CN106097608A - 远程密钥下载方法及系统、收单机构和目标pos终端 - Google Patents

远程密钥下载方法及系统、收单机构和目标pos终端 Download PDF

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Abstract

本发明提供远程密钥下载方法及系统、收单机构和目标POS终端，其中，远程密钥下载方法包括：收单机构随机生成传输母密钥RTK，并发送至母POS终端；收单机构依据目标POS终端上送序列号SN和存储的传输母密钥RTK，计算获取传输子密钥STK；然后使用传输子密钥STK加密目标POS终端的主密钥TMK，生成主密钥密文，并发送至所述目标POS终端；目标POS终端上送序列号SN至母POS终端；然后接收母POS终端依据所述序列号SN和自身存储的所述传输母密钥RTK计算获取的传输子密钥STK。收单机构能够实现方便、安全地批量远程分发对应不同目标POS终端的主密钥，同时降低对母POS终端的开发和维护成本。

Description

远程密钥下载方法及系统、收单机构和目标POS终端
技术领域
本发明涉及电子支付领域，具体说的是一种远程密钥下载方法及系统、收单机构和目标POS终端。
背景技术
国内的银行卡收单系统，一般都会用到密钥来对持卡人账户信息和密码进行加密保护，其中密钥的管理一般采用MK/SK的密钥管理体系。对于一个收单系统来说，终端主密钥(TMK)的下载和分发，一直是整个安全体系的设计重点，尤其是如何做到既安全又方便使用且成本低廉，一直都是各个收单机构和POS厂商追求的目标。目前国内的收单机构，一般是通过母POS来实现对目标POS中终端主密钥的下载，由于每台目标POS需采用不同的唯一密钥，收单机构通常需要将大量的终端主密钥批量导入到母POS中，再通过不同的终端序列号来给不同的目标POS分配和下载不同的密钥。
上述方法，由于母POS中需要维护大量的密钥，而且POS终端维修时密钥会丢失需要重新灌装和原来一样的密钥，这时候就必须找到同一台母POS进行灌装。而POS机通常部署非常分散，全国各地到处都有，不可能每个维修中心都使用同一台母POS来灌装密钥，因此导致整个POS的维修极其不便，需要拷贝出大量的母POS和大量的密钥，安全管理上也极为复杂。
专利公开号为CN 103716153 A的中国专利申请，公开了一种终端主密钥TMK安全下载的方法，通过KMS系统产生公私钥对，将公钥发给POS终端，POS终端依随机生成传输密钥TK，并使用公钥加密传输TK发送至KMS系统；KMS使用密钥TK加密主密钥TMK生成主密钥密文后发送至POS终端，POS终端使用密钥TK解密主密钥密文获取主密钥TMK。该方案虽然大大方便了POS终端下载主密钥TMK，但还是无法解决不同目标POS终端对应不同主密钥的快速获取。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种远程密钥下载方法及系统、收单机构和目标POS终端，收单机构能够实现方便、安全地批量远程分发对应不同目标POS终端的主密钥，同时降低对母POS终端的开发和维护成本。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种远程密钥下载方法，包括：
收单机构调用密钥管理系统随机生成传输母密钥RTK，并发送至母POS终端；
收单机构接收目标POS终端上送的终端主密钥TMK获取请求，所述请求包含所述目标POS终端的序列号SN；
收单机构依据所述序列号SN和所述传输母密钥RTK，计算获取传输子密钥STK；
收单机构使用传输子密钥STK加密所述目标POS终端的主密钥TMK，生成主密钥密文，并发送至所述目标POS终端；
所述目标POS终端上送序列号SN至母POS终端；
目标POS终端接收母POS终端依据所述序列号SN和自身存储的所述传输母密钥RTK计算获取的传输子密钥STK。
