KEY实现加密狗认证的方法

一 .ET99 USB KEY的优点

1、兼容性好
ET99 USB KEY不仅对打印机、扫描仪等设备具有高度的透明性，特别是多个相同的ET99 USB KEY也可以使用USB HUB并联在一起使用，相互之间不会干扰。

2、速度快
对于使用ET99 USB KEY加密后的软件，其运行速度同加密前区别不大，ET99 USB KEY能够在很短的时间内处理完毕，保证用户程序的顺畅运行。

3、使用简便
ET99 USB KEY在API函数调用上从用户角度出发，最大限度简化使用接口。用户能够在很短的时间内掌握ET99 USB KEY的使用方法，节约开发上所投入的时间。

二．ET99 USB KEY采用冲击响应实现身份认证的工作原理

采用冲击/响应（挑战/应答）的认证方法，登录时在服务器端和客户端同时进行计算，客户端计算前要先验证USER PIN，通过后在硬件中使用HMAC-MD5密钥进行计算，服务器端在服务器上使用软件进行计算，比较计算结果。

三.高加密强度和身份认证相结合

ET99 USB KEY是全新设计的高强度ET99 USB KEY，有完整的用户管理。

（1）用户必须在超级用户状态下（SO PIN验证通过），通过自己设定的不超过51字节的种子生成PID，以后打开和关闭ET99 USB KEY都需要通过PID来完成。PID的生成算法是在ET99 USB KEY内部完成的，而且是不可逆的，也就是说，只有生成者才知道什么样的种子能生成什么样的PID，别的人即使知道PID，同时也能够调用这个计算过程，但因为不知道种子是什么，是无法生成和您相同的PID的硬件，保证了用户的ET99 USB KEY的独特性。

（2）用户在对ET99 USB KEY中的数据进行读写操作时需要进行USER PIN验证，又增加了一层对软件的保护性。

（3）用户可以在配置设备时设为只读，那么ET99 USB KEY中的数据只可以读取，而不能被更改，密钥也不能被修改，从而保证了锁内数据不被篡改。

（4）使用ET99 USB KEY硬件中的HMAC-MD5算法进行冲击响应身份认证。HMAC-MD5密钥存在ET99 USB KEY中，该密钥只用于计算，任何人获取不到密钥的内容，保证密钥的安全性。

（5）提供了安全方便的外壳加密工具，使加密工作非常简单。

四、系统支持
ET99 USB KEY采用无驱设计，使用方便，兼容性好，支持多种操作系统台：全系列Windows、Linux和MAC。包括32位和64位。

五、使用ET99 USB KEY进行身份认证
可以应用ET99 USB KEY进行冲击响应身份认证，替换掉传统的用户名和密码方式，使登录更加安全。其原理如下图所示：

在整个认证过程中，采用冲击响应的认证方式。当需要在网络上验证用户身份时，先由客户端向服务器发出一个验证请求。服务器接到此请求后生成一个随机数并通过网络传输给客户端（此为冲击）。客户端将收到的随机数提供给，由使用该随机数与存储在中的密钥进行HMAC-MD5运算并得到一个结果作为认证证据传给服务器（此为响应）。与此同时，服务器也使用该随机数与存储在服务器数据库中的该客户密钥进行HMAC-MD5运算，如果服务器的运算结果与客户端传回的响应结果相同，则认为客户端是一个合法用户。

六、原理详解

冲击/响应的算法原理可以参见（http://www.rfc-editor.org/rfc/rfc2085.txt）。其中公式原型为：

MD5(K XOR opad, MD5(K XOR ipad, text))

K：密钥（即分配给不同用户的密钥）

text：随机数

opad：数值0x5C

ipad：数值0x36

XOR：异或运算符

ET99 USB KEY在此基础上进行了改进，结合进硬件的特点，使得存储在ET99 USB KEY中的密钥K也是不可被盗取和得知的。ET99的公式为：

MD5(MD5(K XOR opad), MD5(MD5(K XOR ipad), text))

我们看到ET99的计算公式中，将K XOR opad和K XOR ipad的结果又分别做了MD5运算。假如分配给客户独有的密钥K为123456，那么K与opad异或的结果再进行MD5运算后的16字节称为K1，K与ipad异或的结果再进行MD5运算后的16字节称为K2，K1＋K2拼接后的32字节Kin99作为存入ET99 USB KEY中密钥区中的密钥（ET99可以存储8个32字节密钥）。这样做的目的有两点：（1）硬件保证32字节的密钥Kin99是无法被导出的。（2）即使通过物理探针分析芯片，得到这32字节，通过拆分得到K1和K2，但由于MD5是成熟的单向散列算法，通过K1和K2是反推不出K的值，因此绝对保证了分配给用户，代表用户身份的K是无法被复制的。

那么从公式中就可以一目了然看到整个冲击/响应客户端和服务器端进行计算的过程。

ET99中计算：

（1）使用K2＋text（随机数）拼接后进行MD5运算，产生16字节的结果Rc1。

（2）使用K1＋Rc1拼接后进行MD5运算，产生客户端计算的结果Rc。

服务器端计算：

（1）从数据库中取得客户的密钥K。

（2）K与ipad异或后进行MD5运算产生16字节的Rs1。

（3）Rs1＋text（随机数）拼接后进行MD5运算，产生16字节Rs2。

（4）K与opad异或后进行MD5运算产生16字节的Rs3。

（5）Rs3＋Rs2拼接后进行MD5运算产生16字节的服务器端计算结果Rs。

我们看客户端的ET99 ET99 USB KEY中和服务器端的计算过程都是使用相同的算法，相同的过程，因此计算结果Rc和Rs是一致的。K1和K2也是由K产生的。同时有随机数的参与，因此每次的计算结果是变化的，使用一次即作废，保证了身份认证的安全。

七、安全性

在整个认证过程中网络上所传递的只有3种数据：用户名，随机数和计算结果，计算结果由随机数的不同而每次各不相同，这些数据被截取到也是没有意义的。同时ET99ET99 USB KEY是客户端的安全产品，具有以下特点：

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登录用户必须先输入自己的USER PIN进行验证后才有权限完成计算。

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USER PIN有最大重试次数限制，连续输入错误会锁死。从而防止硬件丢失后，被不合法的用户反复重试。

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存储在ET99 USB KEY中的密钥不能被任何人获取。

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用户登录时必须具备硬件和保护硬件的USER PIN双重因子时才能登录。有硬件，不知道USER PIN或者知道USER PIN，没有硬件，都是没有办法登录的。比传统的用户名和密码方式大大增加的登录用户的安全性。

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保障了系统开发商的利益。使用硬件登录，不存在用户名密码共享的问题