为什么智能卡回答 6982 到 EXTERNAL AUTHENTICATE 而所有的计算都是正确的？

Question

我正在尝试使用 python 与智能卡建立安全通道 SCP02。我的智能卡使用串行端口连接到终端，我使用 pySerial 发送 APDU。

我正确发送命令 SELECT ISD、INITIALIZE UPDATE，然后我尝试按照下面的 python 代码执行 EXTERNAL AUTHENTICATE：

import serial
from serial.serialutil import EIGHTBITS, PARITY_NONE, STOPBITS_ONE, XON
import exchangeApdu
import numpy as np
from Crypto.Cipher import DES, DES3

CARD_KEY = [0x40, 0x41, 0x42, 0x43, 0x44, 0x45, 0x46, 0x47, 0x48, 0x49, 0x4A, 0x4B, 0x4C, 0x4D, 0x4E, 0x4F]
ZERO_IV_8 = [0X00, 0X00, 0x00, 0x00, 0X00, 0X00, 0x00, 0x00]

serialObj = serial.Serial(  port = 'COM3', \
                            baudrate = 115200, \
                            parity = PARITY_NONE, \
                            bytesize = EIGHTBITS, \
                            stopbits = STOPBITS_ONE, \
                            timeout = 0.1, \
                            xonxoff = True, \
                            rtscts = True, \
                            inter_byte_timeout = None, \
                            dsrdtr = True   )
if(serialObj.is_open):
    serialObj.close()
serialObj.open()

# Select ISD
select_apdu = [0x00, 0xA4, 0x04, 0x00, 0x00]
response = exchangeApdu.exchange(serialObj, select_apdu)
print('Select ISD: ' + response.hex())

# Initialize Update
host_challenge = np.random.bytes(8)
initialize_update_apdu = [0x80, 0x50, 0x00, 0x00, 0x08] + list(host_challenge)
response = exchangeApdu.exchange(serialObj, initialize_update_apdu)
print('Initialize Update: ' + response.hex())

key_derivation_data = list(response[:10])
key_information = list(response[10:12])
sequence_counter = list(response[12:14])
card_challenge = list(response[14:20])
card_cryptogram = list(response[20:28])

derivation_data = [0X01, 0X82] + sequence_counter + \
    [0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00]
encryptor = DES3.new(bytes(CARD_KEY), DES3.MODE_CBC, bytes(ZERO_IV_8))
S_ENC = encryptor.encrypt(bytes(derivation_data))
derivation_data = [0X01, 0X01] + sequence_counter + \
    [0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00]
encryptor = DES3.new(bytes(CARD_KEY), DES3.MODE_CBC, bytes(ZERO_IV_8))
S_MAC = encryptor.encrypt(bytes(derivation_data))

# External Authenticate
PADDING_DES = [0x80, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00]
host_auth_data = sequence_counter + card_challenge + list(host_challenge) + PADDING_DES
card_auth_data = list(host_challenge) + sequence_counter + card_challenge + PADDING_DES
encryptor = DES3.new(bytes(S_ENC), DES3.MODE_CBC, bytes(ZERO_IV_8))
host_cryptogram = list(bytes((encryptor.encrypt(bytes(host_auth_data)))[-8:]))
encryptor = DES3.new(bytes(S_ENC), DES3.MODE_CBC, bytes(ZERO_IV_8))
card_cryptogram = list(bytes((encryptor.encrypt(bytes(card_auth_data)))[-8:]))

external_auth_apdu = [0x84, 0x82, 0x00, 0x00, 0x10] + list(host_cryptogram)
external_auth_apdu_padded = external_auth_apdu + [0x80, 0x00, 0x00]
cipher = DES.new(bytes(list(S_MAC[:8])), DES3.MODE_CBC, bytes(ZERO_IV_8))
step1 = cipher.encrypt(bytes(external_auth_apdu_padded))
cipher = DES.new(bytes(list(S_MAC[8:16])), DES3.MODE_ECB)
step2 = cipher.decrypt(step1[-8:])
cipher = DES.new(bytes(list(S_MAC[:8])), DES3.MODE_ECB)
apdu_mac = list(bytes(cipher.encrypt(step2[-8:])))
external_auth_apdu = external_auth_apdu + apdu_mac
response = exchangeApdu.exchange(serialObj, external_auth_apdu)
print('External Authenticate: ' + response.hex())

serialObj.close()

“exchangeApdu”是一个 class，我在其中处理了 61xx 和 6Cxx 等 APDU。这是此代码的输出：

Select ISD: 6f108408a000000151000000a5049f6501ff9000
Initialize Update: 000081210103b49d856dff02004eecc2acd14944a54f9790521d203b9000
External Authenticate: 6982

智能卡拒绝通道在串行端口上发回 6982。我已经使用在线加密工具检查了整个过程，我很确定加密部分完全正确。我还使用 USB 智能卡 reader 检查了此过程，再次正常工作，我得到 9000。我再次在智能卡模拟器上检查了这个，即 JCIDE，并再次 9000。因此我确信程序的正确性。我在Win10上用过一个串口监控应用程序检查过串口APDUs的正确性，没有报错。我想一定是智能卡本身有问题，但我猜不出是什么问题！

有人知道问题出在哪里吗？

Answer 1

您可以使用 GlobalPlatform 库中的工作 Test Vectors 并测试您执行的加密逻辑是否真的有效。也可能是你的卡使用了一些密钥派生方案，即你使用的密钥不能直接使用。

Answer 2

我找到了问题所在。字节数组未正确传送到卡，因此出现错误 6982。这是指 ISO7816 标准，它需要通过特定延迟将字节发送到卡。我在字节之间设置了延迟，现在一切正常。

为什么智能卡回答 6982 到 EXTERNAL AUTHENTICATE 而所有的计算都是正确的？

Why Smart Card answers 6982 to EXTERNAL AUTHENTICATE while all calculations are correct?

python

authentication

apdu

smartcard

globalplatform