ГЛАВА 9. ЗАЩИТА ИНФОРМАЦИИ В ЭЛЕКТРОННЫХ ПЛАТЕЖНЫХ СИСТЕМАХ
Современную практику банковских операций, торговых сделок и взаимных платежей невозможно представить без расчетов с применением пластиковых карт. Благодаря надежности, универсальности и удобству пластиковые карты завоевали прочное место среди других платежных средств и обещают занять лидирующее положение по отношению к наличным платежам уже к 2000 г.
9.1. Принципы функционирования электронных платежных систем
Электронной платежной системой называют совокупность методов и реализующих их субъектов, обеспечивающих в рамках системы использование банковских пластиковых карт в качестве платежного средства [52].
Пластиковая карта-это персонифицированный платежный инструмент, предоставляющий пользующемуся этой картой лицу возможность безналичной оплаты товаров и услуг, а также получения наличных средств в банковских автоматах и отделениях банков. Предприятия торговли и сервиса и отделения банков, принимающие карту в качестве Платежного инструмента, образуют приемную сеть точек обслуживания карты.
При создании платежной
системы одной из основных решаемых задач является выработка и соблюдение общих
правил обслуживания карт, выпущенных входящими в платежную систему эмитентами,
проведения взаиморасчетов и платежей. Эти правила охватывают как чисто
технические аспекты операций с картами - стандарты данных, процедуры
авторизации, спецификации на используемое оборудование и другие, так и
финансовые аспекты обслуживания карт-процедуры расчетов с предприятиями торговли
и
сервиса, входящими в состав приемной сети, правила взаиморасчетов между банками
и т.д.
С организационной точки
зрения ядром платежной системы является ассоциация банков, объединенная
договорными обязательствами. Кроме того, в состав электронной платежной системы
входят предприятия торговли и сервиса, образующие сеть точек обслуживания. Для
успешного функционирования платежной системы необходимы и специализированные
организации, осуществляющие техническую поддержку обслуживания карт:
процессинговые и коммуникационные центры, центры технического обслуживания и т.
п.
Обобщенная схема
функционирования электронной платежной системы представлена на рис. 9.1. Банк,
заключивший соглашение с платежной системой и получивший соответствующую
лицензию, может выступать в двух качествах - как банк-эмитент и как
банк-эквайер. Банк-эмитент выпускает пластиковые карты и гарантирует выполнение
финансовых обязательств, связанных с использованием этих карт как платежных
средств. Банк-эквайер обслуживает предприятия торговли и сервиса, принимающие к
оплате
карты как платежные средства, а также принимает эти платежные средства к
обналичиванию в своих отделениях и через принадлежащие ему банкоматы. Основными
неотъемлемыми функциями банка-эквайера являются финансовые операции, связанные
с выполнением расчетов и платежей точками обслуживания. Технические атрибуты
деятельности банка-эквайера (обработка запросов на авторизацию; перечисление на
расчетные счета точек средстве за товары и услуги, предоставленные по картам;
прием, сортировка и пересылка документов, фиксирующих совершение сделок с
использованием карт и т. п.) могут быть делегированы эквайером процессинговым
центрам.
Неавтоматизированная процедура
приема платежа с помощью карты сравнительно проста [61]. В первую очередь
кассир предприятия должен убедиться в подлинности пластиковой карты по ряду
признаков, указанных в §9.2. При оплате предприятие должно перенести реквизиты
пластиковой карты клиента на специальный чек с помощью копировальной
машины-импринтера, занести в чек сумму, на которую была совершена покупка или
оказана услуга, и получить подпись клиента. Оформленный подобным образом чек
называют слипом.
В целях обеспечения безопасности
операций платёжной системы рекомендуется не превышать нижние лимиты сумм для
различных регионов и видов бизнеса, по которым можно проводить расчеты без
авторизации. При превышении лимитной суммы или в случае возникновения сомнения
в личности клиента предприятие должно проводить процедуру авторизации. При
авторизации предприятие фактически получает доступ к информации о состоянии
счета клиента и может установить принадлежность карты клиенту и его платежную
способность в размере суммы сделки. Одна копия
слипа остается на предприятии, вторая передается клиенту, третья доставляется в
банк-эквайер и служит основанием для возмещения суммы платежа предприятию со
счета клиента.
В последние годы широкую популярность приобрели автоматизированные торговые POS-терминалы (Point-Of-Sale-оплата в точке продажи) и банкоматы. При использовании POS-терминалов нет необходимости в заполнении слипов. Реквизиты пластиковой карты считываются с ее магнитной полосы на встроенном в POS-терминал считывателе. Клиент вводит в терминал свой PIN-код (Personal Identification Number-персональный идентификационный номер), известный только ему. Элементы PIN-кода включаются в общий алгоритм шифрования записи на магнитной полосе и служат электронной подписью владельца карты. На клавиатуре POS-терминала набирается сумма сделки.
Если сделка осуществляется в
отделении банка и в ее процессе происходит выдача клиенту наличных денег,
помимо банковских POS-терминалов может быть использован электронный кассир
банкомат. Конструктивно он представляет автоматизированный сейф со встроенным
POS-терминалом.
Терминал через встроенный модем обращается за авторизацией в соответствующую платежную систему. При этом используются мощности процессингового центра, услуги которого предоставляются торговцу банком-эквайером.
Процессинговый центр [33] представляет собой
специализированную сервисную организацию, которая обеспечивает обработку
поступающих от банков-эквайеров или непосредственно из точек обслуживания
запросов на авторизацию и протоколов транзакций фиксируемых данных о
произведенных посредством пластиковых карт платежах и выдачах наличными. Для
этого процессинговый центр ведет базу данных, которая, в частности, содержит
данные о банках-членах платежной системы и держателях пластиковых карт.
Процессинговый центр хранит сведения о лимитах держателей карт и выполняет
запросы на авторизацию в том случае, если банк эмитент не ведет собственной
базы данных (off-line банк). В противном случае (on-line банк) процессинговый
центр пересылает полученный запрос в банк-эмитент авторизируемой карты.
Очевидно, что процессинговый центр обеспечивает и пересылку ответа
банку-эквайеру.
Выполнение
банком-эквайером своих функций влечет за собой расчеты с банками-эмитентами.
Каждый банк-эквайер осуществляет перечисление средств точкам обслуживания по
платежам держателей карт банков-эмитентов, входящих в данную платежную систему.
Поэтому соответствующие средства должны быть затем перечислены банку-эквайеру
банками-эмитентами. Оперативное проведение взаиморасчетов между эквайерами и
эмитентами обеспечивается наличием в платежной системе расчетного банка (одного
или нескольких), в котором банки-члены системы открывают корреспондентские
счета. На основании, накопленных за операционный день протоколов транзакций
процессинговый центр готовит и рассылает итоговые данные для проведения
взаиморасчетов
между банками-участниками платежной системы, а также формирует и рассылает
банкам-эквайерам и непосредственно в точки обслуживания стоп-листы (перечни
карточек, операции по которым по разным причинам приостановлены).
Процессинговый центр может также обеспечивать потребности банков-эмитентов в новых картах, осуществляя их заказ на заводах и последующую персонализацию.
Особенностью продаж и выдач наличных по пластиковым картам является то, что эти операции осуществляются магазинами и банками "в долг", т.е. товары и наличные предоставляются клиентам сразу, а средства на их возмещение поступают на счета обслуживающих предприятий через некоторое время (не более нескольких дней). Гарантом выполнения платежных обязательств, возникающих в процессе обслуживания пластиковых карт, является выпустивший их банк-эмитент. Характер гарантий банка-эмитента зависит от платежных полномочий, предоставляемых клиенту и фиксируемых видом карточки.
По виду расчетов, выполняемых с помощью пластиковых карт, различают кредитные и дебетовые карты.
Кредитные карты являются наиболее распространенным видом пластиковых карт. К ним относятся карты общенациональных систем США Visa и MasterCard, American Express и ряда других. Эти карты предъявляют на предприятиях торговли и сервиса для оплаты товаров и услуг. При оплате с помощью кредитных карт банк покупателя открывает ему кредит на сумму покупки, а затем через некоторое время (обычно 25 дней) присылает счет по почте. Покупатель должен вернуть оплаченный чек (счет) обратно в банк. Естественно, подобную схему банк может предложить только наиболее состоятельным и проверенным из своих клиентов, которые имеют хорошую кредитную историю перед банком или солидные вложения в банк в виде депозитов, ценностей или недвижимости.
Держатель дебетовой карты должен заранее внести на свой счет в банке-эмитенте определенную сумму. Размер этой суммы определяет лимит доступных средств. При осуществлении расчетов с использованием этой карты соответственно уменьшается и лимит. Контроль лимита выполняется при проведении авторизации, которая при использовании дебетовой карты является обязательной. Для возобновления или увеличения лимита держателю карты необходимо вновь внести средства на свой счет. Для страхования временного разрыва между моментом осуществления платежа и моментом получения банком соответствующей информации на счете клиента должен поддерживаться неснижаемый остаток.
Как кредитная, так и дебетовая карты могут быть не только персональными, но и корпоративными. Корпоративные карты предоставляются компанией своим сотрудникам для оплаты командировочных или других служебных расходов. Корпоративные карты компании связаны с каким-либо одним ее счетом. Эти карты могут иметь разделенный или неразделенный лимит. В первом случае каждому из держателей корпоративных карт устанавливается индивидуальный лимит. Второй вариант больше подходит небольшим компаниям и не предполагает разграничения лимита.
В последние годы все большее внимание привлекают к себе электронные платежные системы с использованием микропроцессорных карт. Принципиальным отличием микропроцессорных карт от всех перечисленных выше является то, что они непосредственно несут информацию о состоянии счета клиента, поскольку являются в сущности транзитным счетом. Все транзакции совершаются в режиме off-line в процессе диалога карта-терминал или карта клиента - карта торговца.
Такая система является почти полностью безопасной благодаря высокой степени защищенности кристалла с микропроцессором и полной дебетовой схеме расчетов. Кроме того, хотя карта с микропроцессором дороже обычной, платежная система оказывается дешевле в эксплуатации за счет того, что в режиме off-line нет нагрузки на телекоммуникации.
Для обеспечения надежной работы электронная платежная система должна быть надежно защищена. С точки зрения информационной безопасности в системах электронных платежей существуют следующие уязвимые места:
• пересылка платежных и других сообщений между банком и клиентом и между банками;
• обработка информации внутри организаций отправителя и получателя сообщений;
• доступ клиентов к средствам, аккумулированным на счетах.
Одним из наиболее уязвимых мест в системе электронных, платежей является пересылка платежных и других сообщений между банками, между банком и банкоматом, между банком и клиентом. Пересылка платежных и других сообщений связана со следующими особенностями [22]
• внутренние системы организаций отправителя и получателя должны быть приспособлены для отправки и получения электронных документов и обеспечивать необходимую защиту при их обработке внутри организации (защита оконечных систем);
• взаимодействие отправителя и получателя
электронного документа осуществляется опосредовано-через канал связи.
Эти особенности порождают следующие проблемы:
• взаимное опознавание абонентов (проблема установления взаимной подлинности при установлении соединения);
• защита электронных документов, передаваемых по каналам связи (проблемы обеспечения конфиденциальности и целостности документов);
• защита процесса обмена электронными документами (проблема доказательства отправления и доставки документа);
• обеспечение исполнения документа (проблема взаимного недоверия между отправителем и получателем из-за их принадлежности к разным организациям и взаимной независимости).
Для обеспечения функций защиты информации на отдельных узлах системы электронных платежей должны быть реализованы следующие механизмы защиты;
• управление доступом на оконечных системах;
• контроль целостности сообщения;
• обеспечение конфиденциальности сообщения;
• взаимная аутентификация абонентов;
• невозможность отказа от авторства сообщения;
• гарантии доставки сообщения;
• невозможность отказа от принятия мер по сообщению;
• регистрация последовательности сообщений;
• контроль целостности последовательности сообщений.
