GlobalPlatform UICC SCP03 AES 卡挑战

Posted 2023-02-22

【中文标题】GlobalPlatform UICC SCP03 AES 卡挑战

【英文标题】：GlobalPlatform UICC SCP03 AES Card Challenge

【发布时间】：2013-08-13 15:09:54

【问题描述】：

我在 GlobalPlatform UICC (2.2.1) 卡的测试工具中实现 SCP03。该工具的代码是用 C# 编写的，我正在尝试使用 dotNet AES 类。

我的问题是我的代码无法重现卡片发送的卡片挑战。我不确定这是因为我提供给 AES 加密器的数据，还是我没有正确使用 AES 加密器。

我的代码基于 GP Spec 2.2 Amendment-D，这有点模糊，至少在生成卡片挑战的过程中并且没有指定初始向量。

我创建的推导数据如下：-

00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 - 11 bytes all zero

02 - card challenge identifier

00 - separator

00 40 - length

01 - counter

00 00 02 - key sequence counter (received from the card)

A0 00 00 01 51 00 00 00 - appID of the currently selected application (the ISD)

80 00 00 00 00 - padding to 32 bytes.

我已将初始向量 (IV) 设置为 16 个字节的零。

为了创建卡片挑战，我使用了静态密钥 K-ENC，它的值是：-

40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 4A 4B 4C 4D 4E 4F

卡片返回的卡片挑战（验证为正确）是：-

83 FA 04 2C 5C 10 F7 78

我为重现卡片挑战而编写的代码是：-

public static Byte []
GenerateCardChallengeScp03
    (   UInt32      seqCounter,
        Byte []     selectedAid,
        Byte []     baseKeyEnc)

    Byte []     finalDerivationData = null;
    Byte []     sequenceCounter     = new Byte [3];
    Byte []     derivationData      = new Byte [16];

    for (int i = 0; i < derivationData.Length; i++)
        derivationData [i] = 0x00; 

    sequenceCounter [0] = (Byte) (seqCounter / 0X10000);
    sequenceCounter [1] = (Byte) (seqCounter / 0X100);
    sequenceCounter [2] = (Byte) (seqCounter);

    derivationData [11] = 0x02; // Card challenge
    derivationData [12] = 0x00; // Separator
    derivationData [13] = 0x00; // MSB length
    derivationData [14] = 0x40; // LSB length
    derivationData [15] = 0x01; // Counter

    finalDerivationData = GP_Utils.ConcatenateArrays (derivationData, sequenceCounter);
    finalDerivationData = GP_Utils.ConcatenateArrays (finalDerivationData, selectedAid);

    Byte []                     icv         = new Byte []  0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
                                                            0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00;
    Byte []                     inputData   = PadForAesEncryption_0x80 (finalDerivationData);
    AesCryptoServiceProvider    aes         = new AesCryptoServiceProvider ();

    aes.BlockSize       = 128;
    aes.FeedbackSize    = 128;
    aes.KeySize         = baseKeyEnc.Length * 8;
    aes.Mode            = CipherMode.CBC;
    aes.Key             = baseKeyEnc;
    aes.IV              = icv;
    aes.Padding         = PaddingMode.None;

    ICryptoTransform    encryptor   = aes.CreateEncryptor ();
    Byte []             outputData  = encryptor.TransformFinalBlock (inputData, 0, inputData.Length);
    Byte []             cardChallenge = new Byte [8];

    for (int i = 0; i < cardChallenge.Length; i++)
        cardChallenge [i] = outputData [i]; 

    return (cardChallenge);

那么，我没有做什么，或者做错了什么？

【参考方案1】：

不确定您是否找到了答案。如果我没记错的话，您应该通过根据 NIST 800-38B 计算 CMAC 而不仅仅是普通的 AES 加密来计算卡挑战。

【参考方案2】：

我可以验证您的卡片挑战。请查看crypto.c。有一个名为calculate_card_challenge_SCP03 的函数正在使用calculate_CMAC_aes。它是 C 代码，但您应该能够将其转换为 C# 代码。我正在使用 OpenSSL 的加密函数，所以 C# 应该有类似的东西。

 static void test_card_challenge_SCP03()
 
    BYTE sequenceCounter[3] = 0x00, 0x00, 0x02;
    BYTE invokingAID[8] = 0xA0, 0x00, 0x00, 0x01, 0x51, 0x00, 0x00, 0x00;
    BYTE calculatedCardChallenge[8];
    BYTE cardChallenge[8] = 0x83,0xFA,0x04,0x2C,0x5C,0x10,0xF7,0x78;
    OPGP_ERROR_STATUS status;

    status = calculate_card_challenge_SCP03((PBYTE)OPGP_VISA_DEFAULT_KEY, (PBYTE)sequenceCounter, invokingAID, sizeof(invokingAID), calculatedCardChallenge);
    sput_fail_unless(OPGP_ERROR_CHECK(status) == 0, NULL);
    OPGP_LOG_HEX(_T("Calculated card challenge: "), calculatedCardChallenge, 8);
    OPGP_LOG_HEX(_T("Given card challenge: "), cardChallenge, 8);
    sput_fail_unless(memcmp(calculatedCardChallenge, cardChallenge, 8) == 0, "Card Challenge Comparison");
 

您使用什么卡进行测试？我正在寻找具有已知密钥的 SCP03 支持的公共可用测试卡来实现 SCP03。我正在使用 Gemalto 商店的 Gemalto IDPrime PIV Card 2.0 卡，但这似乎使用了一些秘密的未记录密钥、未记录的密钥派生或与标准不兼容。