基于标识密码体制的电子护照安全技术研究

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1、华中科技大学博士学位论文1绪论1.1研究背景随着通信技术和互联网的飞速发展，人类的物理和虚拟活动空间不断扩大，社会对于人类自身身份认证的准确性、安全性和实用性提出了更高要求。一种集成表观防伪、信息安全和生物特征识别等技术的电子证照技术是现代证件技术的发展趋势。特别是在美国“9.11”恐怖事件发生以后，这种技术演进和发展得到了以美国为首的一些国家的支持和关注[1]。利用这种技术制作的新型电子护照，能通过准确的身份鉴定来增强边境安全控制，并被期待成为防范恐怖主义的有力工具。2003年5月28日，国际民用航空组织（InternationalCivi

2、lAviationOrganization， ICAO）在蒙特利尔通过了一项将生物特征信息集成到护照（电子护照E-passport）和 其他机读旅行文件（MRTD，MachineReadableTravelDocument）中的全球统一计划[2]。 该组织188个缔约国（或称成员国）已同意各国必须在不迟于2010年4月1日之前 开始颁发符合国际民航组织标准的电子护照。这样，在ICAO和美国的主导下，电子护照成为了全球热门话题之一。电子护照计划成了各个国家和地区政府大力发展、推 动的与国家安全密切相关的重大项目。目前，包括美国、澳大利亚、德国、

3、英国、马来西亚和中国香港等在内的约40个国家和地区已开始发放符合ICAO规范的电子护照。全球大约已发行了一千五百万份电子护照。迄今为止，电子护照计划虽然取得了一些进展，但是并没有象美国和ICAO当初设想的那样进展顺利，离在全球范围内大面积实际运行（推广和普及）还为时尚远。美国政府于2004年1月正式启动了数字化出入境（US-VISIT）计划，作为US-VISIT 的一部分，美国政府要求27个符合免签证的国家在2005年10月后入境美国必须持有 电子护照。这一期限起初被延至2006年10月，随后又被延至2007年10月。这里面的原因和障碍很多，

4、其中最主要的是各国政府对电子护照安全性的担忧。事实上，自电子护照的概念诞生之日起，对其安全性的争论和质疑就从未停歇过。可以说，电子护照是在一片争议声中艰难地发展着的。虽然电子护照的国际标准制定者――ICAO为电子护照安全提出了被动认证、主动认证、基本访问控制和扩展访问控制四种安全机制，但这些机制能否全面满足电子护照安全需求，其对应的技术实现方案能否达到ICAO预期的安全目标，这些问题仍然值得研究人员关注。电子护照不仅可以对加强护照持有人出入境的安全控管，防止不法分子进行护照伪1华中科技大学博士学位论文造、变造，而且通过生物特征识别技术可提供更

5、可靠的身份验证。对电子护照及其安全问题展开相关研究意义重大。电子护照的研究是一个庞大的系统工程。电子护照技术除包括传统的表观防伪和制证技术外，还涉及无线射频芯片技术、智能卡操作系统技术、生物特征识别技术和信息安全技术等方面。而建设电子护照系统（主要由电子护照发行系统、验证系统组成）还涉及到网络技术和数据库系统技术，是一个全国性的大型系统工程。本文以电子护照安全为主要研究对象，探讨了电子护照安全威胁及其安全需求，分析了ICAO安全机制，将基于标识的公钥密码技术引入到电子护照安全体系中，为被动认证和扩展访问控制提供了新的解决方案。本文的研究将有助

6、于我国电子护照及其发行、验证系统的研制与部署，并在顺利推进我国电子护照计划、提高我国边境安全控制能力以及实现国家之间出入境检查方式上的“外交对等”等方面具有重要意义。1.1电子护照简介护照是世界各国之间，公民及政府工作人员在出入国境和在国外证明国籍和身份的证件。现行的纸质护照防伪能力较差、易于假冒，一些偷渡人员、在逃罪犯和恐怖分子很容易利用伪造的护照出入境，进行违法犯罪活动。电子护照(E-Passport)是在纸质护照中嵌入存有持有人的基本信息（姓名、性别、护照号码，颁发的时间以及有效期截止日期等）和生物特征信息（脸部、指纹或虹膜）等数据的非

7、接触式智能卡，且能完成一些信息安全算法的一种新型电子证件[3,4]。按照ICAO的设计，这种新型的电子护照相对于目前大量使用的可机读护照具有以下突出优点：因采用智能卡技术和信息安全技术而具有更强的防伪性能，因采用生物特征识别技术而使身份识别准确率更高，因使用计算机辅助算法验证而缩短通关时间[1]。1.2.1电子护照采用的新技术电子护照融合了无线射频技术、智能卡、生物特征识别、信息保密与安全等高新技术。其中，非接触式智能卡技术和生物特征识别技术是电子护照所采用的最具特色的两项新技术。电子护照除了具有传统护照的物理防伪措施外，还具有基于智能卡技术

8、和信息安全技术的数字防伪功能。存储在芯片中的数字内容一方面由高安全的智能卡技术提高物理安全保证，另一方面由智能卡操作系统和信息安全技术提供软件保证，并结合公钥基础设