Качество решения указанных выше проблем в значительной мере определяется рациональным выбором криптографических средств при реализации механизмов защиты.
9.2. Электронные пластиковые карты
Применение
POS-терминалов и банкоматов возможно при использовании некоторого носителя
информации, который мог бы идентифицировать пользователя и хранить определенные
учетные
данные. В качестве такого носителя информации выступают пластиковые карты.
Пластиковая карта представляет собой пластину стандартных размеров (85,6x53,9x0,76 мм), изготовленную из специальной, устойчивой к механическим и термическим воздействиям пластмассы. Одна из основных функций пластиковой карты-обеспечение идентификации использующего ее лица как субъекта платежной системы. Для этого на пластиковую карту наносят логотипы банка-эмитента и платежной системы, обслуживающей эту карту, имя держателя карты, номер его счета, срок действия карты и т.п. Кроме того, на карте может присутствовать фотография держателя и его подпись. Алфавитно-цифровые данные-имя, номер счета и др. могут быть эмбоссированы, т.е. нанесены рельефным шрифтом. Это дает возможность при ручной обработке принимаемых к оплате карт быстро перенести данные на чек с помощью специального устройства-импринтера, осуществляющего "прокатывание" карты (аналогично получению второго экземпляра при использовании копировальной бумаги).
По принципу действия различают пассивные и активные пластиковые карты. Пассивные пластиковые карты всего лишь хранят информацию на том или ином носителе. К ним относятся пластиковые карты с магнитной полосой.
Карты с магнитной полосой являются на сегодняшний день наиболее распространенными - в обращении находится свыше двух миллиардов карт подобного типа. Магнитная полоса располагается на обратной стороне карты и в соответствии со стандартом ISO 7811, состоит из трех дорожек. Из них первые две предназначены для хранения идентификационных данных, а на третью дорожку можно записывать информацию (например, текущее значение лимита дебетовой карты). Однако из-за невысокой надежности многократно повторяемого процесса записи и считывания запись на магнитную полосу обычно не практикуется, и такие карты используются только в режиме считывания информации.
Карты с магнитной полосой относительно уязвимы для мошенничества. Например, в США в 1992г. общий ущерб от махинаций с кредитными картами с магнитной полосой (без учета потерь с банкоматами) превысил один миллиард долларов. Тем не менее развитая инфраструктура существующих платежных систем и, в частности, мировых лидеров в области "карточного" бизнеса-компаний Visa и MasterCard/Europay является причиной интенсивного |использования карте магнитной полосой и сегодня.
Для повышения защищенности своих карт системы Visa и MasterCard/Europay используют дополнительные графические средства защиты: голограммы и нестандартные шрифты для эмбоссирования.
Платежные системы с подобными картами требуют on-line авторизации в торговых точках и, как следствие, наличия разветвленных, высококачественных средств коммуникации (телефонных линий). Поэтому с технической точки зрения подобные системы имеют серьезные ограничения по их применению в странах с плохо развитыми системами связи.
Отличительная
особенность активных пластиковых карт-наличие встроенной в нее электронной
микросхемы. Принцип пластиковой карты с электронной микросхемой запатентовал в
1974г.
француз Ролан Морено. Стандарт ISO 7816 определяет основные (Требования к
картам на интегральных микросхемах или чиповым картам. В недалеком будущем
карты с микросхемой вытеснят карты с магнитной полосой. Поэтому остановимся
более подробно на основных типах карт с микросхемой.
Карты с микросхемой можно классифицировать по нескольким признакам [61].
Первый признак - функциональные возможности карты. Здесь можно выделить следующие основные типы карт:
· карты-счетчики;
· карты с памятью;
· карты с микропроцессором.
Второй признак-тип обмена со считывающим устройством:
• карты с контактным считыванием;
• карты с индукционным считыванием.
Карты-счетчики
применяются, как правило, в тех случаях, когда та или иная платежная операция
требует уменьшения остатка на счете держателя карты на некоторую фиксированную
сумму.
Подобные карты используются в специализированных приложениях с предоплатой
(плата за использование телефона-автомата, оплата автостоянки и т.д.).
Очевидно, что применение карт со счетчиком ограничено и не имеет большой
перспективы.
Карты с памятью являются переходными между картами со счетчиком и картами с процессором. Карта с памятью - это в сущности перезаписываемая карта со счетчиком, в которой приняты меры, повышающие ее защищенность от атак злоумышленников. У простейших из существующих карт с памятью объем памяти может составлять от 32 байт до 16 килобайт. Эта память может быть реализована или в виде программируемого постоянного запоминающего устройства ППЗУ (EPROM), которое допускает однократную запись и многократное считывание, или в виде электрически стираемого программируемого постоянного запоминающего устройства ЭСППЗУ (EEPROM), допускающего многократную запись и многократное считывание.
Карты с памятью можно подразделить на два типа: с незащищенной (полнодоступной) и защищенной памятью. В картах первого типа нет никаких ограничений на чтение и запись данных. Их нельзя использовать в качестве платежных, так как специалист средней квалификации может их достаточно просто "взломать".
Карты второго типа имеют область идентификационных данных и одну или несколько прикладных областей. Идентификационная область карт допускает лишь однократную запись при персонализации и в дальнейшем доступна лишь для считывания. Доступ к прикладным областям регламентируется и осуществляется только при выполнении определенных операций, в частности при вводе секретного PIN-кода.
Уровень защиты карт с
памятью выше, чем у магнитных карт, и они могут быть использованы в прикладных
системах, в которых финансовые риски, связанные с мошенничеством, относительно
невелики. В качестве платежного средства карты с памятью используются для
оплаты таксофонов общего пользования, проезда в транспорте, в локальных
платежных системах (клубные карты). Карты с памятью применяются также в
системах допуска в помещения и доступа к ресурсам компьютерных сетей
(идентификационные карты). Карты с памятью имеют более низкую стоимость по
сравнению с картами с микропроцессором.
|
Карты с микропроцессором называют также интеллектуальными картами или смарт - картами (smart cards). Карты с микропроцессором представляют собой по сути микрокомпьютеры и содержат все соответствующие основные аппаратные компоненты: центральный процессор (ЦП), оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) и электрически стираемое программируемое ПЗУ (ЭСППЗУ) (рис. 9.2).
В настоящее время в смарт-карты устанавливают:
• микропроцессоры с текстовой частотой 5 Мгц;
• оперативное ЗУ емкостью до 256 байт;
• постоянное ЗУ емкостью до 10 Кбайт;
• энергонезависимое ЗУ емкостью до 8 Кбайт.
В ПЗУ записан специальный набор программ, называемый операционной системой карты COS (Card Operation System). Операционная система поддерживает файловую систему, базирующуюся в ЭСППЗУ (емкость которого обычно находится в диапазоне 1...8 Кбайт, но может достигать и 64 Кбайт) и обеспечивающую регламентацию доступа к данным. При этом часть данных может быть доступна только внутренним программам карточки.
Смарт-карта обеспечивает обширный набор функций:
• разграничение полномочий доступа к внутренним ресурсам (благодаря работе с защищенной файловой системой);
• шифрование данных с применением различных алгоритмов;
• формирование электронной цифровой подписи;
• ведение ключевой системы;
• выполнение всех операций взаимодействия владельца карты, банка и торговца.
Некоторые карты
обеспечивают режим "самоблокировки" (невозможность дальнейшей работы
с ней) при попытке несанкционированного доступа. Смарт-карты позволяют
существенно упростить
процедуру идентификации клиента. Для проверки PIN-кода применяется алгоритм,
реализуемый микропроцессором на карте. Это позволяет отказаться от работы
POS-терминала и банкомата в режиме реального времени и централизованной
проверки PIN. Отмеченные выше особенности делают смарт-карту высокозащищенным
платежным инструментом, который может быть использован в финансовых
приложениях, предъявляющих повышенные требования к защите информации. Именно
поэтому микропроцессорные смарт-карты рассматриваются в настоящее время как наиболее
перспективный вид пластиковых карт.
По принципу взаимодействия со считывающим устройством различают карты двух типов:
• карты с контактным считыванием;
• карты с бесконтактным считыванием.
Карта с контактным считыванием имеет на своей поверхности 8...10 контактных пластин. Размещение контактных пластин, их количество и назначение выводов различны у разных производителей и естественно, что считыватели для карт данного типа различаются между собой.
В последние годы начали
широко применяться карты с бесконтактным считыванием. В них обмен данными между
картой и считывающим устройством производится индукционным способом.
Очевидно, что такие карты надежнее и долговечнее.
Персонализация и авторизация карт являются важными этапами подготовки и применения пластиковых карт.
Персонализация карты осуществляется
при выдаче карты клиенту. При этом на карту заносятся данные, позволяющие
идентифицировать карту и ее держателя, а также осуществить проверку
платежеспособности карты при приеме ее к оплате или выдаче наличных денег.
Под авторизацией
понимают процесс утверждения продажи или выдачи наличных по карте. Для
проведения авторизации точка обслуживания делает запрос платежной системе о
подтверждении
полномочий предъявителя карты и его финансовых возможностей. Технология
авторизации зависит от типа карты, схемы платежной системы и технической
оснащенности точки обслуживания.
Исторически сложилось так, что первоначальным способом персонализации карт было эмбоссирование.
Эмбоссирование - это процесс рельефного тиснения данных на пластиковой основе карты. На картах банков-эмитентов эмбоссируются, как правило, следующие данные: номер карты; даты начала и окончания срока ее действия; фамилия и имя владельца.
Некоторые платежные системы, например Visa, требуют тиснения двух специальных символов, однозначно идентифицирующих принадлежность банка-эмитента к платежной системе. Эмбоссеры (устройства для тиснения рельефа на карте) выпускает ограниченный круг изготовителей. В ряде стран Запада законодательно запрещена свободная продажа эмбоссеров. Специальные символы, подтверждающие принадлежность карты к той или иной платежной системе, поставляются владельцу эмбоссера только с разрешения руководящего органа платежной системы. Эмбоссированная карта может служить средством платежа при использовании импринтера- устройства для прокатки слипа (чека), подтверждающего совершенную платежную операцию.
К персонализации карт относится также кодирование магнитной полосы либо программирование микросхемы.
Кодирование магнитной полосы производится, как правило, на том же оборудовании, что и эмбоссирование. При этом часть информации о карте, содержащая номер карты и период ее действия, одинаковая как на магнитной полосе, так и на рельефе. Однако бывают ситуации, когда после первичного кодирования требуется дополнительно занести информацию на магнитную дорожку. В этом случае применяются специальные устройства с функцией "чтение-запись". Это возможно, в частности, когда PIN-код для пользования картой не формируется специальной программой, а может быть выбран клиентом по своему усмотрению.
Программирование микросхемы не требует особых технологических приемов, но зато оно имеет некоторые организационные особенности. ,В частности, для повышения безопасности и исключения возможных злоупотреблений операции по программированию различных областей микросхемы разнесены территориально и разграничены по правам различных сотрудников, участвующих в этом процессе.
Обычно эта процедура разбивается на три этапа:
• на первом рабочем месте выполняется активация карты (ввод ее в действие);
• на втором рабочем месте выполняются операции, связанные с обеспечением безопасности;
• на третьем рабочем месте производится собственно персонализация карты.
Традиционно процесс авторизации проводится либо "вручную", когда продавец или кассир передает запрос по телефону оператору (голосовая авторизация), либо автоматически, когда карта помещается в POS-терминал, данные считываются с карты, кассиром вводится сумма платежа, а владельцем карты со специальной клавиатуры - секретный PIN-код. После этого терминал осуществляет авторизацию, либо устанавливая связь с базой данных платежной - системы (on-line режим), либо реализуя дополнительный обмен данными с самой картой (off-line авторизация). В случае выдачи наличных денег процесс носит аналогичный характер, с той лишь особенностью, что деньги в автоматическом режиме выдаются специальным устройством - банкоматом, который и проводит авторизацию.
