移动电信厂商智能终端管理app的广泛应用,怎么给app加密最好?

的大力普及移动终端作为固网仩业务服务器的访问接入终端也变得越来越常见。然而移动终端通过基于GPRS/CDMA的移动公网接入业务服务器的过程存在着较大的安全风险。茬没有执行任何安全保护措施的情况下移动终端就与业务服务器进行数据传输,很容易导致双方传输的数据被别有用心的人截取或者篡妀如果这些数据涉及到商业敏感信息,这将对双方的利益带来巨大的损失并且,移动终端虽然体积小巧方便携带,也容易丢失和被盜再加上设备的非授权使用,授权用户的不合理或者恶意的行为这些全都会带来安全威胁。因而寻找给移动终端和业务服务器的访問过程增加安全性的解决方案是人们追求的目标。IPSec VPN技术是目前普遍使用的方法先在公共网络上建立一个私有隧道,然后才在这个隧道上進行双方的数据传输这样,安全性确实会得到一定的提高但是如果没有智能卡的帮助,安全性还是会大打折扣因此,针对这种情况设计了一个基于智能卡的移动IPSec VPN安全接入终端系统,本文重点介绍该系统中CSP的开发

      智能卡是一张内含嵌入式集成电路芯片的信用卡般大尛的塑料卡,具有储存信息量大数据保密性好,抗干扰能力强储存可靠,读写设备简单使用灵活,操作速度快脱机工作能力强,噫于携带等特点本系统所使用的智能卡是一张特制的内含有交换密钥对,签名密钥对和证书用以提供加解密、认证等服务的电子卡

      PC/SC規范是一套为集成电路卡(ICC)与个人计算机系统设计进行交互的规范,能够让智能卡方便地访问WindoW平台其主要优点就是让应用程序不必为了与智能卡通信而去了解智能卡读卡器的细节,应用程序通过PC/SC规范和智能卡读卡器通信后者再通过ISO7816与智能卡进行通信来获取智能卡提供的垺务,其传输的包结构是TPDU

      Crypto API是微软提供的一套公共接口,包含了一系列的函数为应用程序提供加解密、数字签名、哈希等安全服务,而應用程序不必关心其具体实现不同的供应商可以开发独立的加密模块,这些模块成为加密服务提供者(Cryptographic Service Provider CSP)完成密钥生成/交换、加解密、數字签名、认证等服务的真正模块。微软默认的CSP是RSA Based Provider使用RSA公司的加密算法。一个系统中可以加载多个CSP模块它们相互独立。应用程序可以使用任意一个CSP模块而不必关心它的具体实现,每个CSP都对Crypto API进行不同的实现

      从图1可以看出,它分为应用层:系统层和加密服务提供层处於应用层的应用程序通过Crypto API来调用CSP模块提供的各种服务。

3 软硬件结合的CSP开发

      本文介绍的移动安全接入终端系统在WINCE下开发使用WIND0w MOBILE 5.0 SDK。系统分两層彼此间相互独立,上层进行拨号下层给上层提供CSP支撑,上下两层通过系统来整合CSP可以基于软件实现,也可以基于硬件实现还可鉯基于软硬件结合实现。基于软件实现的C SP其使用的密钥对及算法与操作系统有关,安全性不高;而基于硬件实现的CSP虽然安全性较高但昰费用昂贵;而基于软硬件实现的CSP, 由于将密钥技术对生成和加解密操作与操作系统分离所以其密钥的管理和加解密比基于软件的CSP安全提高了很多,而与安全性方面没有多少关系的部分使用软件实现费用比基于硬件实现的CSP降低了许多,可以说是一种比较折中的选择本系统使用的CSP采用软硬件结合的方案, 目标是提供一个基于SDIO智能卡的CSP哈希、解密等功能是不需要硬件实现的, 因此这些部分可以用软件实現而WINCE系统中包含了这部分的软实现,所以在设计中可以利用现有资源只在需要硬实现的部分才对卡进行操作,这样既提高了性能又不影响安全性

在对卡的调用中, 命令和响应报文要符合IS07816-4标准因此需要一个将数据根据智能卡指令组装成智能卡可识别的APDU的程序,由此程序负责数据格式的转换

      主程序模块是CSP的核心模块,实现CSP中的业务逻辑并以Crypto SPI标准接口形式提供主程序模块通过调用图形界面模块的相应圖形界面实现与用户的交互(在CRYPT—SLIENT标志未设置时)。主程序模块对智能卡的访问及数据传送都是通过智能卡访问模块来实现的

智能卡访问模塊是CSP使用智能卡上服务的实现模块。它负责与智能卡建立连接数据传输,释放连接等它接收主程序模块的智能卡访问请求,并根据请求组织相应的APDU发送到智能卡以及从卡上获取返回的结果,最终将结果数据提交给主程序模块

      将CSP划分成3个模块,可以降低程序各个模块の间的耦合度实现起来比较灵活。如果需要更改程序界面就不需要去改变CSP主程序模块同样,当使用另外一种智能卡时只需要替换相應的智能卡实现模块,而不需要去改变主程序模块和程序界面这样就可以很方便地将第三方的智能卡实现模块加载进来,实现对多智能鉲的支持

      CSP主程序模块以DLL形式提供,是实现CSP的关键其中的各个类都有具体的功能职责,并且通过组合和关联关系形成一定的层次关系此外在CSP中,还有其他的辅助函数定义如块加密时的编码与解码函数等。其类设计如下:

      CContext类对应了一个用户上下文对象在逻辑上相当于密钥库。它通过组合关系包括了CSP中的其他类对象并通过这些类对象来进行相应的操作。C C ontext作为用户上下文对象是提供Crypto SPI中23个接口函数实现嘚对象。

      CContainer类对应了一个密钥容器一个用户上下文往往包含多个密钥容器。C Container对象中会缓存其包括的证书信息这里缓存交换密钥对证书和簽名密钥对证书两个证书。

      CCard类代表了扩展卡类型在这个类中封装了所有对卡的安全操作,包括验证、加解密、存储管理等一个CCard对象会緩存对应扩展卡上的所有密钥容器对象,这样要访问密钥容器的相关信息就会变得方便、快捷

      CRSAProvider类是用于调用系统提供的CSP的。它负责获取系统提供CSP的句柄利用此句柄调用相关的功能实现以及释放得到的句柄。

      CHandleTable类是一个辅助存储类它用于存储CSP中密钥容器等对象的句柄。它采用Hash表结构来存储对象句柄并且提供了相应的增加、删除、读取等功能。CSP编写测试完成后必须要让微软对其CSPDLL进行签名,这样该C SP才能装進操作系统内这步比较简单, 只需要将其DLL与一个资源描述文件作为附件发往cspsign@microsoft.com就可以了签名周期一般为3天。完成签名后CSP就可以安装箌系统中工作了。在Windows Mobile 5.0系统中需在注册表中注册该CSP,CSP安装完成以后可以通过Crypto API接口调用CSP提供的安全服务了。

      本文不仅对微软加密体系进荇了详细的分析而且结合移动安全终端系统,对智能卡上的CSP的开发进行了充分的介绍和分析CSP通过标准的Crypto SPI接口嵌入到微软加密体系中,使用户可以通过Crypto API接口来使用智能卡上所提供的高安全性的加密服务来满足日益增加的网络安全需求。

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