銀行卡被復制盜刷案件經常見諸網絡，銀行不僅要部分或全部賠償儲戶損失，也損失了信譽。正是為了降低銀行面臨的欺詐風險，人民銀行要求2015年新發行的銀行卡必須為金融IC卡，逐步淘汰磁條卡。截至2015年第一季度，全國在用銀行卡累計49.99億張，其中金融IC卡累計發卡量為14.46億張。

可以說芯片卡幾乎無法復制，但是，斯諾登事件敲響了警鐘，讓我們不得不重新審視我們所用的算法安全嗎？芯片安全嗎？要知道，金融IC卡的安全核心是芯片安全、算法安全。因為金融信息安全直接關系到國家經濟安全和社會穩定，我們必須予以足夠重視。

1、芯片是安全的基礎

最近，德國大眾汽車的尾氣檢測造假事件持續發酵，讓我們看到了行業監管的不足，僅僅依靠實驗室檢測是不夠的；也看到了即使在充分競爭的行業，僅僅依靠企業的自律也是不靠譜的。國內的金融IC卡遷移較晚，相應的標準和檢測機制主要是學習歐洲EMV經驗，隨著國內產業成熟逐步建立起來的。銀行卡檢測中心最先建立了物理層協議檢測、應用功能檢測、應用層的安全檢測等，滿足了行業發卡需求。而對于芯片級安全檢測能力建設則是關鍵。

2012年，根據發改委等指示，由中國銀聯和銀行卡檢測中心承擔國家發改委的“國家金融IC卡安全檢測中心”專項，依托由院士、行業專家團隊，在國內芯片企業的支持下，開展項目的建設工作。

2013年12月，“國家金融IC卡安全檢測中心”專項通過了中國人民銀行組織的專家驗收，達到了CC和EMVCo授權實驗室同等的檢測水平。

檢測中心具備了金融IC卡侵入式、半侵入式和非侵入式31項芯片安全檢測能力、19項嵌入式軟件安全檢測能力，并完成了金融IC卡功能和質量檢測能力的建設;其中放射線注入、電磁操縱和其他非侵入式操縱等檢測技術為完全自主創新，突顯了我國金融IC卡安全檢測技術水平。項目范圍涵蓋芯片、嵌入式軟件和IC卡功能質量等。

已有6家國內企業的多款芯片通過了檢測認證，并在多個銀行實現了批量發行。

截至2014年，全國累計發行金融IC卡12億張，90%以上來自一家進口芯片企業。一家獨大、過渡依賴進口的局面都不利于有效監管，存在信息安全隱患。隨著國內檢測中心能力的逐步增強，下一步新發行的金融IC卡應該是通過芯片安全檢測的產品。一方面保持以往的送樣檢測，另一方面，也應開展抽樣檢測，在成品庫房或流通環節隨機抽樣。只有在有效的監管下，才能通過充分市場競爭，推動安全技術不斷進步，確保金融IC卡具備足夠的安全防護能力，筑牢安全基石。

2、主流國際算法存在安全隱患

金融IC卡所用的國際算法為對稱加密算法DES、非對稱加密算法RSA、摘要算法SHA-1。

DES全稱為Data Encryption Standard，即數據加密標準，是一種使用密鑰加密的塊算法，1976年被美國聯邦政府的國家標準局確定為聯邦資料處理標準（FIPS）。1997年被首次破解。1999年，美國標準與技術研究院（NIST）將3-DES指定為過渡的加密標準。NIST于2002年5月26日制定了新的高級加密標準（AES）規范。

RSA 是1977年由羅納德? 李維斯特（Ron Rivest）、阿迪?薩莫爾（Adi Shamir）和倫納德?阿德曼（Leonard Adleman）一起提出的一種非對稱加密算法。其理論基礎是一種特殊的可逆模冪運算，其安全性基于分解大整數的困難性。