Для защиты карт от подделки и последующего несанкционированного применения используются различные методы и способы. Например, для персонализации карт может применяться нанесение на пластиковую основу черно-белой или цветной фотографии владельца карты методом термопечати. На любой карте всегда существует специальная полоска с образцом подписи владельца карты. Для защиты карты, как таковой, различные платежные сообщества применяют специальные объемные изображения на лицевой и оборотной стороне карты (голограммы).
9.3. Персональный идентификационный номер
Испытанным способом
идентификации держателя банковской карты является использование секретного
персонального идентификационного номера PIN. Значение P1N должно быть известно
только держателю карты. Длина PIN должна быть достаточно большой, чтобы
вероятность угадывания злоумышленником правильного значения с помощью атаки
полного перебора значений была приемлемо малой. С другой стороны, длина PIN
должна быть достаточно короткой, чтобы дать возможность держателям карт
запомнить его значение. Рекомендуемая длина PIN составляет 4...8 десятичных
цифр, но может достигать 12.
Предположим, что PIN имеет длину четыре цифры, тогда противник, пытающийся подобрать значение PIN к банковской карте, стоит перед проблемой выбора одной из десяти тысяч возможностей. Если число попыток ввода некорректного значения PIN ограничивается пятью на карту в день, этот противник имеет шансы на успех менее чем 1:2000. Но на следующий день противник может попытаться снова, и его шансы увеличиваются до 1:1000. Каждый следующий день увеличивает вероятность успеха противника. Поэтому многие банки вводят абсолютный предел на число неверных попыток ввода PIN на карту, чтобы исключить атаку такого рода. Если установленный предел превышен, считается, что данная карта неправильная, и ее отбирают.
Значение PIN однозначно связано с соответствующими атрибутами банковской карты, поэтому PIN можно трактовать как подпись держателя карточки. Чтобы инициировать транзакцию, держатель карты, который использует POS-терминал, вставляет свою карту в специальную щель считывателя и вводит свой PIN, используя специальную клавиатуру терминала. Если введенное значение PIN и номер счета клиента, записанный на магнитной полосе карты, согласуются между собой, тогда инициируется транзакция.
Защита персонального идентификационного номера PIN для банковской карты является критичной для безопасности всей платежной системы. Банковские карты могут быть потеряны, украдены или подделаны. В таких случаях единственной контрмерой против несанкционированного доступа остается секретное значение PIN. Вот почему открытая форма PIN должна быть известна только законному владельцу карты. Она никогда не хранится и не передается в рамках системы электронных платежей. Очевидно, значение PIN нужно держать в секрете в течение всего срока действия карты.
Метод генерации значения PIN оказывает существенное влияние на безопасность электронной платежной системы. Вообще, персональные идентификационные номера могут формироваться либо банком, либо держателями карт. В частности, клиент различает два типа PIN [22]:
• PIN, назначенный ему банком, выдавшим карту;
• PIN, выбираемый держателем карты самостоятельно.
Если PIN назначается банком, банк обычно использует один из двух вариантов процедур генерации PIN.
|
При первом варианте PIN
генерируется криптографически из номера счета держателя карточки. Процесс
генерации назначаемого PIN из номера счета показан на рис. 9.3. Сначала номер
счета клиента дополняется нулями или другой константой до 16 шестнадцатеричных
цифр (8 байт). Затем получившиеся 8 байт шифруются по алгоритму DES с
использованием секретного ключа. Из полученного шифртекста длиной 8 байт
поочередно выделяют 4-битовые блоки, начиная с младшего байта. Если число,
образуемое
этими битами, меньше 10, то полученная цифра включается в PIN, иначе это
значение не используется. Таким путем обрабатывают все 64 бита (8 байт). Если в
результате обработки не удалось получить
сразу требуемое количество десятичных цифр, то обращаются к неиспользованным
4-битовым блокам, из которых вычитают 10.
Очевидное
достоинство этой процедуры заключается в том, что значение PIN не нужно хранить внутри электронной
платежной системы.
Недостатком этого подхода является то, что при необходимости изменения PIN
требуется выбор либо нового счета клиента, либо нового криптографического
ключа. Банки предпочитают, чтобы
номер счета клиента оставался фиксированным. С другой стороны, поскольку все PIN вычисляют,
используя одинаковый криптографический
ключ, изменение одного PIN при сохранении
счета клиента неизбежно влечет за собой изменение всех персональных
идентификационных номеров.
При втором варианте банк выбирает значение PIN случайным образом, сохраняя значение этого PIN в виде соответствующей криптограммы. Выбранные значения PIN банк передает держателям банковских карт, пользуясь защищенным каналом.
Использование PIN, назначенного банком, неудобно для клиента даже при небольшой его длине. Такой PIN трудно удержать в памяти, и поэтому держатель карты может записать его куда-нибудь. Главное-это не записать PIN непосредственно на карту или какое-нибудь другое видное место. Иначе задача злоумышленника будет сильно облегчена.
Для большего удобства клиента используют значение PIN, выбираемое самим клиентом. Такой способ определения значения PIN позволяет клиенту:
• использовать один и тот же PIN для различных целей;
• задавать PIN как совокупность букв и цифр (для удобства запоминания).
Когда PIN выбран клиентом, он должен быть доведен до сведения банка. PIN может быть передан в банк заказной почтой или отправлен через защищенный терминал, размещенный в банковском офисе, который немедленно его шифрует. Если банку необходимо использовать выбранный клиентом P1N, тогда поступают следующим образом. Каждую цифру выбранного клиентом PIN складывают по модулю 10 {без учета переносов) с соответствующей цифрой PIN, выводимого банком из счета клиента. Получаемое десятичное число называется "смещением". Это смещение запоминается на карте клиента. Поскольку выводимый PIN имеет случайный характер, то выбранный клиентом PIN невозможно определить по его "смещению".
Главное требование
безопасности состоит в том, что значение PIN должно запоминаться
владельцем карты и никогда не должно храниться в любой читабельной форме. Но
люди несовершенны и очень часто забывают свои значения PIN. Поэтому банки
должны заранее заготовить специальные процедуры для таких случаев. Банк может
реализовать один из следующих подходов. Первый основан на восстановлении
забытого клиентом значения PIN и отправке его обратно владельцу карты. При
втором подходе просто
генерируется новое значение PIN.
При идентификации клиента по значению PIN и предъявленной карте используются два основных способа проверки PIN: неалгоритмический и алгоритмический [22].
Неалгоритмический способ
проверки PIN не требует применения специальных алгоритмов. Проверка PIN
осуществляется путем непосредственного сравнения введенного клиентом PIN со
значениями, хранимыми в базе данных. Обычно база данных со значениями PIN
клиентов шифруется методом прозрачного шифрования, чтобы повысить ее
защищенность, не усложняя процесса
сравнения.
Алгоритмический способ проверки PIN заключается в том, что введенный клиентом PIN преобразуют по определенному алгоритму с использованием секретного ключа и затем сравнивают со значением PIN, хранящимся в определенной форме на карте. Достоинства этого метода проверки:
• отсутствие копии PIN на главном компьютере исключает его раскрытие персоналом банка;
• отсутствие передачи PIN между банкоматом или POS-терминалом и главным компьютером банка исключает его перехват злоумышленником или навязывание результатов сравнения;
• упрощение работы по созданию программного обеспечения системы, так как уже нет необходимости действий в реальном масштабе времени.
9.4. Обеспечение безопасности систем POS
Системы POS
(Point-Of-Sale), обеспечивающие расчеты продавца и покупателя в точке продажи,
получили широкое распространение в развитых странах и, в частности, в США.
Системы POS осуществляют проверку и обслуживание дебетовых и кредитных карт
покупателя непосредственно в местах продажи товаров и услуг в рамках системы
электронных платежей, POS-терминалы,
входящие в эти системы, размещаются на различных предприятиях торговли - в
супермаркетах, на автозаправочных станциях и т. п.
POS-терминалы предназначены для обработки транзакций при финансовых расчетах с использованием пластиковых карт с магнитной полосой и смарт-карт. Использование POS-терминалов позволяет автоматизировать операции по обслуживанию этих карт и существенно уменьшить время обслуживания. Возможности и комплектация POS-терминалов варьируются в широких пределах, однако типичный современный POS-терминал снабжен устройствами считывания как с карт с магнитной полосой, так и со смарт-карт; энергонезависимой памятью; портами для подключения PIN-клавиатуры (клавиатуры для набора клиентом PIN-кода); принтера; соединения с персональным компьютером или электронным кассовым аппаратом.
Обычно POS-терминал бывает также оснащен модемом с возможностью автодозвона. POS-терминал обладает "интеллектуальными" возможностями - его можно программировать. В качестве языков программирования используются язык ассемблера, а также диалекты языков Си и Бейсик. Все это позволяет проводить авторизацию карт с магнитной полосой в режиме реального времени (on-line) и использовать при работе со смарт - картами автономный режим (off-line) с накоплением протоколов транзакций. Эти протоколы транзакций передаются в процессинговый центр во время сеансов связи. Во время этих сеансов POS-терминал может также принимать и запоминать информацию, передаваемую ЭВМ процессингового центра. В основном это бывают стоп-листы.
Стоимость POS-терминалов
в зависимости от комплектации и возможностей может меняться от нескольких сотен
до нескольких тысяч долларов, хотя обычно не превышает полутора-двух тысяч
долларов. Размеры и вес POS-терминала сопоставимы с аналогичными параметрами
телефонного аппарата.
Схема системы РОЗ приведена на рис. 9.4. Покупатель для оплаты покупки предъявляет свою дебетовую или кредитную карту и вводит значение PIN для подтверждения личности. Продавец, свою очередь, вводит сумму денег, которую необходимо уплатить за покупку или услуги.
Рис. 9.4. Схема функционирования системы POS
Затем в банк-эквайер (банк продавца)
направляется запрос на перевод денег. Банк-эквайер переадресует этот запрос в
банк-эмитент для проверки подлинности карты, предъявленной покупателем. Если
эта карта подлинная и покупатель имеет право применять ее для оплаты продуктов
и услуг,
банк-эмитент переводит деньги в банк-эквайер на счет продавца. После перевода
денег на счет продавца банк-эквайер посылает на POS-терминал извещение, в
котором сообщает о завершении транзакции. После этого продавец выдает
покупателю товар и извещение.
Следует обратить внимание на тот сложный путь, который должна проделать информация о покупке, прежде чем будет осуществлена транзакция. Во время прохождения этого пути возможны искажения и потеря сообщений.
Для защиты системы POS должны выполняться следующие требования.
• Проверка PIN, введенного покупателем, должна производиться системой банка-эмитента. При пересылке по каналам связи значение PIN должно быть зашифровано.
• Сообщения, содержащие запрос на перевод денег (или подтверждение о переводе), должны проверяться на подлинность для защиты от замены и внесения изменений при прохождении по линиям связи и обрабатывающим процессорам [22].
Самым уязвимым местом системы POS являются ее POS-терминалы. В отличие от банкоматов в этом случае изначально предполагается, что POS-терминал не защищен от внешних воздействий. Угрозы для POS-терминала связаны с возможностью раскрытия секретного ключа, который находится в POS-терминале и служит для шифрования информации, передаваемой этим терминалом в банк-эквайер. Угроза раскрытия ключа терминала достаточно реальна, так как эти терминалы устанавливаются в таких неохраняемых местах, как магазины, автозаправочные станции и пр.
Потенциальные угрозы из-за раскрытия ключа получили такие названия.
• "Обратное трассирование". Сущность этой угрозы состоит в том, что если злоумышленник получит ключ шифрования, то он может пытаться восстановить значения PIN, использованные в предыдущих транзакциях.
• "Прямое трассирование". Сущность этой угрозы состоит в том, что если злоумышленник получит ключ шифрования, то он попытается восстановить значения PIN, которые будут использоваться в последующих транзакциях.
