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CPU卡门禁系统概述

日前，工业和信息部发布了《关于做好应对部分IC卡出现严重安全漏洞工作的通知》，要求各地各机关和部门开展对IC卡使用情况的调查及应对工作。工信部的这则通知的背景是主要应用于IC卡系统的MI芯片的安全算法已遭到破解！目前全国应用此技术的IC卡也都将面临巨大的安全隐患。
2008年，德国研究员亨里克·普洛茨和美国弗吉尼亚大学计算机科学在读博士卡尔斯滕·诺尔就享受到了成功的喜悦：他们最先利用电脑成功破解了恩智浦半导体的Mifare经典芯片(简称MI芯片)的安全算法。他们所破解的MI芯片的安全算法，正是目前全世界应用最广泛的非接触IC卡的安全算法！这一科研成果被人恶意利用，那么大多数门禁系统都将失去存在的意义，而其他应用此种技术的IC卡也都将面临巨大的安全隐患。
目前我国80%的门禁产品均是采用原始IC卡的UID号或ID卡的ID号去做门禁卡，没有去进行加密认证或开发专用的密钥，其安全隐患远比Mifare卡的破解更危险，非法破解的人士只需采用专业的技术手段就可以完成破解过程。导致目前国内大多数门禁产品都不具备安全性原因之一，是因为早期门禁产品的设计理论是从国外引进过来的，国内大部分厂家长期以来延用国外做法，采用ID和IC卡的只读特性进行身份识别使用，很少关注卡片与门禁机具间的加密认证，缺少安全密钥体系的设计，而ID卡是很容易可复制的载体，导致此类门禁很容易在极短时间内被破解和复制。

为了应对当前M1卡破解问题，基于自主国产知识产权的CPU卡、CPU卡读写设备、CPU卡COS系统及CPU卡密钥管理系统等。深圳市视沃电子有限公司适时推出视沃CPU卡安全门禁系列产品，并同时推出将原有ID卡或非接触逻辑加密卡门禁系统升级为更为安全可靠的非接触CPU卡改造方案。

CPU卡门禁读卡器应用方式

1、原有门禁系统的平滑升级

如果用户要将现有的传统门禁升级到基于CPU卡的安全门禁系统，使用视沃推出的CPU卡安全门禁系统可以在不用更换原有控制器和门禁软件的前提下，实现平滑升级，涉及到的工作内容如下：

通过原来的门禁管理系统导出系统中原有的卡号与人员的对应关系。
通过视沃CPU卡密钥管理系统，生成新的CPU卡密钥。
通过视沃CPU卡密钥管理系统导入原门禁管理系统中的卡号对应关系，并发行新的用户CPU卡。
通过视沃CPU卡密钥管理系统，发行PSAM卡，并安装到视沃CPU卡安全门禁读卡器中（如果是通过SAM卡模块方式，则发行设置卡，将各类密钥传递到门禁读卡器中）。
将原来的门禁读卡器更换为视沃CPU卡安全门禁读卡器。

2、新门禁系统建设(使用干为门禁控制器)

如果使用干为推出的CPU卡安全门禁系统来新建用户方的门禁系统，涉及到的工作内容如下：

通过干为CPU卡密钥管理系统，生成新的CPU卡密钥。
通过干为CPU卡密钥管理系统，并发行新的用户CPU卡。
通过干为CPU卡密钥管理系统，发行PSAM卡，并安装到视沃CPU卡安全门禁读卡器中（如果是通过SAM卡模块方式，则发行设置卡，将各类密钥传递到门禁读卡器中）。
通过干为CPU卡门禁管理软件，识读新发行的用户卡，并将用户卡与后台人员基本信息建立对应关系，并下发授权到门禁控制器。
安装使用干为CPU卡安全门禁读卡器。

产品优势

高安全性：干为CPU卡安全门禁产品，充分应用了基于CPU卡的各项安全设计

CPU卡片：同MIFARE1卡相比， CPU卡采用强大而稳定的安全控制器，增强了卡片的安全性，而非接触传输接口又能满足快速交易的要求。非接触式 CPU卡在现有的技术条件下是不可伪造的；认证过程中，密钥是不在线路上以明文出现的，它每次的送出都是经过随机数加密的，而且因为有随机数的参加，确保每次传输的内容不同，保证了交易内容的合法性。所以，采用非接触式CPU卡可以杜绝伪造卡、伪造终端、伪造交易，最终保证了交易的安全性

CPU卡门禁读卡器：干为CPU卡安全门禁读卡器内置有PSAM卡插槽和SAM模块，用户可以通过发行PSAM卡或使用SAM认证模块来存储各类应用密钥，当通过门禁读卡器读取CPU卡的过程中，CPU卡具有三种认证方式，持卡者合法性认证——PIN校验，卡合法性认证——内部认证，系统合法性认证——外部认证，对交易的各个单元（持卡人、卡片、终端设备）进行相互认证，保证交易介质的合法性。

完善的密钥管理体系 通过干为CPU卡安全门禁密钥管理系统，最终用户可以按CPU卡密钥管理流程生成和管理各类CPU卡应用密钥，并通过密钥管理系统生成的密钥完成对用户使用的CPU卡的初始化工作。

