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DUKPT是什么

jin.th 发布于2018-12-19 17:06 [评论区] [我要回复] [下载md文件] [下载pdf文件]

DUKPT(derived unique key per Transaction)
参考
[How DUKPT key management works in POS environments](https://securityboulevard.com/2021/03/how-dukpt-key-management-works-in-pos-environments/)
[安全加密dukpt](https://blog.csdn.net/believe_chen/article/details/90693203)

**1：是什么？**
是一种非常安全的密钥管理技术，主要应用于对称密钥加密MAC,PIN等安全数据方面

DUKPT（Derived Unique Key Per Transaction）是被ANSI定义的一套密钥管理体系和算法，用于解决金融支付领域的信息安全传输中的密钥管理问题，应用于对称密钥加密MAC,PIN等数据安全方面。保证每一次交易流程使用唯一的密钥，采用一种不可逆的密钥转换算法，使得无法从当前交易数据信息破解上一次交易密钥。要求收单行与终端必须同步支持该项密钥管理技术。由交易发起端点（S-TRSM,如pos，ATM）与交易接收端点（R-TRSM,如收单行）两部分组成。注：TRSM（Tamper-Resistant Security Module）是一个具备阻止攻击能力的安全模块。TRSM具有抵御攻击能力。

**2：主要思想**
保证每一次交易流程使用唯一的密钥，采用一种不可逆的密钥转换算法，使得无法从当前交易数据信息破解上一次交易密钥。

**3：应用**
1）要求收单行与终端必须同步支持该项密钥管理技术；
如：由交易发起端点（S-TRSM,如pos，ATM）与交易接收端点（R-TRSM,如收单行）两部分组成；
注：TRSM（Tamper-Resistant Security Module）是一个具备阻止攻击能力的安全模块。TRSM具有抵御攻击能力。
2）... ...

是每交易一次密钥。是由基础密钥BDK(Base Derivation Key)和KSN(Key Serial Number)（密钥标识＋设备标识＋密钥计数器）共同完成。其中BDK是基础主密钥，它派生出加密安全模块的初始密钥Initial PIN Encryption Key(IPEK)。初始密钥IPEK和KSN一起装入加密模块。

KSN的组成如下：以下位数是16进制的字符（1-F）
（1）        密钥标识40bit（基础派生密钥标识9位＋子密钥标识1位）
（2）        设备标识19bit
（3）        交易计数标识21bit，也叫EC(Encryption Counter)
密钥标识+设备标识统称为59bit的IKSN(Initial Key Serial Number)

保证每个终端的主密钥都不重复。

**4：BDK派生IPEK的过程**
本网站上[DUKPT计算](/CryptTools/OtherAlg.aspx)中，输入的初始密钥是指IPEK，公司的i80、P90、Vi218S导入的也是IPEK+KSN。
根据BDK派生IPEK的过程，参考了[Dukpt.NET](https://github.com/sgbj/Dukpt.NET)、BP-Tools V21.08，以BP-Tools工具的数据为例
![image](/upload/BBS/d9e8e56c-965a-41a9-97bd-318af7a55b3d.jpg)
BDK：0123456789ABCDEFFEDCBA9876543210
KSN：FFFF9876543210E00001
从Dukpt.NET的源码中分析得到：
KsnMask：FFFFFFFFFFFFFFE00000
KeyMask：C0C0C0C000000000C0C0C0C000000000
伪代码：
```C#
CreateIpek(ksn, bdk) {
    return TripleDesEncrypt(bdk, (ksn & KsnMask) >> 16) << 64 
         | TripleDesEncrypt(bdk ^ KeyMask, (ksn & KsnMask) >> 16)
}
```
第一步，用KSN逻辑与KsnMask，取前8字节，得到FFFF9876543210E0
第二步，用BDK对FFFF9876543210E0进行3DES加密得到6A C2 92 FA A1 31 5B 4D 
第三步，用BDK异或KeyMask得到C1 E3 85 A7 89 AB CD EF 3E 1C 7A 58 76 54 32 10 
第四步：用上一步得到的密钥对FFFF9876543210E0进行3DES加密得到85 8A B3 A3 D7 D5 93 3A 
最后：两段数据拼接一起得到6A C2 92 FA A1 31 5B 4D 85 8A B3 A3 D7 D5 93 3A ，与BP-Tools工具计算出来的Derived IPEK一致。

**注意：**BP-Tools工具计算出来的PIN KEY、MAC KEY等密钥对应的是输入的KSN值，如果KSN最后的交易计数标识是0，那就无法与本网站上的数据进行对比，因为本网站的计算是交易计数标识从1开始的。

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