允許開發(fā)更加復雜的安全機制。由于多個用戶共同分攤R&D成本,使得高科技開發(fā)資源不會形成一家獨占的局面。隨著對安全產品復雜性要求的提高,這些降低設計成本的因素也愈加重要。由此可見,金融終端市場也依賴于能夠提出有效應對措施、專業(yè)的安全產品供應商。
利用獲得批準的模塊降低風險、加速POI認證。對商用化方案進行安全評估并獲得PCI PTS批復,模塊供應商能夠降低終端設計人員的開發(fā)風險。從而簡化安全系統(tǒng)集成,加快通過終端認證的步伐。
MAXQ1850中文資料,pdf datasheet:http://www.socialnewsupdate.com/soft/78/223/2009/2009061932097.html
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