Для защиты от угроз обратного и прямого трассирования предложены три метода:
Рис. 9.5. Схема вывода ключа с учетом двоичного представления номера S ключа
• метод выведенного ключа;
• метод ключа транзакции;
• метод открытых ключей [22].
Сущность первых двух методов состоит в том, что они обеспечивают модификацию ключа шифрования передаваемых данных для каждой транзакции.
Метод выведенного ключа обеспечивает смену ключа при каждой транзакции независимо от ее содержания. Для генерации ключа шифрования используют однонаправленную функцию от текущего значения ключа и некоторой случайной величины. Процесс получения (вывода) ключа для шифрования очередной транзакции представляет собой известное "блуждание" по дереву (рис. 9.5).
Вершиной дерева рис. 9.5 является некоторое начальное значение ключа I. Чтобы получить ключ с номером S, число S представляют в двоичной форме. Затем при вычислении значения ключа учитывается структура двоичного представления числа S, начиная со старшего разряда. Если L-й двоичный разряд числа S равен 1, то к текущему значению ключа К применяется однонаправленная функция FL(K), где L-номер рассматриваемого двоичного разряда. В противном случае переходят к рассмотрению следующего разряда числа S, не применяя однонаправленной функции. Последняя реализована на основе алгоритма DES. Для получения достаточного быстродействия количество единиц в двоичном представлении числа S обычно ограничивается - их должно быть не более 10. Этот метод обеспечивает защиту только от угрозы "обратного трассирования".
Метод ключа транзакции позволяет шифровать информацию, передаваемую между POS-терминалами и банком-эквайером, на уникальном ключе, который может меняться от транзакции к транзакции. Для генерации нового ключа транзакции используются следующие составляющие:
• однонаправленная функция от значения предыдущего ключа;
• содержание транзакции;
• информация, полученная от карты.
При этом предполагается, что предыдущая транзакция завершилась успешно. Метод ключа транзакции обеспечивает защиту как от "обратного трассирования", так и от "прямого трассирования". Раскрытие одного ключа не дает возможности злоумышленнику вскрыть все предыдущие и все последующие транзакции. Недостатком данной схемы является сложность ее реализации.
Метод открытых ключей позволяет надежно защититься от любых видов трассирования и обеспечить надежное шифрование передаваемой информации. В этом случае POS-терминал снабжается секретным ключом для расшифровки сообщений банка-эквайера. Этот ключ генерируется при инициализации терминала. После генерации секретного ключа терминал посылает связанный с ним открытый ключ на компьютер банка-эквайера. Обмен между участниками взаимодействия выполняется с помощью открытого ключа каждого из них. Подтверждение подлинности участников осуществляется специальным центром регистрации ключей с использованием своей пары открытого и закрытого ключей. Недостатком этого метода является его сравнительно малое быстро действие.
9.5. Обеспечение безопасности банкоматов
Банкоматом называют банковский автомат для выдачи и инкассирования наличных денег при операциях с пластиковыми картами. Кроме того, банкомат позволяет держателю карты получать информацию о текущем состоянии счета (в том числе и выписку на бумаге), а также проводить операции по перечислению средств с одного счета на другой.
Банкомат снабжен устройством для чтения карты, а также дисплеем и клавиатурой для интерактивного взаимодействия с держателем карточки. Банкомат оснащен персональной ЭВМ, которая обеспечивает управление банкоматом и контроль его состояния. Последнее весьма важно, поскольку банкомат является хранилищем наличных денег. Для обеспечения коммуникационных функций банкоматы оснащаются платами Х.25, а иногда и модемами.
Денежные купюры в банкомате размещаются в кассетах, которые находятся в специальном сейфе. Число кассет определяет количество номиналов купюр, выдаваемых банкоматом. Размеры кассет регулируются, что позволяет заряжать банкомат практически любыми купюрами.
Банкоматы - это стационарные устройства больших габаритных размеров и веса. Примерные размеры: высота -1,5...1,8м, ширина и глубина - около 1м, вес - около тонны. Более того, с целью пресечения возможных хищений их монтируют капитально. Банкоматы размещают как в охраняемых помещениях, так и непосредственно на улице.
На сегодняшний день большинство моделей банкоматов рассчитано на работу в режиме реального времени (on-line) с картами с магнитной полосой, однако появились банкоматы, способные работать со смарт - картами в автономном режиме (off-line).
Автономный режим
(off-line)
работы банкомата характерен тем, что банкомат функционирует независимо от
компьютеров банка. Запись информации о транзакции производится на внутренний
магнитный диск и выводится на встроенный принтер. Достоинствами автономного
режима банкомата являются его относительная дешевизна и независимость от
качества линий связи. Это весьма важно для стран с плохой телефонной связью. В
то же время низкая стоимость установки напрямую обусловливает высокую стоимость
эксплуатации таких банкоматов [22,52]. Чтобы обновлять "черные списки"
(стоп - писки) утраченных карточек, необходимо хотя бы раз в день специально
выделенному человеку обходить обслуживать такие банкоматы. При большом числе
таких устройств подобное обслуживание затруднительно. Отказ же от ежедневного
обновления списков может привести к значительным потерям для банка в случае
подделки карты или при пользовании краденой картой.
Сложности возникают также при идентификации (аутентификации) клиента. Для защиты информации, хранящейся на карте с магнитной полосой, применяется ее шифрование. Для того чтобы банкоматы одного и того же банка воспринимали пластиковые карты с магнитной полосой, в них должен быть использован один ключ для шифрования (расшифрования). Компрометация его хотя бы на одном из банкоматов приведет к нарушению защиты на всех банкоматах.
Режим реального времени (on-line) характерен тем, что банкомат должен быть подсоединен непосредственно или через телефонную сеть к главному компьютеру банка. В этом случае регистрация транзакций осуществляется непосредственно на главном компьютере банка, хотя подтверждение о транзакции выдается на принтер банкомата. При реализации транзакции банкомат обменивается с главным компьютером банка тремя сообщениями (рис. 9.6).
1) запрос банкомата;
2) ответное сообщение банка;
3) сообщение банкомата о платеже.
Запрос банкомата включает следующие данные:
· идентификатор банкомата;
· номер счета и другая учетная информация клиента;
· серийный номер карты;
· защитный символ;
· зашифрованный PIN клиента;
· количество требуемых денег;
· номер транзакции;
· проверочный код для всех данных сообщения.
Ответное сообщение банка включает следующие данные:
· идентификатор банкомата;
· код операции, разрешающий (запрещающий) платеж;
· номер транзакции;
· проверочный код для всех данных сообщения.
В этом обмене сообщениями для проверки целостности данных используется код аутентификации сообщения MAC (Message Authentication Code).
Режим реального времени
имеет ряд преимуществ по сравнению с автономным режимом. Он дает возможность
клиенту не только получить наличные деньги, но и осуществлять манипуляции со
своим счетом. Централизованная идентификация/аутентификация позволяет
существенно повысить устойчивость системы к компрометации ключей шифрования.
Централизованная проверка идентификатора пользователя делает возможным оперативное
обновление списков запрещенных к использованию карт, а также
введение ограничений на количество наличных денег, которые может получить
клиент в течение одного дня (для защиты от использования украденных карт).
Однако этот режим возможен лишь при наличии надежных каналов связи между банкоматами и банком, что делает его довольно дорогим. Кроме того, наличие канала связи порождает и другие угрозы безопасности по сравнению с автономным режимом работы. Это-анализ трафика между банкоматом и главным компьютером и имитация работы главного компьютера компьютером злоумышленника. При анализе трафика можно получить информацию о счетах, суммах, условиях платежей и т.п. При имитации работы главного компьютера банка компьютер злоумышленника может выдавать положительный ответ на запрос банкомата о результатах идентификации/аутентификации.
Сети банкоматов являются в настоящее время распространенной формой эксплуатации банкоматов, в которой участвуют несколько банков [22,123]. Банки-участники такой сети преследуют следующие цели:
• уменьшение стоимости операций для участников;
• разделение затрат и риска при внедрении новых видов услуг между участниками;
• преодоление географических ограничений и соответственно повышение субъективной ценности услуг для потребителей.
При совместном использовании несколькими банками сети банкоматов возникает серьезная проблема-защита конфиденциальной информации банков друг от друга (ключи шифрования и т.п.). Для разрешения этой проблемы предложена схема централизованной проверки PIN каждым банком в своем центре связи с банкоматами. Усложняется также система распределения ключей между всеми участниками сети.
Рассмотрим схему прохождения информации о PIN клиента между банкоматом, банком-эквайером (которому принадлежит банкомат) и банком-эмитентом (который выпустил карту клиента) (рис. 9.7).
Пусть клиент Банка 2 (Эмитента) обратился к банкомату Банка 1 (Эквайера). При этом в сети банкоматов происходят следующие действия.
1. Считывающее устройство банкомата считывает информацию, записанную на банковской карте, предъявленной клиентом, и затем банкомат определяет, имеет ли этот клиент счет в Банке 1-Эквайере.
2. Если клиент не имеет счета в Банке 1, транзакция направляется в сетевой маршрутизатор, который, используя идентификационный номер Банка 2-Эмитента BIN (Bank Identification Number), ,
направляет эту транзакцию на главный компьютер Банка 2 или производит проверку PIN для Банка 2.
3. Если проверка PIN производится на главном компьютере Банка 2, то этот компьютер получает полную информацию о транзакции и проверяет достоверность PIN.
4. Независимо от результата проверки компьютер Банка 2 пересылает сообщение с этим результатом через сетевой маршрутизатор компьютеру Банка 1.
Как следует из примера, к банку-эмитенту предъявляются следующие требования:
• выпускаемые им карты должны восприниматься всеми банкоматами сети;
• банк-эмитент должен обладать технологией проверки PIN собственных клиентов.
К банку-эквайеру предъявляются другие требования:
• в банкомате или главном компьютере банка должна быть реализована проверка принадлежности транзакции;
• если нет возможности проверить правильность чужого PIN, банк-эквайер должен передать данные о транзакции на сетевой маршрутизатор.
Для защиты
взаимодействия компьютеров банков друг с другом и с банкоматами должно
применяться оконечное (абонентское) шифрование информации, передаваемой по
линиям связи. Обычно
используется следующий подход: вся сеть банкоматов разбивается на зоны, и в
каждой из них используется свой главный зональный управляющий ключ ZCMK (Zone
Control Master Key). Ключ ZCMK предназначен для шифрования ключей при обмене
между сетевым маршрутизатором и главным компьютером банка. Ключ ZCMK
индивидуален для всех участников сети. Обычно он генерируется
случайным образом маршрутизатором и передается неэлектронным способом в банк.
Раскрытие ключа ZCMK приведет к раскрытию всех PIN, которые передаются между
маршрутизатором и главным компьютером банка.
Для шифрования
информации, поступающей от главного компьютера банка-эмитента на маршрутизатор
используется рабочий ключ эмитента IWK (Issuer Working Key). Его сообщает главному
компьютеру банка-эмитента маршрутизатор в зашифрованном на уникальном ZCMK
виде. Ключ IWK может меняться по запросу пользователя в процессе работы.
Аналогичный по
назначению ключ для обмена между банком-эквайером и маршрутизатором называется
рабочим ключом эквайера AWK (Acquirer Working Key). Для шифрования информации
при
передаче от банкомата к главному компьютеру банка-эквайера используется связной
ключ эквайера АСК (Acquirer Communication Key).
При рассмотрении функционирования системы защиты введены следующие обозначения:
EY(X) - шифрование сообщения X по алгоритму DES с использованием ключа Y;
DY(X) - расшифрование сообщения X по алгоритму DES с использованием ключа Y;
PBL (PIN Block Local)- локальный блок PIN, полученный из введенного клиентом PIN, дополненного до восьми символов, и представленный во внутреннем формате банкомата;
PBN (PIN Block Network)-сетевой блок PIN, полученный из введенного клиентом PIN, дополненного до восьми символов, и представленный в виде, готовом для передачи в сети.