本发明提供的第二个技术方案为：
一种远程密钥下载系统，包括：
生成模块，用于收单机构调用密钥管理系统随机生成传输母密钥RTK，并发送至母POS终端；
第一接收模块，用于收单机构接收目标POS终端上送的终端主密钥TMK获取请求，所述请求包含所述目标POS终端的序列号SN；
计算模块，用于收单机构依据所述序列号SN和所述传输母密钥RTK，计算获取传输子密钥STK；
加密模块，用于收单机构使用传输子密钥STK加密所述目标POS终端的主密钥TMK，生成主密钥密文，并发送至所述目标POS终端；
上送模块，用于目标POS终端上送序列号SN至母POS终端；
第二接收模块，用于目标POS终端接收母POS终端依据所述序列号SN和自身存储的所述传输母密钥RTK计算获取的传输子密钥STK。
本发明的有益效果在于：区别于现有技术母POS中需要维护大量的密钥造成的安全管理复杂，维护不便，维护成本高的问题。本申请通过收单机构生成母密钥RTK，然后下发至母POS终端进行存储；然后收单机构使用传输母密钥RTK对各个目标POS终端的序列号SN进行加密，获取各自对应的传输子密钥STK，然后通过传输子密钥STK对对应的目标POS终端的主密钥TMK进行加密，生成主密钥密文，发送给目标POS终端；目标POS终端在获取主密钥时，通过上送自身的序列号SN给母POS终端，母POS终端便能依据序列号SN和母密钥RTK计算获取对应的传输子密钥STK，然后下发给目标POS终端，用于解密获取主密钥。本发明实现了批量下载分发主密钥，且母POS终端只需存储维护一个密钥，即传输母密钥RTK，由此方便母POS终端的维护和安全管理，维护成本也大大降低。
本发明提供的第三个技术方案为：
一种收单机构，包括：
生成模块，用于收单机构调用密钥管理系统随机生成传输母密钥RTK，并发送至母POS终端；
第一接收模块，用于收单机构接收一目标POS终端上送的终端主密钥TMK获取请求，所述请求包含所述目标POS终端的序列号SN；
计算模块，用于收单机构依据所述序列号SN和所述传输母密钥RTK，计算获取传输子密钥STK；
加密模块，用于收单机构使用传输子密钥STK加密所述目标POS终端的主密钥TMK，生成主密钥密文，并发送至所述目标POS终端。
本方案的有益效果为：收单机构随机生成传输母密钥RTK，并下载至母POS终端；依据目标POS终端上送的序列号SN使用特定的算法与传输母密钥RTK一起计算获取传输子密钥STK，再使用传输子密钥STK加密目标POS终端的主密钥TMK，然后发送主密钥密文给目标POS终端，实现了主密钥TMK的安全远程分发。
本发明提供的第四个技术方案为：
一种目标POS终端，包括：
上送模块，用于目标POS终端上送序列号SN至母POS终端；
第二接收模块，用于目标POS终端接收母POS终端依据所述序列号SN和自身存储的所述传输母密钥RTK计算获取的传输子密钥STK；
解密模块，用于目标POS终端使用所述传输子密钥STK对所述主密钥密文解密，获取主密钥TMK。
本方案的有益效果为：目标POS终端在申请获取主密钥的时候，只需上送带有自身序列号SN的请求至收单机构，便能获取经过特定算法和协议加密的主密钥；然后在通过母POS终端获取用于解密的传输子密钥STK，实现安全获取主密钥。
附图说明
图1为本发明一种远程密钥下载方法的流程示意图；
图2为本发明的密钥层次结构示意图；
图3为本发明一种远程密钥下载方法及其系统的操作流程示意图；
图4为本发明实施例一一种远程密钥下载方法的信息交互示意图；
图5为本发明一种远程密钥下载系统的结构组成示意图；
图6为本发明实施例二一种远程密钥下载系统的结构组成示意图；
图7为本发明一种收单机构的结构组成示意图；
图8为本发明一种目标POS终端的结构组成示意图。
标号说明：
1、生成模块；2、第一接收模块；3、计算模块；4、加密模块；
5、上送模块；6、第二接收模块；7、解密模块；