良好的兼容性 干为CPU卡安全门禁系列产品，充分考虑到门禁读卡器与第三方门禁控制器厂家
的技术兼容性，支持多种输出格式（包括Wiegand26Bit、Wiegand32Bit、Wiegand34Bit、Wiegand37Bit），支持更灵活的电压范围（9-12V）。与多家主流门禁控制器厂家成功对接。

灵活的对接方式。针对干为的CPU卡发卡器，视沃提供读卡助手功能，第三方公司门禁管理软件可以在不进行任何修改的前提下，实现对CPU卡内信息的对接；同时视沃提完整的二次开发接口，可满足第三方公司门禁管理软件通过二次开发，借助视沃的CPU卡发卡器实现对卡片规定区域的写卡操作，实现与第三方公司门禁产品的灵活对接。

平滑升级，保护投资。系统提供多种运行方式，针对客户现有的系统提供接口，可以实现新建系统与原系统的无缝对接和平滑升级；客户可以根据自身已有或新建系统的实际情况，选择使用CPU卡安全门禁的对接方式。有效满足对系统建设高可用性和灵活性的要求。

实施简单、使用方便。 系统的安装、调试简单，后期的运营维护也十分简单方便，系统提供可靠的性能和高度的安全性。

四、产品组成与功能

深圳市干为技术有限公司推出的CPU卡安全门禁系统由以下几个部分组成：CPU卡安全门禁读卡器、CPU卡片、CPU卡发卡器、CPU卡门禁密钥管理系统、门禁控制器、门禁管理软件。

1、CPU卡门禁读卡器

RC1208系列门禁读卡器采用视沃自主研发的专用读卡芯片，能够支持各种符合ISO14443 标准的非接触CPU卡。
CPU卡安全门禁读卡器采用SAM(PSAM)与CPU卡的安全认证，建立了完整、严密的密钥管理系统，充分使用了CPU卡安全特性，包括CPU卡和SAM卡的密钥系统。密钥注入SAM卡后，外部无法读取。将SAM卡插入读写卡设备内，通过SAM卡和CPU卡进行双向验证。验证报文是由随机因子参与计算的，同一张卡在一台设备上刷卡，每次都不相同，彻底杜绝“伪卡”的出现；密钥实现方式如下：

通过PSAM卡

在门禁读卡器中安装SAM卡座，所有的认证都是由安装在SAM卡座中的SAM卡进行运算的。PSAM卡一般支持标准DES和3DES算法，并可以根据密钥长度自动选择算法，具有明文加MAC、密文、密文加MAC三种方式的数据和密钥线路保护功能。

通过SAM硬件模块

所有的认证都是由安装在门禁读卡器中的SAM模块进行运算的。SAM模块一般支持标准DES和3DES算法，并可以根据密钥长度自动选择算法，具有明文加MAC、密文、密文加MAC三种方式的数据和密钥线路保护功能。
视沃门禁读卡器创新性地将智能卡安全认证机制引入门禁控制领域，应用PSAM卡安全认证读写机制，极大地提高了传统门禁读卡器的安全级别。产品支持Weigand26/32/34/37通讯协议，适合配套各种型号的门禁控制器。产品支持PSAM卡安全认证。

主要技术参数

RC1208系列产品外观

2、CPU卡片

FM1208系列非接触CPU卡
FM1208系列非接触CPU卡是由上海复旦微芯电子有限公司自主研发的一款带有TDES/DES硬件加速功能的非接触CPU 卡。该产品支持多应用防火墙，支持内外部双向认证，具有硬件DES处理器和真随机数发生器，符合IEC/ISO14443标准。具备防冲突机制，支持防插拔处理和数据断电保护机制。适合于城市通卡、市民卡、企业通卡、校园通卡、金融消费、社会保险、门禁、考勤、停车场、身份识别、安全认证等各类高端IC卡应用领域。

主要性能指标

数据容量：8Kbytes；
技术规范：支持PBOC2.0的电子存折/电子钱包/借贷记应用；支持社保卡规范；
保存时间：最短10年；
擦写次数：至少10万次；
运算速度：最大848KBps通讯速率；
交易时间：标准PBOC电子钱包交易时间<80ms；
读写距离：0~10cm；
工作温度：-25℃~ +70℃

3、CPU卡门禁密钥管理系统

在以IC卡为应用载体的信息系统中,密钥的管理是整个系统安全运行的基础。密钥管理系统的主要任务是进行密钥的生成、发行和更新，它直接关系到整个系统的安全。客户能过此软件自行生成和管理各类应用密钥，自行完成卡片的初始化工作，保证了客户拥有密钥管理和发卡的主动权。USBKEY密钥管理系统