Вернемся к рассмотрению схемы на рис, 9.7.
1. Клиент предъявил банкомату Банка 1 банковскую
карту и ввел с клавиатуры свой PIN. Банкомат формирует PBL, шифрует его с
использованием АСК, т.е. вычисляет криптограмму ЕАСK(РВL),
и отправляет ее на главный компьютер Банка 1.
2. На главном
компьютере Банка 1 блок PBL расшифровывается и преобразуется в блок PBN, затем
блок PBN шифруется с использованием AWK и отсылается в Сетевой маршрутизатор.
Процесс преобразования
ЕАСK(РВL) ® ЕАWK(РВN)
называют трансляцией блока PIN с ключа АСК на ключ AWK. Основное назначение этого процесса -смена ключа шифрования.
3. Если PIN проверяется на Сетевом маршрутизаторе, после получения криптограммы EAWK(PBN) производится ее расшифрование, а затем выделение PIN с помощью преобразований
DAWK(EAWK(PBN)) = PBN ® PIN
Если PIN проверяется Банком 2, принятая криптограмма транслируется с ключа AWK на ключ IWK (оба ключа хранятся на Сетевом маршрутизаторе):
ЕАWK(РВN) ® ЕIWK(РВN)
Затем криптограмма EIWK(PBN) отправляется в Банк 2.
4. Поступившая в Банк 2 криптограмма EIWK(PBN) преобразуется в зависимости от используемого способа проверки либо в открытый PIN:
DIWK(EIWK(PBN)) = PBN ® PIN
либо в PIN в форме блока PBL, зашифрованного на ключе базы данных DBK:
ЕIWK(РВN) ® ЕDBK(РВN)
5. После любого из этих преобразований осуществляется поиск принятого PIN в базе данных существующих PIN.
6. В результате выполненной проверки введенный клиентом PIN либо принимается, либо отвергается. Вне зависимости от результата проверки главный компьютер Банка 2 пересылает сообщение с результатом через Сетевой маршрутизатор на компьютер Банка 1, а тот оповещает банкомат о результатах решения.
Рассмотренная схема обеспечения безопасности взаимодействия компьютеров в сети базируется на симметричном алгоритме шифрования DES. Поэтому на распространение ключа ZCMK налагаются жесткие ограничения. Применение асимметричной системы шифрования с открытым ключом позволяет несколько упростить ключевую систему и соответственно взаимодействие между банкоматами и главными компьютерами банков.
В неразделяемой сети
банкоматов достаточно использовать на всех банкоматах одинаковый открытый ключ,
а на главном компьютере банка - закрытый ключ. Это позволяет шифровать запрос
и подтверждающее сообщение из банка, так как обеспечение конфиденциальности
ответного сообщения необязательно.
Проблема защиты запроса от активных атак (изменения или введения ложного запроса) может быть решена в случае неразделяемой сети - использованием пароля для идентификации банкоматов.
9.6. Универсальная электронная платежная система UEPS
Ряд социальных и
экономических проблем, присущих России после распада СССР: наличие в стране
высококвалифицированных специалистов, низкий уровень оплаты труда технической
интеллигенции, высокий уровень криминальности в стране – дают основание
предположить, что проблемы мошенничества в электронных системах безналичных
расчетов с использованием пластиковых карт могут стоять в России более остро по
сравнению с Западом, где ежегодные потери составляют миллиарды долларов.
Поэтому вопрос обеспечения безопасности функционирования электронной платежной
системы и контроля доступа к финансовой информации приобретает особое значение.
Ввиду недостаточного
развития линий связи в России наиболее перспективны платежные системы,
основанные на автономном принципе (off-line) обслуживания владельцев карточек в
торговой точке или банкомате. Универсальная электронная платежная система UEPS
(Universal Electronic Payment System) отвечает указанным требованиям и
отличается высоким уровнем защищенности, что подтверждено результатами
авторитетных международных экспертиз. Именно поэтому построение электронной
платежной системы "Сберкарт" с использованием микропроцессорных карт
в Сбербанке Российской Федерации базируется на технологии UEPS. Концепция и
технология платежной системы UEPS разработана французской компанией
NETI International [85]. :
Основным технологическим принципом UEPS является осуществление всех финансовых транзакций в режиме off-line при непосредственном взаимодействии двух интеллектуальных пластиковых карт. Базовым алгоритмом шифрования информации служит алгоритм DES. Высокая криптостойкость обеспечивается использованием двойного шифрования на ключах длиной 8 байт.
В платежных системах, работающих в режиме off-line, большая часть функций по обеспечению контроля действий, по защите от мошенничества ложится на микропроцессорную карту - базовый элемент UEPS. В UEPS используются три основных типа микропроцессорных карт:
• служебные карты персонала банка;
• торговые карты;
• карты клиента.
Все карты содержат 8-битовый микропроцессор.
Приведем технические характеристики карты клиента системы UEPS.
• Процессор: SGS-Thompson, 8 бит, система команд Motorola 6805.
• Операционная система: Многозадачная операционная система чипа MCOS (Multitasking Chip Operation System).
• ОЗУ: 160 байт.
• ПЗУ: 6 Кбайт.
ЭСППЗУ: 2 Кбайт (16 Кбит).
Конструкция и архитектура микропроцессора не позволяют осуществить механическое считывание информации путем спиливания кристалла по слоям, сканирования электронным микроскопом, воздействия ультрафиолетом и т.д. При попытках совершить подобные операции микропроцессор полностью выходит из строя. Архитектура самой микропроцессорной карты такова, что процессор контролирует доступ к защищенным областям памяти, передавая управление специальной прикладной программе UEPS. Вся информация поступает извне на карту в зашифрованном виде и расшифровывается прикладной программой внутри самой карты с использованием ключей, хранящихся в защищенных областях памяти. Аналогичным образом шифруется информация, покидающая карту.
Банковские ключи никогда не покидают карту в открытом виде.
Состав и архитектура платежной системы. Системообразующим уровнем единой платежной системы является центр эмиссии (рис. 9.8), который выполняет следующие функции:
• генерацию генерального (системообразующего) ключа платежной системы;
• первичную эмиссию микропроцессорных
карт-присвоение картам уникальных серийных номеров USN, · занесение на карты общесистемной
идентифицирующей и контрольной информации,
· занесение на карты
генерального ключа системы;
• ведение справочников участников расчетов, регистрацию новых участников (банков-эмитентов и эквайеров) в системе;
• ведение справочников типов карт и кодов валют, используемых в системе;
• ведение единой базы данных по заводским номерам и USN-номерам карт, имеющих хождение в системе.
|
Вторым уровнем платежной системы являются банки-участники. Банк-участник платежной системы - финансовый институт, участвующий в расчетах по микропроцессорным картам и несущий
полную финансовую ответственность по
транзакциям, совершенным эмитированными им картами. Каждый из банков-участников
перед началом выпуска своих карт (клиентских и торговых) создает
собственный набор ключей эмитента или эквайера, которые заносятся на карты в
процессе эмиссии и используются при формировании и обработке финансовых
транзакций. В составе технических средств банка-участника действует ряд
автоматизированных рабочих мест (АРМ) исполнителей: администратора,
безопасности, бухгалтера.
Третьим уровнем иерархии в платежной системе являются операционные пункты. Операционными пунктами называют структурные подразделения банка-участника, в которых производится обслуживание клиентов банка-открытие/закрытие карточных счетов, выдача карточек, выполнение приходных и расходных операций. Карточная система банка-участника должна включать как минимум один операционный пункт.
Распределение ключей и паролей. В основе безопасности платежной системы UEPS лежит тщательно проработанная схема распределения и использования ключей и индивидуальных паролей субъектов системы UEPS. Распределение ключей и паролей по картам банка, торговца и клиента приведено в табл. 9.1.
Распределение ключей и паролей по картам банка, торговца и клиента
Карта банка
|
Карта торговца
|
Карта клиента
|
Наименование
|
Ро
|
Ро
|
Ро
|
Мастер-ключ
|
P1-PINB
|
P1-PINM
|
P1-PIN 1
|
Пароли Р1
|
P2-RFU
|
P2-RFU
|
P2-P1N 2
|
Пароли Р2
|
РЗ
|
РЗ
|
РЗ
|
Пароль РЗ
|
Р4
|
Р4
|
Р4
|
Пароль Р4
|
Р5
|
Р5
|
Р5
|
Пароль Р5
|
Р6
|
Рб
|
Рб
|
Пароль Рб
|
Р7
|
Р7
|
Р7
|
Системообразующий ключ Р7
|
KM, KI2
|
-
|
KM, KI2
|
Ключи клиентских карточек
|
-
|
КА1.КА2
|
-
|
Ключи торговых карточек
|
SK
|
SK
|
SK
|
Сессионный (сеансовый) ключ обмена
|
Дадим пояснения к табл. 9.1.
Мастер-ключ Р0 обеспечивает генеральный доступ к карте. Назначается и известен только центру эмиссии.
Группа паролей Р1:
PIN В - пароль операциониста банка.
PIN М-пароль кассира магазина.
PIN 1-пароль на зачисление средств на карту. Назначается и известен только владельцу карты. Изменяется владельцем в off-line терминале.
Группа паролей Р2:
RFU - резервный пароль.
PIN 2-пароль на списание средств с карты. Назначается и известен только владельцу карты. Изменяется владельцем в off-line терминале. (Пароли PIN 1 и PIN 2 могут быть одинаковыми по желанию владельца карты.)
Группы паролей РЗ и Р4 являются резервными.
Пароль Р5 участвует совместно с Р7 в образовании сессионных (сеансовых) ключей. Общий для всех банков-участников единой расчетной системы. Назначается центром эмиссии. Пароль Р6 предоставляет доступ на запись ключей KIx, КАх. Назначается банком-участником.
P6-RFU - резервный пароль.
Системообразующий ключ Р7 участвует в образовании сессионных ключей. Является общим для всех банков-участников единой платежной системы. Назначается центром эмиссии.
Ключи клиентских карточек KM, KI2 предъявляются при зачислении средств на карту. Участвуют в шифровании записи о транзакции. Назначаются банком-участником.
Ключи торговых карточек КА1, КА2 предъявляются при инкассации карты торговца. Участвуют в шифровании записи о транзакции. Назначаются банком-эмитентом.
Сессионный (сеансовый) ключ обмена SK формируется в памяти карт в результате диалога карты с картой и служит для шифрования всех информационных потоков между картами на протяжении сеанса связи. Уникален для каждого сеанса связи карта-карта.
Цикл платежной транзакции. В цикле платежной транзакции участвуют три стороны:
• финансовый институт (банк-участник);
• владелец карты;
• предприятие торговли или сферы услуг, банкомат.
Жизненный цикл платежной транзакции можно разбить на три этапа.
На первом этапе владелец карты имеет возможность получить по своей карте электронную наличность в размере, не превышающем остаток на его лицевом счете (или банк может кредитовать клиента). Эта операция может выполняться как оператором банка, так и в режиме самообслуживания. Она производится на банковском терминале самообслуживания или на рабочем месте оператора банка в режиме on-line с автоматизированной системой банка, так как нужен доступ к информации о состоянии карт - 4счета клиента, на основании которой и осуществляется финансовая операция. Поэтому подобные операции могут совершаться в любом месте, где есть on-line связь с базой данных карточных счетов клиентов банка.
Для выполнения этой операции клиент обязан предъявить пароль P1N1 на пополнение средств карты со своего счета в банке.
Далее клиент может совершать платежные операции на суммы, не превышающие остатка электронных средств на его карте, в любом месте, где установлено оборудование по обслуживанию микропроцессорных карт стандарта UEPS: off-line торговый терминал, банкомат и т.д. Следует заметить, что реальные деньги, полученные клиентом на карту, находятся на протяжении всего цикла платежной транзакции в банке на отдельном счете.