11、生成单元；12、存储单元；13、发送单元。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明最关键的构思在于：母POS终端只需维护一个传输母密钥，目标POS终端通过上送序列号给母POS终端来获取对应的传输子密钥，用于解密获取经过加密的主密钥。
本发明涉及的技术术语解释：
请参照图1、图2、图3以及图4，本发明提供一种远程密钥下载方法，包括：
收单机构调用密钥管理系统随机生成传输母密钥RTK，并发送至母POS终端；
收单机构接收目标POS终端上送的终端主密钥TMK获取请求，所述请求包含所述目标POS终端的序列号SN；
收单机构依据所述序列号SN和所述传输母密钥RTK，计算获取传输子密钥STK；
收单机构使用传输子密钥STK加密所述目标POS终端的主密钥TMK，生成主密钥密文，并发送至所述目标POS终端；
所述目标POS终端上送序列号SN至母POS终端；
目标POS终端接收母POS终端依据所述序列号SN和自身存储的所述传输母密钥RTK计算获取的传输子密钥STK。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：收单机构生成传输母密钥，并将其下载至母POS存储，同时依据目标POS的序列号和传输密钥计算获取传输子密钥，使用其加密主密钥，发送给目标POS；目标POS通过上送序列号给母POS，获取传输子密钥。通过上述方案，收单机构可以方便的实现POS终端主密钥的下载分发，母POS终端只需存储一个密钥，维护和开发都较为容易实现，显著降低维护和开发成本；同时，又能确保POS终端主密钥的安全可靠下载。
进一步的，所述目标POS终端接收母POS终端依据所述序列号SN和自身存储的所述传输母密钥RTK计算获取的传输子密钥STK，之后，进一步包括：
目标POS终端使用所述传输子密钥STK对所述主密钥密文解密，获取主密钥TMK。
由上述描述可知，目标POS终端获取依据自身序列号计算获取的传输子密钥STK后，能成功解密主密钥密文，获取主密钥TMK，确保主密钥TMK远程下载的安全性。
进一步的，所述收单机构调用密钥管理系统随机生成传输母密钥RTK，并发送至母POS终端，具体为：
收单机构调用密钥管理系统的加密机随机生成传输母密钥RTK以及对应不同目标POS终端的不同终端主密钥TMK；
存储所述传输母密钥RTK和所述终端主密钥TMK；
发送所述传输母密钥RTK至母POS终端。
由上述描述可知，收单机构对应不同的目标POS终端，随机生成对应的主密钥TMK，然后依据不同目标POS终端的序列号SN分别计算获取其对应的传输子密钥，加密主密钥TMK，然后下载分发至对应的目标POS终端，实现经过加密的主密钥的分发。
请参阅图5，本发明提供的第二个技术方案为：
一种远程密钥下载系统，包括：
生成模块1，用于收单机构调用密钥管理系统随机生成传输母密钥RTK，并发送至母POS终端；
第一接收模块2，用于收单机构接收目标POS终端上送的终端主密钥TMK获取请求，所述请求包含所述目标POS终端的序列号SN；
计算模块3，用于收单机构依据所述序列号SN和所述传输母密钥RTK，计算获取传输子密钥STK；
加密模块4，用于收单机构使用传输子密钥STK加密所述目标POS终端的主密钥TMK，生成主密钥密文，并发送至所述目标POS终端；
上送模块5，用于目标POS终端上送序列号SN至母POS终端；
第二接收模块6，用于目标POS终端接收母POS终端依据所述序列号SN和自身存储的所述传输母密钥RTK计算获取的传输子密钥STK。
进一步的，还包括：
解密模块7，用于目标POS终端使用所述传输子密钥STK对所述主密钥密文解密，获取主密钥TMK。
进一步的，所述生成模块1包括：
生成单元11，用于收单机构调用密钥管理系统的加密机随机生成传输母密钥RTK以及对应不同目标POS终端的不同终端主密钥TMK；