3.1 USBKEY密钥管理系统的主要功能

密钥生成和管理
产生新密钥的数据可以是AB码单、密钥种子等形式。AB码单实际上是密钥种子的一种形式，它将种子数据分成两部分，分别由两个人控制，这样可以提高系统的安全性
卡片初始化
通过CPU卡的卡片初始化功能，实现CPU卡的密钥灌装和卡内结构初始化的工作。
CPU卡的发行工作流程不同于以往的逻辑加密卡。
首先，针对用户卡建立卡片文件结构、写入卡片应用序列号、安装各工作密钥等卡片初始化工作
然后，针对PSAM卡建立卡片文件结构、写入卡片应用序列号、安装各工作密钥等卡片初始化工作

3.2 USB密钥管理系统的功能特色

通过AB码单方式，由用户方不同的领导或管理人员分别持有A或B码单，确保CPU卡各类应用密钥的安全性。
通过AB码单生成各类应用密钥，并支持发行PSAM卡，确保了密钥的安全性。
客户能过此软件自行生成和管理各类应用密钥，自行完成卡片的初始化工作，保证了客户在密钥管理和发卡的主动权。

4、CPU双界面卡读写器

视沃FK2000C双界面卡一体化读写器内置非接触通讯模块，能够支持包括视沃双界面卡在内的符合ISO14443 通讯协议的智能卡。它还同时支持非接触式IC卡操作，具有两个SAM卡槽，使之成为名副其实的“双界面读卡器”，方便用户实现对非接触智能卡诸如加密解密、卡片双向认证、发卡等卡片交互操作，一台读写器即可完成用户卡与SAM卡间的整个交易流程。

主要技术参数：
通讯接口：USB
读取范围：非接触方式最远5cm（取决于卡的类型）
电源：外接12V DC
功耗： <0.5W。
电磁兼容性：符合GB9813-88 4.7中B级要求。
工作频率：13.56MHz（非接触方式）
读取时间：50ms
卡座寿命：10万次
工作温度：0℃～50℃（环境温度）
工作相对湿度：35%～80%
非接触卡支持类型：符合ISO14443 通讯协议的非接触智能卡

产品外观：

5、门禁控制器及门禁管理软件

随着高科技的蓬勃发展，智能化管理已经走进了人们的社会生活，一座座智能化大厦拔地而起，适应信息的时代需要,作为跨世纪使用的建筑,必须在功能上满足当前和未来发展的需求,成为文化和经济发展的基地。
感应式IC卡出入管理控制系统（简称门禁系统），具有对门户出入控制、实时监控、保安防盗报警等多种功能，它主要方便内部员工或住户出入，杜绝外来人员随意进出，既方便了内部管理，又增强了内部的保安,从而为用户提供一个高效和具经济效益的工作环境。它在功能上实现了通讯自动化(CA)、办公自动化 (OA) 和管理自动化 (BA), 以综合布线系统为基础,以计算机网络为桥梁,全面实现对通讯系统、办公自动化系统的综合管理。

门禁系统系统作为一项先进的高科技技术防范和管理手段，在一些经济发达的国家已经广泛应用于科研、工业、博物馆、酒店、商场、医疗监护、银行、监狱等，特别是由于系统本身具有隐蔽性，及时性等特点，在许多领域的应用越来越广泛。

SW102单门双向门禁控制器是一种基于 RS485联网的IC卡、ID卡门禁控制器，可控制一个门的双向进出，采用世界著名的美国NXP公司（原欧洲PHILIP）的32位 ARM7处理器为主控芯片，内部运行RTOS实时操作系统和FAMS2存储管理系统，按照工业级技术要求设计的高性能门禁控制器。
门禁控制器不但拥有常用的门禁功能，例如：脱机运行、实时监控、照片显示、海量存储、灵活的权限设置、远程开门、多用户管理、批量和少量快速设置、方便查询、报表统计格式修改和打印输出到Excel文件、卡＋密码、门长时间未关闭报警、非法卡刷卡报警、管理卡开门、非法闯入报警、定时开门、电子地图等功能。

门禁管理软件主要功能

区域管理：可根据建筑物安全技术防范的要求，设计限制区域的通行方式。如: 单卡、双卡、卡+密码、门锁的启/闭特性。

时间管理：具有多个可编程时间区，每个时间区可定义“开始时间”、“终止时间”和每星期有效日。可预编排全年节假日，在节假日时自动屏蔽平时所有功能，并自动执行节假日程序，持卡人只可经特定通道，在特定时间区内进出所保护的区域。

中央监控：管理主机可实时监视所有门禁点电锁的开/关，以多级电子地图、表格方式实时显示所有门禁点的开关状态，并可详细查看每次开门的时间、日期、进出人员的卡号、姓名、隶属部门、职务、个人肖像等资料。

报警功能：当系统中出现非注册卡、权限不符、门未关、电源及通信线路故障或遭受破坏时，监控中心会收到报警信号。值班人员通过监控终端或管理主机可查明报警原因和位置，并能立刻采取相应措施。

记录查询：系统中发生的每个事件都有详细记录，如每次门锁打开和关闭的时间、开门卡编号、报警输入的原因和位置等。并根据需要进行分类，形成年、月、日报表。

联动控制：能够实现与电视监控、入侵报警、火警、匪警自动报警系统的联动；实现与建筑设备监控、电梯管理、智能化管理（BMS）的联动。