На втором этапе клиент осуществляет платежную операцию в торговой точке. Эта операция проходит в режиме off-line без запроса на авторизацию владельца карты, так как вся необходимая информация, включая и секретную часть, находится на карте клиента, а карта представляет собой электронный кошелек.
Технически эта операция выполняется следующим образом. В торговом терминале установлена микропроцессорная карта торговца, и клиент, вставив свою карту в считывающее устройство торгового терминала, производит списание суммы покупки со своей карты на карту торговца, при этом баланс карты клиента уменьшается на сумму транзакции, а баланс карты торговца возрастает на аналогичную сумму. Кроме того, на карту торговца и на карту покупателя заносится полная информация о совершенной транзакции: дата/время, сумма транзакции, идентификатор покупателя и магазина с информацией о банке и номере счета владельца.
Для совершения
транзакции покупатель должен ввести свой пароль PIN2 на расходование средств со
своей карты. Клиент и торговец получают дополнительно твердые копии информации
о совершенной транзакции (чек покупателя и журнальная лента магазина). Все
транзакции также дублируются в памяти торгового терминала в зашифрованном виде.
На бумажном чеке отображается название магазина, дата/время совершения
операции, номер карты клиента, сумма операции, а также кодированная строка с
информацией о совершенной транзакции (для обеспечения возможности
восстановления информации о совершенной транзакции).
На третьем этапе торговец, собрав в течение дня на карту торговца список всех проведенных за торговую сессию транзакций с подробным описанием каждой, передает (инкассирует) данную информацию с карты торговца в систему расчетов банка. Эта операция может осуществляться автоматически, по модемной телефонной связи, или физически, по предъявлении карты торговца в любом ближайшем отделении банка или пункте инкассации, но в любом случае зашифрованный список транзакций передается именно с карты торговца, а не из памяти торгового терминала. После завершения сеанса "инкассации" карта торговца очищается для работы в следующем сеансе, и на нее переносятся изменения списка "горячих карт" (hot-list), который карта торговца сообщает торговому терминалу в начале следующего рабочего дня (новой торговой сессии).
На следующем этапе банк, получив информацию о произведенных транзакциях, перечисляет сумму по всем совершенным транзакциям данного магазина на счет торговой организации.
Торговые терминалы. Торговые учреждения и банковские пункты выдачи наличности оснащаются терминалами типа EFT-10 с программным обеспечением UEPS. Терминал имеет два считывателя для микропроцессорных карт. В один считыватель в начале рабочего дня устанавливается карта торговца, в другой - карта покупателя при оплате покупки. В базовой поставке терминал EFT-10 имеет также считыватель для карт с магнитной полосой и встроенный модем, что позволяет организовать на одном устройстве обслуживание и пластиковых карте магнитной полосой [29].
Торговый терминал,
постоянно находящийся вне банковского контроля, является с точки зрения
безопасности одним из самых уязвимых элементов платежной системы. Он может
подвергаться
попыткам взлома (несанкционированного доступа) со стороны криминальных структур.
Поэтому недопустимо доверять торговому терминалу секретную, критичную с точки
зрения функционирования
платежной системы информацию, т.е. банковские ключи и пароли, алгоритмы
шифрования, списки финансовых транзакций и т.д.
В платежной системе UEPS торговый терминал не хранит никакой секретной информации, а играет только роль элемента, обеспечивающего интерфейсное взаимодействие двух защищенных интеллектуальных устройств: карточки клиента и карточки торговца. Все платежные операции совершаются только в диалоге двух карт. При этом вне карт вся информация всегда зашифрована на базе сессионных ключей.
Формирование сессионных ключей. Диалог между картами клиента и торговца в торговом терминале осуществляется на базе сессионных ключей.
Карта клиента, используя внутренний датчик случайных чисел, вырабатывает случайное число в начале каждого нового сеанса взаимодействия с картой торговца, шифрует это число на системных ключах Р7, Р5 и сообщает карте торговца.
Карта торговца,
располагая теми же самыми системными ключами Р7, Р5, расшифровывает принятую
информацию и получает то же самое число в расшифрованном виде. Используя данное
число в комбинации с другими ключами и общими для обеих карт данными, карты
клиента и торговца одновременно вырабатывают сессионный ключ, который идентичен
для обеих карт и уникален
для каждого сеанса связи карточек клиента и торговца.
Сессионный ключ
находится только в памяти обеих карт и никогда их не покидает. На базе этого
сессионного ключа зашифровываются все информационные потоки между картами, что
делает
бесполезными попытки перехвата сообщений в торговом терминале.
Эмиссия карточек. Все банки-участники единой платежной системы по картам стандарта UEPS получают карты, оснащенные индивидуальным логотипом заказчика (банка-эмитента) и стандартизованным программным обеспечением.
Процедура эмиссии карт состоит их трех этапов:
• назначение центром эмиссии системных ключей;
• назначение банком-участником банковских ключей и паролей;
• персонализация карты клиента банком-участником.
Из них первые два этапа являются секретными и выполняются с соблюдением соответствующих мер безопасности в специально оборудованных помещениях. Третий этап, связанный с непосредственной персонализацией карты, является несекретным и выполняется рядовым оператором банка в операционном зале в присутствии клиента.
Система эмиссии карт, распределения и назначения ключей организована таким образом, чтобы сохранить за каждым банком уникальные права и ответственность за владение секретной информацией о своих банковских финансовых ключах.
Процесс эмиссии карт реализуется следующим образом. Центр эмиссии получает тираж карточек трех видов банковские, торговые и клиентские. Все карточки изначально отформатированы и загружены соответствующим программным обеспечением UEPS. Доступ ко всем картам закрыт транспортным ключом РО-транспортный (уникальный для каждого тиража), который сообщается поставщиком уполномоченному сотруднику банка.
Первый этап эмиссии (секретная фаза) выполняется в центре эмиссии при получении каждого нового тиража карточек с обеспечением специальных мер безопасности администратором системы безопасности. Предъявляя карточкам РО-транспортный, центр эмиссии записывает на все карточки свой секретный мастер-ключ РО, системные ключи Р7, Р5 и устанавливает для каждой карты уникальный порядковый номер USN в системе банка.
Второй этап эмиссии (секретная фаза) выполняется в банке- участнике при получении каждого нового тиража карточек с обеспечением специальных мер безопасности администратором системы безопасности. Для банковской и торговой карт устанавливаются соответствующие значения паролей Р1 и Р6. Презентуя пароли Р6 на карты банка и торговца, устанавливаются пароли KI1 и KI2 для банковских карт и КА1 и КА2-для торговых. Банк заносит на карты также дополнительную информацию (коды валют, информация о магазине и т.д.).
Третий этап эмиссии - персонализация карты является несекретной операцией, выполняемой в присутствии клиента оператором банка, и не требует дополнительных мер безопасности.
Процесс персонализации карты клиента возможен только в диалоге с картой оператора банка. Оператор, презентуя банковской карте свой пароль PIN В, заносит на карту клиента информацию о владельце (Ф.И.О., банковские реквизиты, срок действия карты и др.). Банковская карта переносит в зашифрованном виде на карту клиента банковские ключи КМ и KI2 и записывает на карту клиента номер карты оператора, которая участвовала в персонализации. Банковские ключи КI1 и KI2, переносимые на карту клиента с банковской карты, зашифрованы на базе сессионных ключей.
Клиент заносит на карту пароли PIN1 и PIN 2 со своей отдельной клавиатуры.
Карта оператора банка контролирует доступ оператора в систему, проверяя его личный пароль PIN В. Кроме того, независимо от желания оператора при каждой процедуре персонализации новой карты в память микропроцессора этой карты всегда заносится номер банковской карты оператора, выдавшего карту клиенту. Поэтому всегда можно установить, какой оператор и когда выдавал эту карту.
Следует отметить, что оператор банка не получает информацию о клиентских паролях PIN1 и PIN 2 на зачисление и списание. Эти клиентские пароли не хранятся в системе, они назначаются клиентом, известны только карте и ее владельцу и могут быть изменены клиентом самостоятельно в любой торговой точке в режиме off-line.
Таким образом, без санкции владельца карты, выраженной в сообщении этой карте правильного пароля, никто другой, в том числе и оператор банка, не может провести финансовые операции с картой клиента.
Разграничение
ответственности между банками-участниками общей платежной системы. В системе UEPS только
банк- участник имеет право и техническую возможность доступа к информации на
эмитируемых банком картах. Даже производители и поставщики, обладая всеми
техническими средствами, знаниями форматов данных и сообщений в системе,
исходных текстов программ, местонахождения и назначения всех ключей и паролей,
не в состоянии получить доступ к секретной финансовой информации
на карточках без знания банковских ключей и паролей [3].
В системе UEPS предусмотрено четкое разделение ключей и разграничение ответственности между банками-участниками единой платежной системы. Каждый банк-участник платежной системы имеет собственные банковские ключи и пароли, участвующие в шифровании финансовой информации и известные только ему.
Эти ключи и пароли уникальны для каждого банка. Таким образом, обеспечение мер безопасности сводится к обеспечению надежного хранения ключей каждым банком-участником системы,
Утрата ключей каким-либо банком-участником может привести к возможности несанкционированного доступа только к финансовой информации, касающейся этого банка, и не создаст угрозы финансовых потерь для остальных банков-эмитентов, участников единой платежной системы.
Только одна пара ключей является общей для всех банков участников единой платежной системы это системные ключи Р7, Р5, которые определяют принадлежность конкретной карты к данной платежной системе. Эти системные ключи участвуют лишь в выработке сессионного ключа в картах при операциях в торговой точке и не отвечают за шифрование какой-либо другой информации на карточках клиента или торговца.
Двойное шифрование записи о транзакции на ключах банка-эквайера и банка-эмитента. Запись о каждой платежной транзакции заносится на карту торговца и имеет сложную структуру. Часть информации остается незашифрованной (дата транзакции, банковские реквизиты покупателя), часть информации шифруется на ключах банка-эквайера КА1 и КА2 (сумма, номер USN карты покупателя, номер транзакции на карте торговца и др.), а часть информации на ключах банка-эмитента КI1 и KI2 (сумма, USN, PAN, номер транзакции в списке на карте клиента и др.), Торговец в конце торговой сессии инкассирует список платежных транзакций в свой банк-эквайер. Этот банк-эквайер, предъявляя свои ключи КА1 и КА2, расшифровывает свою часть платежной транзакции и определяет, клиент какого банка, когда и на какую сумму совершил покупку в его магазине. Получив из записи о транзакции информацию о банковских реквизитах покупателя, банк- эквайер формирует электронное платежное уведомление для банка-эмитента, частью которого является зашифрованный сертификат банка-эмитента.
Банк-эмитент, получив платежное уведомление, расшифровывает вторую часть транзакции, предъявляя свои банковские ключи КI1 и KI2. Если расшифрованная информация полностью соответствует содержащейся в платежном уведомлении (в первую очередь сумма транзакции и реквизиты владельца карточки, совершившего покупку), то это платежное уведомление признается подлинным и оплачивается, в противном случае оно отвергается. Таким образом исключается возможность фальсификации платежных уведомлений в межбанковских расчетах.
При учреждении банками общего процессингового центра банки могут сохранить право контроля над межбанковскими взаиморасчетными операциями. При этом каждый банк оставляет за собой исключительное право владения, назначения и ротации банковских ключей КI1, KI2, КА1, КА2.
Контроль прохождения транзакций в платежной системе. Для обеспечения контроля безопасности и решения спорных ситуаций в платежной системе необходима эффективная схема организации сквозной уникальной нумерации и учета платежных транзакций. В системе каждая платежная транзакция идентифицируется композицией следующих элементов:
• уникальный серийный номер карты клиента в системе;
• порядковый номер транзакции по списку транзакций на карте клиента;
• уникальный серийный номер карты магазина в системе;
• порядковый номер транзакции по списку транзакций на карте магазина;
• порядковый номер инкассации карты магазина.