存储单元12，用于收单机构存储所述传输母密钥RTK和所述终端主密钥TMK；
发送单元13，用于收单机构发送所述传输母密钥RTK至母POS终端。
本发明提供的第三个技术方案为：
请查阅图7，本方案提供一种收单机构，包括：
生成模块1，用于收单机构调用密钥管理系统随机生成传输母密钥RTK，并发送至母POS终端；
第一接收模块2，用于收单机构接收目标POS终端上送的终端主密钥TMK获取请求，所述请求包含所述目标POS终端的序列号SN；
计算模块3，用于收单机构依据所述序列号SN和所述传输母密钥RTK，计算获取传输子密钥STK；
加密模块4，用于收单机构使用传输子密钥STK加密所述目标POS终端的主密钥TMK，生成主密钥密文，并发送至所述目标POS终端。
上述方案的有益效果在于：收单机构能够随机生成传输母密钥RTK，下发至母POS终端，使母POS终端只需存储一个密钥；然后依据传输母密钥RTK和目标POS终端的序列号SN计算获取传输子密钥STK；用其加密对应目标POS终端的主密钥TMK，实现主密钥TMK的安全传输；后续目标POS终端只需上送自身序列号给从母POS终，便可获取母POS终端依据序列号和自身存储的传输母密钥RTK计算获取用于解密的传输子密钥STK。
本发明提供的第四个技术方案为：
请查阅图8，本方案提供一种目标POS终端，包括：
上送模块5，用于目标POS终端上送序列号SN至母POS终端；
第二接收模块6，用于目标POS终端接收母POS终端依据所述序列号SN和自身存储的所述传输母密钥RTK计算获取的传输子密钥STK；
解密模块7，用于目标POS终端使用所述传输子密钥STK对所述主密钥密文解密，获取主密钥TMK。
从上述描述可知，本方案的有益效果在于：目标终端只需上送序列号SN给母POS终端，便可从母POS终端获取依据序列号SN和传输母密钥RTK计算获取的传输子密钥，用于解密加密的主密钥密文；实现方便、安全的下载获取主密钥。
实施例一
请参照图2至图4，本实施例提供一种远程密钥下载方法，包括：
S1：收单机构通过密钥管理系统调用加密机内部随机生成传输母密钥RTK，以及对应不同目标POS终端的多个主密钥TMK；所述主密钥TMK与目标POS终端为一一对应关系，用于在交易过程中对持卡人账单信息和密钥进行加密保护；收单机构存储传输母密钥RTK以及主密钥TMK；
S2：收单机构的操作人员，携带母POS终端到收单机构的安全的受控环境下，将加密机中的传输母密钥RTK下载到母POS终端中；优选为操作人员手工输入到母POS中；
上述步骤S1和S2是在收单机构受控环境下执行。
S3：母POS终端与一目标POS终端创建连接；
S4：母POS终端读取该目标POS终端的序列号SN；
S5：母POS终端使用通过特定算法，对传输母密钥RTK和目标POS终端的序列号SN进行计算，获取传输子密钥STK＝En(RTK,SN)；不同的目标POS终端对应不同的传输子密钥STK，二者为一一对应关系；
S6：母POS终端将计算得到的传输子密钥STK下载到对应的目标POS终端中；
S7：上述目标POS终端远程连接到收单机构后台的密钥服务器；
S8：目标POS终端发送终端主密钥TMK获取请求给收单机构，所述请求中包含所述目标POS终端的序列号SN；
S9：收单机构的密钥服务器收到上述请求后，先使用自身存储的传输母密钥RTK和所述目标POS终端上送的序列号SN计算得到对应的传输子密钥STK；收单机构的密钥中心可以通过相同的算法推导出每台目标POS终端使用的传输子密钥STK；
S10：收单机构使用传输子密钥STK加密对应所述目标POS终端的主密钥TMK，生成主密钥密文；
S11：收单机构将加密生成的主密钥密文返回给目标POS终端；
上述步骤S3至S11实在POS终端初始化阶段进行，在POS厂商或者收单机构的受控区域完成；进一步的，通过步骤S3-S6实现了目标POS终端获取传输子密钥STK的过程；通过步骤S7-S11实现了目标POS终端获取经过加密的主密钥TMK的过程；这两个过程没有明确的前后顺序限制，可灵活调整。