RSA算法被許多標準化組織(如ISO、ITU、IETF和SWIFT等)接納。目前許多國家標準仍采用RSA算法或它的變型。

針對RSA 最流行的攻擊一般基于大數因數分解。2009 年12月，在數臺超級計算機的不懈努力下，768位的RSA 算法也被成功分解。據此，為確保安全，建議1024 bits RSA密鑰只應使用至2010年，2048 bits RSA密鑰只應使用至2030年。

2013 年9 月，斯諾登事件曝光。同年12 月，路透社披露，美國國家安全局（NSA）通過RSA 公司將Dual_EC_DRBG 作為Bsafe 安全產品中的首選隨機數生成算法，而該算法有被植入“后門”的可能性，使得保護的秘密泄漏。 

SHA-1密碼算法，由美國國家標準技術研究院與美國國家安全局設計，早在1994年就被推薦給美國政府和金融系統采用，是美國政府目前應用最廣泛的密碼算法。2005年初，山東大學王小云和她的研究小組，給出了MD5算法和SHA-1算法的碰撞攻擊方法。SHA-1也不再安全。

由此可見，隨著計算能力的提升、互聯網、云計算的發展，密鑰長度需不斷增加，密碼算法需要升級換代，而算法的設計、實現也要沒有后門，才能發揮安全保密的作用。

國密算法已完成規范制定、產業準備

為了應對上述安全挑戰，國家密碼管理局組織制定了SM系列國密算法規范，在金融IC卡使用的是SM2、SM3、SM4算法。

SM2算法由國家密碼管理局于2010年12月17日發布，全稱為橢圓曲線算法（ECC算法，為非對稱加密算法）。ECC算法由Koblitz和Miller在1985年各自引入密碼學，安全性是建立在橢圓曲線離散對數問題之上。ECC算法比RSA算法在安全性和加解密速率方面具有顯著的優勢，160位ECC算法的安全性與1024位RSA的算法相當，而210位ECC算法的安全性則與2048位RSA的算法相當。

SM3算法是國家密碼管理局2010年公布的商用密碼雜湊算法標準。SM3算法是在SHA-256基礎上改進實現的一種算法。SM3算法采用Merkle-Damgard結構，消息分組長度為512位，摘要值長度為256位。

SM4密碼算法由國家密碼管理局在2006年首次公布，為對稱加密算法。SM4算法在計算過程中增加非線性變換，安全性和算法效率都比3DES高。

SM2/3/4算法，已由國家密碼管理局批準為密碼行業標準，正式實施。包括GM/T 0002-2012 《SM4分組密碼算法》，GM/T 0003-2012 《SM2橢圓曲線公鑰密碼算法》，GM/T 0004-2012 《SM3密碼雜湊算法》。

截至2015年6月，支持SM2/3/4密碼算法的商用密碼產品已有391項，包括密碼芯片、智能IC卡和智能密碼鑰匙、PCI密碼卡和服務器密碼機、基礎設施產品、應用中間件和安全應用產品方面等，具備了產業推廣能力。

金融行業規范JR/T 0025—2013《中國金融集成電路（IC）卡規范》（PBOC3.0）全面采用SM2/3/4算法。目前主流的金融IC卡產品全部通過了兼容國際算法、國密算法的相關檢測。目前大型銀行基本完成支持PBOC3.0（國密算法）的改造，其他商業銀行也在加緊系統改造進程。長沙銀行已經完成國密算法試點發卡，復旦微電子的FM1280已經在上海銀行批量發行支持國密算法的金融IC卡。

可以說支持國密算法的金融IC卡已完成的規范制定，產品準備、試點應用，具備了大規模批量發行的條件。可以期待當支持國密算法的金融IC卡成為主流時，金融信息系統的安全冗余必將大大增加，真正實現自主可控的局面。