Реализованная схема позволяет однозначно проследить прохождение транзакции по всем элементам системы:
Банк- Клиент- Магазин - Банк.
9.7. Обеспечение безопасности электронных платежей через сеть Internet
Еще несколько лет назад сеть Internet использовалась в основном только для обмена почтовыми сообщениями и пересылки файлов. Однако в последние годы современные информационные технологии превратили Internet в развитую инфраструктуру, которая охватывает все основные информационные центры, мировые библиотеки, базы данных научной и правовой информации, многие государственные и коммерческие организации, биржи и банки. Любая организация может распространять информацию по всему миру, создав информационный абонентский пункт в WWW Internet.
Все большее значение
приобретает электронная торговля. Число покупок по банковским картам будет
расти по мере создания систем заказов в оперативном режиме Internet. Сегодня
Internet может рассматриваться как огромный рынок, способный охватить
практически все население планеты Земля. Пользование открытой компьютерной
сетью Internet меняет способ доступа к информации о приобретении, предложении и
оплате услуг, покупке товаров и расчетах. Места совершения сделок постепенно
перемещаются от традиционных рынков к более комфортным для потребителя – в дом
или офис. Именно поэтому производители программных и аппаратных средств,
торговые и финансовые организации активно
развивают различные виды и методы ведения коммерческой деятельности в
Internet-электронной торговли, проявляя надлежащую заботу об обеспечении ее
безопасности [1, 95].
Основные виды электронной торговли
Под термином "электронная торговля" понимают предоставление товаров и платных услуг через глобальные информационные сети. Рассмотрим наиболее распространенные на сегодня виды электронной коммерции [17].
• Традиционной услугой в области электронной торговли является продажа информации, например подписка на базы данных, функционирующие в режиме on-line. Этот вид услуг уже получил распространение в России (базы данных "Россия-он-Лайн", "Гарант-Парк" и др.).
• За рубежом в последнее время становится все более популярной концепция "электронных магазинов". Обычно электронный магазин представляет собой Web-site, в котором имеется оперативный каталог товаров, виртуальная "тележка" покупателя, на которую "собираются" товары, а также средства оплаты по предоставлению номера кредитной карточки по сети Internet или по телефону. Оперативные каталоги товаров могут обновляться по мере изменения предложений продукции либо для отражения сезонных мер стимулирования спроса. Отправка товаров покупателям осуществляется по почте или, в случае покупки электронных товаров (например, программного обеспечения), по каналам электронной почты, или непосредственно через Web-site по сети internet.
• Начинает развиваться новый вид электронной коммерции - электронные банки. Среди основных достоинств электронных банков можно выделить относительно низкую себестоимость организации такого банка (не нужно арендовать престижные здания, не нужны хранилища ценностей и т.д.) и широкий охват клиентов (потенциальным клиентом электронного банка может стать практически любой пользователь Internet). Поэтому электронный банк может предоставлять клиентам более выгодные, чем у обычного банка, проценты, а также больший спектр банковских услуг за более низкую плату. Естественно, что электронный банк имеет собственные системы безопасности и защиты электронной информации, например специальные карты - генераторы случайных паролей, синхронизируемых с паролем на банковском сервере (это позволяет создавать уникальный пароль при каждом обращении клиента к банковскому серверу). Другой, менее дорогостоящий подход связан с использованием персональных смарт-карт, также позволяющих генерировать сессионные (сеансовые) ключи.
Некоторая задержка в
развитии электронной торговли была обусловлена отсутствием надежной системы
защиты. Пока платежная информация передается по открытым сетям с минимальными
предосторожностями или вовсе без них. Это является благоприятной почвой для
автоматизированного мошенничества (например, использование фильтров для всех
сообщений, проходящих через какую-либо сеть, с целью извлечения номеров счетов
кредитных карточек из потока данных), а также мошенничества
"ради озорства", характерного для некоторых хакеров.
Традиционный и
проверенный способ электронной торговли, который ведет свое начало от обычной
торговли по каталогам, представляет собой оплату товаров и услуг кредитной
карточкой по телефону. В этом случае покупатель заказывает на Web-сервере
список товаров, которые он хотел бы купить, и потом сообщает по телефону номер
своей кредитной карточки продавцу коммерческой фирмы. Затем происходит обычная
авторизация карты, а списание денег со счета покупателя производится лишь в
момент отправки
товара по почте или с курьером.
Для того чтобы покупатель-владелец кредитной карточки мог без опасений расплатиться за покупку через сеть, необходимо иметь более надежный, отработанный механизм защиты передачи электронных платежей. Такой принципиально новый подход заключается в немедленной авторизации и шифровании финансовой информации в сети Internet с использованием схем SSL и SET.
Протокол SSL (Secure Socket Layer) предполагает шифрование информации на канальном уровне (см. § 8.4).
Протокол "Безопасные электронные транзакции" SET (Secure Electronic Transactions), разработанный компаниями Visa и Master Card, предполагает шифрование исключительно финансовой информации. В течение полугода протокол SET обсуждался учеными всего мира. Главное требование, которое к нему предъявлялось, обеспечить полную безопасность и конфиденциальность совершения сделок. На сегодняшний день технические условия протокола, обеспечивающие безопасность, признаны оптимальными. Ввод этого протокола в действие даст владельцам пластиковых карт возможность использовать компьютерные сети при проведении финансовых операций, не опасаясь за дальнейшую судьбу своих платежных средств.
Стандарт SET обещает существенно увеличить объем продаж по кредитным карточкам через Internet. Совокупное количество потенциальных покупателей-держателей карточек Visa и MasterCard по всему миру превышает 700 миллионов человек. Обеспечение безопасности электронных транзакций для такого пула покупателей может привести к заметным изменениям, выражающимся в уменьшении себестоимости транзакции для банков и процессинговых компаний.
Для того чтобы обеспечить полную безопасность и конфиденциальность совершения сделок, протокол SET должен гарантировать непременное соблюдение следующих условий [8].
1. Абсолютная конфиденциальность информации. Владельцы карточек должны быть уверены в том, что их платежная информация надежно защищена и доступна только указанному адресату. Это является непременным условием развития электронной торговли.
2. Полная сохранность данных. Участники электронной торговли должны быть уверены в том, что при передаче от отправителя к адресату содержание сообщения останется неизменным. Сообщения, отправляемые владельцами карточек коммерсантам, содержат информацию о заказах, персональные данные и платежные инструкции. Если в процессе передачи изменится хотя бы один из компонентов, то данная транзакция не будет обработана надлежащим образом. Поэтому во избежание ошибок протокол SET должен обеспечить средства, гарантирующие сохранность и неизменность отправляемых сообщений. Одним из таких средств является использование цифровых подписей.
3. Аутентификация (установление подлинности) счета владельца карточки. Использование цифровых подписей и сертификатов владельца карточки гарантирует аутентификацию счета владельца карточки и подтверждение того, что владелец карточки является законным пользователем данного номера счета.
4. Владелец карточки должен быть уверен, что коммерсант действительно имеет право проводить финансовые операции с финансовым учреждением. Использование цифровых подписей и сертификатов коммерсанта гарантирует владельцу карточки, что можно безопасно вести электронную торговлю.
Участники системы расчетов и криптографические средства защиты транзакций. Протокол SET изменяет способ взаимодействия участников системы расчетов. В данном случае электронная транзакция начинается с владельца карточки, а не с коммерсанта или эквайера.
Коммерсант предлагает товар для продажи или предоставляет услуги за плату. Протокол SET позволяет коммерсанту предлагать электронные взаимодействия, которые могут безопасно использовать владельцы карточек.
Эквайером (получателем) является финансовое учреждение, которое открывает счет коммерсанту и обрабатывает авторизации и платежи по кредитным карточкам. Эквайер обрабатывает сообщения о платежах, переведенных коммерсанту посредством платежного межсетевого интерфейса. При этом протокол SET гарантирует, что при взаимодействиях, которые осуществляет владелец карточки с коммерсантом, информация о счете кредитной карточки будет оставаться конфиденциальной.
Финансовые учреждения создают ассоциации банковских кредитных карточек, которые защищают и рекламируют данный тип карточки, создают и вводят в действие правила использования кредитных карточек, а также организуют сети для связи финансовых учреждений друг с другом.
Системы кредитных карт утвердились в значительной степени в качестве платежного средства для приобретения товаров непосредственно у продавца. Основное отличие использования кредитных карт в сети Internet заключается в том, что в соответствии со стандартом SET для защиты транзакций электронной торговли используются процедуры шифрования и цифровой подписи.
Сеть Internet рассчитана
на одновременную работу миллионов пользователей, поэтому в коммерческих
Internet-приложениях невозможно использовать только симметричные криптосистемы
с
секретными ключами (DES, ГОСТ28147-89). В связи с этим применяются также
асимметричные криптосистемы с открытыми ключами. Шифрование с использованием
открытых ключей предполагает, что у коммерсанта и покупателя имеются по два
ключа один открытый, который может быть известен третьим лицам, а другой-
частный (секретный), известный только получателю информации.
Правила SET предусматривают первоначальное шифрование сообщения с использованием случайным образом сгенерированного симметричного ключа, который, в свою очередь, шифруется открытым ключом получателя сообщения. В результате образуется так называемый электронный конверт. Получатель сообщения расшифровывает электронный конверт с помощью своего частного (секретного) ключа, чтобы получить симметричный ключ отправителя. Далее симметричный ключ отправителя используется для расшифрования присланного сообщения.
Целостность информации и аутентификации участников транзакции гарантируется использованием электронной цифровой подписи.
Для защиты сделок от
мошенничества и злоупотреблений организованы специальные центры (агентства)
сертификации в Internet, которые следят за тем, чтобы каждый участник
электронной коммерции получал бы уникальный электронный сертификат. В этом
сертификате с помощью секретного ключа сертификации зашифрован открытый ключ
данного участника коммерческой сделки.
Сертификат генерируется на определенное время, и для его получения необходимо
представить в центр сертификации документ, подтверждающий личность участника
(для юридических лиц их легальную регистрацию), и затем, имея "на
руках" открытый ключ центра сертификации, участвовать в сделках.
Рассмотрим пример шифрования. Коммерсант Алиса хочет направить зашифрованное сообщение о товаре покупателю Бобу в ответ на его запрос. Алиса пропускает описание товара через однонаправленный алгоритм, чтобы получить уникальное значение, известное как дайджест сообщения. Это своего рода цифровой слепок с описания товара, который впоследствии будет использован для проверки целостности сообщения. Затем Алиса шифрует этот дайджест сообщения личным (секретным) ключом для подписи, чтобы создать цифровую подпись.
После этого Алиса создает произвольный симметричный ключ и использует его для шифрования описания товара, своей подписи и копии своего сертификата, который содержит ее открытый ключ для подписи. Для того чтобы расшифровать описание товара, Бобу потребуется защищенная копия этого произвольного симметричного ключа.
Сертификат Боба, который Алиса должна была получить до инициации безопасной связи с ним, содержит копию его открытого ключа для обмена ключами. Чтобы обеспечить безопасную передачу симметричного ключа, Алиса шифрует его, пользуясь открытым ключом Боба для обмена ключами. Зашифрованный ключ, который называется цифровым конвертом, направляется Бобу вместе с зашифрованным сообщением.
Наконец, она отправляет сообщение Бобу, состоящее из следующих компонентов:
• симметрично зашифрованного описания товара, подписи и своего сертификата;
· асимметрично зашифрованного симметричного ключа (цифровой конверт).
Продолжим предыдущий пример и рассмотрим процедуру расшифрования.