S12：目标POS终端得到主密钥密文后，使用内部存储的传输子密钥进行解密，获取明文的主密钥TMK，并存入安全的密码键盘中；至此，实现该目标POS终端安全、便捷的从收单机构远程下载主密钥TMK。
实施例二：
请参照图6，本发明为对应实施例一的一种远程密钥下载系统，具体包括：
生成模块1，用于收单机构调用密钥管理系统随机生成传输母密钥RTK，并发送至母POS终端；
所述生成模块1包括：
生成单元11，用于收单机构调用密钥管理系统的加密机随机生成传输母密钥RTK以及对应不同目标POS终端的不同终端主密钥TMK；
存储单元12，用于收单机构存储所述传输母密钥RTK和所述终端主密钥TMK；
发送单元13，用于收单机构发送所述传输母密钥RTK至母POS终端。
第一接收模块2，用于收单机构接收目标POS终端上送的终端主密钥TMK获取请求，所述请求包含所述目标POS终端的序列号SN；
计算模块3，用于收单机构依据所述序列号SN和所述传输母密钥RTK，计算获取传输子密钥STK；
加密模块4，用于收单机构使用传输子密钥STK加密所述目标POS终端的主密钥TMK，生成主密钥密文，并发送至所述目标POS终端；
上送模块5，用于目标POS终端上送序列号SN至母POS终端；
第二接收模块6，用于目标POS终端接收母POS终端依据所述序列号SN和自身存储的所述传输母密钥RTK计算获取的传输子密钥STK；
解密模块7，用于目标POS终端使用所述传输子密钥STK对所述主密钥密文解密，获取主密钥TMK。
实施例三
请参阅图7，本实施例为实施例一和二基础上，提供一种收单机构，包括：
生成模块1，用于收单机构调用密钥管理系统随机生成传输母密钥RTK，并发送至母POS终端；
第一接收模块2，用于收单机构接收一目标POS终端上送的终端主密钥TMK获取请求，所述请求包含所述一目标POS终端的序列号SN；
计算模块3，用于收单机构依据所述序列号SN和所述传输母密钥RTK，计算获取传输子密钥STK；
加密模块4，用于收单机构使用传输子密钥STK加密所述目标POS终端的主密钥TMK，生成主密钥密文，并发送至所述目标POS终端。
实施例四
请参阅图8，本实施例为实施例一和二基础上，提供一种目标POS终端，包括：
上送模块5，用于目标POS终端上送序列号SN至母POS终端；
第二接收模块6，用于目标POS终端接收母POS终端依据所述序列号SN和自身存储的所述传输母密钥RTK计算获取的传输子密钥STK；
解密模块7，用于目标POS终端使用所述传输子密钥STK对所述主密钥密文解密，获取主密钥TMK。
实施例一至四提供的远程密钥下载方法及系统、收单机构和目标POS终端；通过收单机构生成传输母密钥，依据传输母密钥和目标POS终端的序列号生成对应的传输子密钥；通过传输母密钥加密终端主密钥；通过母POS终端使用传输母密钥和对应的序列号计算获取传输子密钥，目标POS终端从母POS终端获取传输子密钥对终端主密钥密文进行解密，获取主密钥。收单机构和母POS之间共享传输母密钥，母POS和目标POS之间共享传输子密钥，目标POS和收单机构之间共享终端主密钥。实现远程安全、便捷的下载获取终端主密钥；母POS不再需要存储所有目标POS终端的解密密钥，而只需存储一个相同的传输母密钥，便可计算获取对应的传输子密钥；其维护成本和开发成本大大缩减。
本发明提供的远程密钥下载方法及系统、收单机构和目标POS终端，区别于现有技术的主密钥远程下载方案中，母POS终端的维护成本和开发成本高、维护不便、安全管理极为复杂的不足。本发明能够实现母POS终端只需维护和管理一个相同的传输母密钥；其维护成本和开发成本显著降低，同时，便于维护管理，简化密钥分发下载过程；进一步的，用于加密和加密主密钥的传输子密钥符合一机一密原则，能够确保远程传输过程中主密钥密文的安全。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种远程密钥下载方法，其特征在于，包括：
