基于USBKey的支付系统的研究与实现

　　摘 要：本文就USBKey在支付系统中的非对称加密算法、USBKey技术、CA证书、加密服务提供程序等关键技术进行了研究。建立了USBKey支付系统的总体设计模型，设计并实现了客户端和后台管理模块。最后，对USBKey在不同领域支付系统中的实际应用做出了展望。

　　关键词：USBKey；加密；支付系统

　　中图分类号：TP311.52

　　随着社会经济的不断发展，互联网交易在经济活动中占有越来越多的比重。截至2014年6月[1]，我国网民规模达6.32亿，较2013年底增加1442万人。我国网络购物用户规模达到3.32亿，较2013年底增加2962万人。使用网上支付的用户规模达到2.92亿，与2013年12月相比，我国网民使用网上支付的比例从42.1%提升至46.2%。然而，随之而来的网络攻击及网络经济犯罪也越发增多。因此，保障互联网交易安全性已成为当今无法忽视的挑战。

　　研究非对称密码技术在支付领域的应用，研制开发以USBKey为载体的支付系统，通过物理绑定支付信息与支付账户及数据加密、解密和数字签名技术，确保网上交易的保密性、真实性、完整性和不可否认性，保障用户资金安全。

　　1 关键技术

　　1.1 非对称加密算法

　　非对称加密是指加密和解密使用不同密钥的加密算法，也称为公私钥加密。非对称加密体系不要求通信双方事先传递密钥或有任何约定就能完成保密通信，并且密钥管理方便，可实现防止假冒和抵赖，因此，更适合网络通信中的保密通信要求。

　　1.2 USBKey技术

　　USBKey[2]是一种通过USB（通用串行总线接口）直接与计算机相连、具有密码验证功能、可靠高速的小型存储设备。基于可信计算基及智能卡技术保证用户在USBKey下的操作不可篡改。USBKey最大的特点就是安全性高，技术规范一致性强，操作系统兼容性好，携带使用灵活[3]。

　　1.3 CA证书

　　CA是负责签发证书、认证证书、管理已颁发证书的机关。它通过制定政策和具体步骤来验证、识别用户身份，并对用户证书进行签名，来确保证书持有者的身份和公钥的拥有权。

　　1.4 加密服务提供程序

　　在USBKey的使用过程中[4]，涉及了许多敏感信息，如用户信息、支付账户等，而这些信息会在网络中传播，所以需要一套加密程序，以保证USBKey支付的安全性。

　　2 总体设计

　　用户使用USBKey支付系统的时候插上USBKey，USBKey内嵌支付客户端程序。当用户输入正确的PIN码后才能启动支付客户端。支付客户端与远程的安全服务器进行登录验证。通过验证USBKey中写入的证书来判断操作的合法性。验证通过后跳转到支付页面，用户继续完成支付操作。