Боб получает зашифрованное сообщение от Алисы и прежде всего расшифровывает цифровой конверт личным (секретным) ключом для обмена ключами с целью извлечения симметричного ключа. Затем Боб использует этот симметричный ключ для расшифрования описания товара, подписи Алисы и ее сертификата. Далее Боб расшифровывает цифровую подпись Алисы с помощью ее открытого ключа для подписи, который получает из ее сертификата. Тем самым он восстанавливает оригинальный дайджест сообщения с описанием товара. Затем Боб пропускает описание товара через тот же однонаправленный алгоритм, который использовался Алисой, и получает новый дайджест сообщения с расшифрованным описанием товара.
Потом Боб сравнивает
свой дайджест сообщения с тем дайджестом, который получен из цифровой подписи
Алисы. Если они в точности совпадают, Боб получает подтверждение, что
содержание сообщения не изменилось во время передачи и что оно подписано с
использованием личного (секретного) ключа для подписи Алисы. Если же дайджесты
не совпадают, это означает, что сообщение либо было отправлено из другого
места, либо было изменено после того, как было подписано. В этом случае Боб предпринимает
определенные действия, например уведомляет Алису или отвергает полученное
сообщение.
Протокол SET вводит новое применение цифровых подписей, а именно использование двойных цифровых подписей. В рамках протокола ЗЕТ двойные цифровые подписи используются для связи заказа, отправленного коммерсанту, с платежными инструкциями, содержащими информацию о счете и отправленными банку [8].
Например, покупатель Боб хочет направить коммерсанту Алисе предложение купить единицу товара и авторизацию своему банку на перечисление денег, если Алиса примет его предложение. В то же время Боб не хочет, чтобы в банке прочитали условия его предложения, равно как и не хочет, чтобы Алиса прочитала его информацию о счете. Кроме того, Боб хочет связать свое предложение с перечислением так, чтобы деньги были перечислены только в том случае, если Алиса примет его предложение.
Все вышесказанное Боб
может выполнить посредством цифровой подписи под обоими сообщениями с помощью
одной операции подписывания, которая создает двойную цифровую подпись.
Двойная цифровая подпись создается путем формирования дайджеста обоих
сообщений, связывания двух сообщений вместе, вычисления дайджеста итога
предыдущих операций и шифрования этого дайджеста личным ключом для подписи
автора. Автор обязан включить также дайджест другого сообщения, с тем чтобы
получатель проверил двойную подпись.
Получатель любого из этих сообщений может проверить его подлинность, генерируя дайджест из своей копии сообщения, связывая его с дайджестом другого сообщения (в порядке, предусмотренном отправителем) и вычисляя дайджест для полученного итога. Если вновь образованный дайджест соответствует расшифрованной двойной подписи, то получатель может доверять подлинности сообщения.
Если Алиса принимает предложение Боба, она может отправить сообщение банку, указав на свое согласие и включив дайджест сообщений с предложением Боба. Банк может проверить подлинность авторизации Боба на перечисление и дайджеста сообщения с предложением Боба, предоставленного Алисой, чтобы подтвердить двойную подпись. Таким образом, банк может проверить подлинность предложения на основании двойной подписи, но банк не сможет прочитать условия предложения.
Центр сертификации создает сообщение, содержащее имя владельца карточки и его открытый ключ, после предъявления владельцем карточки доказательств идентификации личности (водительские права или паспорт). Такое сообщение называется сертификатом. Сертификат снабжается подписью центра сертификации и содержит информацию об идентификации владельца, а также копию одного из открытых ключей владельца.
Участники протокола SET имеют две пары ключей и располагают двумя сертификатами. Оба сертификата создаются и подписываются одновременно центром сертификации.
Сертификаты владельцев карточек функционируют как электронный эквивалент кредитных карточек. Они снабжаются цифровой подписью финансового учреждения и поэтому не могут быть изменены третьей стороной. Эти сертификаты содержат номер счета и срок действия, которые шифруются с использованием однонаправленного алгоритма хэширования. Если номер счета и дата окончания действия известны, то связь с сертификатом можно подтвердить, однако эту информацию невозможно получить путем изучения данного сертификата. В рамках протокола SET владелец карточки представляет информацию о счете в тот платежный межсетевой интерфейс, где проводится данная связь.
Сертификат выдается владельцу карточки только с разрешения финансового учреждения - эмитента карточки. Запрашивая сертификат, владелец карточки указывает свое намерение использовать торговлю электронными средствами. Эти сертификаты передаются коммерсантам вместе с запросами о покупке и зашифрованными платежными инструкциями. Когда коммерсант получает сертификат владельца карточки, он может не сомневаться в том, что номер счета подтвержден финансовым учреждением.
Сертификаты коммерсантов являются электронным аналогом фирменной картинки, которая выставляется в витрине электронного магазина. Эти сертификаты снабжены цифровой подписью финансового учреждения коммерсанта и, следовательно, не могут быть изменены третьей стороной. Сертификаты служат гарантией того, что коммерсант имеет действующее соглашение с эквайером.
Коммерсант должен иметь по меньшей мере одну пару сертификатов для того, чтобы участвовать в операционной среде SET, но у одного коммерсанта может быть множество пар сертификатов для каждого типа кредитных карточек, которые он принимает к оплате.
Сертификаты платежных межсетевых интерфейсов выдаются эквайерам или их обработчикам для систем, которые обрабатывают авторизации и получают сообщения. Ключ шифрования конкретного интерфейса, который владелец карточки получает из этого сертификата, используется для защиты информации о счете владельца карточки. Сертификаты платежного интерфейса выдаются эквайеру оператором карточек определенного типа.
Сертификаты эквайеров выдаются эквайерам для того, чтобы они могли принимать и обрабатывать запросы о сертификатах, инициированных коммерсантами. Эквайеры получают сертификаты от каждой ассоциации кредитных карточек.
|
Сертификаты эмитентов нужны эмитентам для
того, чтобы пользоваться услугами центра сертификации, который может принимать
и обрабатывать запросы о сертификатах непосредственно
от владельцев карточек по открытым и частным сетям. Эмитенты получают
сертификаты от ассоциации кредитных карточек.
Сертификаты SET проверяются в иерархии доверия (рис. 9.9). Каждый сертификат связан с сертификатом подписи того объекта, который снабдил его цифровой подписью. Следуя по "дереву доверия" до известной доверенной стороны, можно быть уверенным в том, что сертификат является действительным, Например, сертификат владельца карточки связан с сертификатом эмитента (или ассоциации по поручению эмитента), который, в свою очередь, связан с корневым ключом через сертификат ассоциации.
Открытый ключ для корневой подписи известен всем программным средствам SET и может быть использован для проверки каждого из сертификатов. Корневой ключ будет распространяться в сертификате с автоподписью. Этот сертификат корневого ключа будет доступен поставщикам программного обеспечения для включения в их программные средства.
Протокол ЗЕТ определяет
множество протоколов транзакций, которые используют криптографические средства
для безопасного ведения электронной коммерции. Среди этих протоколов транзакций
регистрация владельца карточки, регистрация коммерсанта, запрос о покупке,
авторизация платежа, получение платежа. В [8] подробно рассмотрены две
транзакции - регистрация владельца
карточки и авторизация платежа.
Новые достижения в области безопасности использования кредитных карточек, реализованные в стандарте SET, способны удовлетворить самых недоверчивых клиентов электронных платежных систем, поскольку устраняются все их опасения путем внедрения средств шифрования для скремблирования кредитной карточки в таком порядке, чтобы ее могли читать только продавец и покупатель.
Системы такого типа имеют ряд преимуществ.
• Деньги клиента находятся под надежным присмотром банка. Если клиент потеряет карточку, то его счет все равно связан с его именем, В отличие от систем с использованием наличности у банка есть возможность проверить остаток на счете клиента, поэтому деньги клиента не теряются.
• Отпадает необходимость в открытии нового счета. В банке для обработки транзакций данного типа клиент может продолжать пользоваться действующим счетом и кредитной карточкой. Этот фактор имеет большое значение на начальных стадиях электронной торговли в WWW сети Internet.
Однако имеется и недостаток, причем существенный отсутствие конфиденциальности. В отличие от транзакций с электронной наличностью, которые являются анонимными, в транзакциях с кредитными картами имя клиента жестко связано со счетом.
В настоящее время наибольшее распространение получили два программно-аппаратных решения, предложенные компаниями Microsoft, VeriFone и Netscape.
Оба этих решения предполагают использование следующего набора компонентов [17]:
• клиентский компьютер, имеющий доступ к Internet и Web-brouser;
• сервер электронной торговли, на котором ведется каталог товаров и принимаются зашифрованные запросы клиентов на покупку тех или иных товаров;
• средство для обеспечения взаимной конвертации протоколов Internet и стандартных протоколов авторизации (ISO 8583 и др.).
Рассмотрим реализацию данной схемы на примере продуктов Microsoft (Merchant Server) и VeriFone (vPOS и vGate). Программное обеспечение vPOS устанавливается на рабочей станции клиента и осуществляет поддержку протокола SET, шифрование и аутентификацию информации, получение необходимых сертификатов и др.
Microsoft Merchant Server помимо указанных выше функций ведения каталога и приема запросов клиентов осуществляет связь с другим продуктом VeriFone-vGate. Программное обеспечение vGate, получая запросы в формате SET, расшифровывает их и конвертирует в формат ISO 8583. Таким образом, становится возможным осуществлять платежи в сети Internet с использованием обычных кредитных карт.
Следует отметить, что описанные выше решения являются по существу адаптацией технологий кредитных карт, существующих еще с 60-х годов, к современным электронным технологиям.
Альтернативный путь-внедрение концепции "чисто" электронных денег, концепции DigiCash и CyberCash. Электронные деньги представляют собой специальную последовательность электронных деноминаций и электронных подписей, подготовленных банками. Системы, подобные DigiCash, CyberCash и NetCash, позволяют клиентам вносить реальные деньги на банковский счет, после чего использовать эту наличность в электронной форме для приобретения различных товаров через Internet. Клиент банка заводит виртуальный электронный "кошелек", поместив в него определенную сумму денег. Клиенты системы DigiCash в качестве эквивалента любой мелкой монеты получают 64-битовый номер, который затем переводится на жесткий диск конкретного пользователя. Дальнейшая оплата товаров и услуг осуществляется перечислением соответствующей битовой информации. Клиент может перечислять эту электронную наличность продавцам в Internet (если данный продавец согласен с такой формой оплаты). Затем продавец возвращает электронную наличность банку в обмен на настоящие деньги [49,67].
К достоинствам систем такого типа относятся:
• конфиденциальность (движение электронной наличности нельзя проследить; банк не связывает номера с каким-либо конкретным лицом, поэтому не может раскрыть инкогнито плательщика);
• гарантированная безопасность для банков (любой покупатель может потратить только ту сумму, которую он имеет на счете).
Недостатком транзакций описанного типа является то, что электронные деньги ничем не гарантированы. Например, если жесткий диск компьютера выходит из строя, или разоряется электронный банк, или хакеры расшифровывают номера электронной наличности, во всех этих случаях нет никакого способа вернуть утраченную клиентом наличность. Поскольку банк не связывает деньги с именем клиента, он не может компенсировать потери клиента.
Другим технологическим
решением является система платежей с использованием смарт-карт Mondex, которую
недавно приобрела компания MasterCard. В отличие от традиционных платежных
систем система на основе смарт-карт Mondex предполагает эмиссию электронных
денег, которые помещаются на смарт-карту и могут переписываться на другие
смарт-карты, сниматься с карты в пунктах продажи и т.д. Еще одним отличием системы
Mondex от других платежных систем типа "электронный кошелек" является
анонимность платежей. Однако следует иметь в виду, что во многих странах
законодательно запрещены анонимные платежи на крупные суммы.
В системе Mondex решены и проблемы конвертации валюты. В каждой из стран, присоединившихся к этому проекту, планируется организовать специальный банк, который будет эмитировать электронную наличность. При переводе средств из одной валюты в другую в системе организуется специальная транзакция между электронными банками двух стран. Перерасчет осуществляется по официальному курсу, а затем на карту клиента помещается действующая сумма в другой валюте.