收单机构调用密钥管理系统随机生成传输母密钥RTK，并发送至母POS终端；
收单机构接收目标POS终端上送的终端主密钥TMK获取请求，所述请求包含所述目标POS终端的序列号SN；
收单机构依据所述序列号SN和所述传输母密钥RTK，计算获取传输子密钥STK；
收单机构使用传输子密钥STK加密所述目标POS终端的主密钥TMK，生成主密钥密文，并发送至所述目标POS终端；
所述目标POS终端上送序列号SN至母POS终端；
目标POS终端接收母POS终端依据所述序列号SN和自身存储的所述传输母密钥RTK计算获取的传输子密钥STK。
2.如权利要求1所述的一种远程密钥下载方法，其特征在于，所述目标POS终端接收母POS终端依据所述序列号SN和自身存储的所述传输母密钥RTK计算获取的传输子密钥STK，之后，进一步包括：
目标POS终端使用所述传输子密钥STK对所述主密钥密文解密，获取主密钥TMK。
3.如权利要求1所述的一种远程密钥下载方法，其特征在于，所述收单机构调用密钥管理系统随机生成传输母密钥RTK，并发送至母POS终端，具体为：
收单机构调用密钥管理系统的加密机随机生成传输母密钥RTK以及对应不同目标POS终端的不同终端主密钥TMK；
收单机构存储所述传输母密钥RTK和所述终端主密钥TMK；
收单机构发送所述传输母密钥RTK至母POS终端。
4.一种远程密钥下载系统，其特征在于，包括：
生成模块，用于收单机构调用密钥管理系统随机生成传输母密钥RTK，并发送至母POS终端；
第一接收模块，用于收单机构接收目标POS终端上送的终端主密钥TMK获取请求，所述请求包含所述目标POS终端的序列号SN；
计算模块，用于收单机构依据所述序列号SN和所述传输母密钥RTK，计算获取传输子密钥STK；
加密模块，用于收单机构使用传输子密钥STK加密所述目标POS终端的主密钥TMK，生成主密钥密文，并发送至所述目标POS终端；
上送模块，用于目标POS终端上送序列号SN至母POS终端；
第二接收模块，用于目标POS终端接收母POS终端依据所述序列号SN和自身存储的所述传输母密钥RTK计算获取的传输子密钥STK。
5.如权利要求4所述的一种远程密钥下载系统，其特征在于，还包括：
解密模块，用于目标POS终端使用所述传输子密钥STK对所述主密钥密文解密，获取主密钥TMK。
6.如权利要求4所述的一种远程密钥下载系统，其特征在于，所述生成模块包括：
生成单元，用于收单机构调用密钥管理系统的加密机随机生成传输母密钥RTK以及对应不同目标POS终端的不同终端主密钥TMK；
存储单元，用于收单机构存储所述传输母密钥RTK和所述终端主密钥TMK；
发送单元，用于收单机构发送所述传输母密钥RTK至母POS终端。
7.一种收单机构，其特征在于，包括：
生成模块，用于收单机构调用密钥管理系统随机生成传输母密钥RTK，并发送至母POS终端；
第一接收模块，用于收单机构接收一目标POS终端上送的终端主密钥TMK获取请求，所述请求包含所述目标POS终端的序列号SN；
计算模块，用于收单机构依据所述序列号SN和所述传输母密钥RTK，计算获取传输子密钥STK；
加密模块，用于收单机构使用传输子密钥STK加密所述目标POS终端的主密钥TMK，生成主密钥密文，并发送至所述目标POS终端。
8.一种目标POS终端，其特征在于，包括：
上送模块，用于目标POS终端上送序列号SN至母POS终端；
第二接收模块，用于目标POS终端接收母POS终端依据所述序列号SN和自身存储的所述传输母密钥RTK计算获取的传输子密钥STK；
解密模块，用于目标POS终端使用所述传输子密钥STK对所述主密钥密文解密，获取主密钥TMK。
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