3、金融IC卡國產芯片產業已經成熟

金融IC卡國產芯片從芯片設計、制造、封裝等上游產業鏈已基本成熟。特別是最近幾年在交通、金融與社保、金融與衛生等行業應用領域有較多的成功案例，發行數量從幾千萬到幾億片，各芯片企業的芯片設計能力都取得了長足進步。 

• 芯片設計能力

總的來說，國產雙界面CPU卡芯片的設計工作起步相對進口芯片要晚一些，國內大多數廠家都是由接觸式CPU卡芯片起家，在非接觸界面的設計能力相比國外芯片廠商要弱一些。相對而言，非接觸技術是復旦微電子的強項，復旦微電子最早從非接觸CPU卡芯片開始進入CPU卡芯片市場，也是國內最早推出雙界面CPU卡芯片的廠商，目前已累計銷售超過2億顆非接觸CPU卡芯片，2000萬顆雙界面CPU卡芯片。此外，復旦微電子的非接觸邏輯加密卡也是業內領先，2013年全年出貨量已超過6億顆，已領先NXP芯片。

總體來說國產雙界面芯片和國外芯片相比還存在一些差距，但隨著國產芯片目前蓬勃發展的趨勢，其和國外芯片的差距正日益縮小，某些參數指標甚至已超過國外芯片。

• 芯片加工能力

全球前十大晶圓代工廠，已有2家總部在中國，另有多家在中國設廠，中國已具有僅次于臺灣、韓國的芯片制造能力。芯片封測能力也類似。

市調機構IC Insights， 2012年全球晶圓代工廠排名，第1名、臺積電，第2名、格羅方德（GlobalFoundries）；第3名、三星；第4名、聯電；第5名、中芯國際；第6名、華虹宏力。

復旦微電子的芯片都是在全球十大代工廠加工，包括格羅方德（GlobalFoundries）、中芯國際和華虹宏力半導體等，芯片加工能力、加工質量與國外芯片商沒有差別。

• 已發行的金融IC卡非接觸性能良好

復旦微電子的金融IC卡芯片FM1280，取得銀聯卡芯片安全認證后，積極參與各商業銀行的試點發行，發行數量超過500萬片，處于業內領先。

純金融IC卡項目，累計發行200萬片，使用1年多時間，應用效果良好，特別非接觸性能表現優異。項目有中國人民銀行的國產芯片試點，如上海銀行，上海農商行，重慶農商行批量發卡；以及郵儲銀行、青海農信、中原銀行等商業銀行的批量發行；另外已入圍建設銀行、廣州農信、江西農信等。

復旦微電子FM1280應用于金融健康卡、金融交通卡等領域，均已批量供貨，供貨超過300萬片。

金融居民健康卡，指金融IC卡加載居民健康卡應用，案例包括：商丘銀行發行的河南健康卡；海南農信社發行的健康卡；棗莊中行發行的健康卡；內蒙建行發行的健康卡。

金融居民健康卡+市民卡，包括金融應用、居民健康卡應用、交通應用、市民卡應用，案例有民生銀行發行的鎮江市民卡，陜西農村信用合作社發行的陜西咸陽惠民卡。

金融交通卡，包括金融應用、交通應用，案例有中銀通發行的合肥通卡，浦發銀行發行的天津通卡，交通銀行發行的琴島通卡。

幾百萬片的批量使用，充分驗證了FM1280芯片的功能、性能滿足銀行要求，最受關注的非接觸交易性能方面，表現良好，沒有任何不良反饋。

4、小結

正是一個個震驚國際社會的安全事件影響下，讓我們認清了金融信息安全的嚴峻形勢，從而制定了自主可控的國家戰略。在自主可控的戰略指引下，復旦微電子等芯片企業已完成國產金融IC卡芯片的研發、產業化，完成支持國密算法產品的研發、推廣和應用。可以說現在到了加快國產芯片、國密算法推廣的時機，可以期待在產業界和銀行的共同努力下，一定能早日實現自主可控的戰略目標，筑牢金融信息安全基石。