›

Đồ án Tìm hiểu hệ thống ATM và cơ chế ATTT cho hệ thống

pdf 63 trang huongle 2880
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Tìm hiểu hệ thống ATM và cơ chế ATTT cho hệ thống", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfdo_an_tim_hieu_he_thong_atm_va_co_che_attt_cho_he_thong.pdf

Nội dung text: Đồ án Tìm hiểu hệ thống ATM và cơ chế ATTT cho hệ thống

  1. LỜI CẢM ƠN Trƣớc hết em xin gửi lời cảm ơn đến TS. Hồ Văn Canh, ngƣời thầy đã hƣớng dẫn em rất nhiều trong suốt quá trình tìm hiểu và hoàn thành đồ án này từ lý thuyết đến ứng dụng của hệ thống ATM. Đồng thời em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong bộ môn cũng nhƣ các thầy cô trong trƣờng đã trang bị cho em những kiến thức cơ bản cần thiết để em có thể hoàn thành tốt đồ án này. Em xin gửi lời cảm ơn đến các thành viên lớp CT1001, những ngƣời bạn đã luôn ở bên cạnh động viên, tạo điều kiện thuận lợi và cùng em tìm hiểu, hoàn thành tốt đồ án. Sau cùng, em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè đã tạo mọi điều kiện để em xây dựng thành công đồ án này. Hải Phòng, ngày 07 tháng 07 năm 2010 Sinh viên thực hiện LƢƠNG TIẾN ĐÔNG
  2. DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ATM Automatic Teller Machine BIN Bank Identification Number CVK Card Verification Keys CD Check digit CSDL Cơ sở dữ liệu DES Data Encryption Standard 3DES Triple DES EMV Eropay, MasterCard, Visa EPP Encrypt PIN Pad HSM Hardware Security Module ISO International Organization for Standardization LMK Local Master Keys MD Message Digest algorithm MAC Message Authentication Code NH Ngân hàng PC Personal Computer POS Point Of Service PIN Personal Identification Number PAN Primary Account Number PVV VISA PIN Verification Keys PVK PIN Verification Keys RSA Rivest, Shamir và Adleman TMK Terminal Master Keys WK Working Keys
  3. MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN 0 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT 0 LỜI MỞ ĐẦU 4 Chương 1. TÌM HIỂU TỔNG QUAN VỀ MÁY ATM 5 1.1. TỔNG QUAN VỀ MÁY ATM 5 1.1.1 Giới thiệu máy ATM (Automatic Teller Machine) 5 1.1.2 Tình hình sử dụng hệ thống ATM 5 1.1.3. Lợi ích và các dịch vụ trên máy ATM 7 1.1.3.1. Lợi ích đối với ngân hàng 7 1.1.3.2. Lợi ích đối với khách hàng 7 1.1.3.3. Các dịch vụ trên máy ATM 7 1.1.4. Một số vấn đề đối với hệ thống ATM 8 1.2. CẤU TẠO MÁY ATM 9 1.2.1 Định nghĩa ATM 9 1.2.1.1. Định nghĩa ATM (Automatic Teller Machine) 9 1.2.1.2. Phân loại 10 1.2.1.3. Luồng xử lý giao dịch trong hệ thống ATM 10 1.2.2. Cấu tạo máy ATM 11 1.2.2.1. Màn hình 12 1.2.2.2. Bộ phận trả tiền 12 1.2.2.3. Bàn phím 12 1.2.2.4. Đầu Đọc thẻ 13 1.2.2.5. Máy ghi nhật ký giao dịch 13 1.2.3 Mạng lƣới ATM 15 1.2.4. Giao thức kết nối hệ thống máy ATM 15
  4. 1.2.5. Hệ thống Switch 16 Chương 2. HỆ THỐNG THANH TOÁN BẰNG MÁY ATM CHO THẺ TỪ 17 2.1. THẺ TỪ 17 2.1.1. Tính chất vật lý của thẻ 17 2.1.2. Thông tin dập nổi trên thẻ 18 2.1.3. Thông tin lƣu trên vạch từ của thẻ 19 2.1.4. Cấu trúc của số thẻ 21 2.1.4.1. Số PAN (Primary Account Number) 22 2.1.4.2. Số IIN (số BIN) 22 2.1.5. Định dạng thông điệp (message) của máy ATM 23 2.1.5.1. Thông điệp từ ATM đến Switch 24 2.1.5.2 Thông điệp từ Switch đến ATM 29 2.2. HỆ THỐNG THANH TOÁN BẰNG MÁY ATM CHO THẺ CHÍP 32 2.2.1. Thẻ chíp 32 2.2.2. Sự phát triển của thẻ chíp 32 Chương 3. CƠ CHẾ AN TOÀN THÔNG TIN TRONG HỆ THỐNG ATM 34 3.1. MÃ HÓA TRONG HỆ THỐNG ATM 34 3.1.1. Thuật toán mã hóa 34 3.1.1.1. Thuật toán mã hóa 3DES – Triple DES 34 3.1.1.2. Xây dựng khóa K1, K2, K3 34 35 3.1.1.4. Quá trình mã hóa và giải mã 35 3.1.2. Khóa bí mật trong hệ thống ATM 36 3.1.2.1. Định nghĩa các khóa trong hệ thống ATM 36 3.1.2.2. Sơ đồ phân cấp khóa trong hệ thống ATM 38 1
  5. 3.1.2.3. Trao đổi khóa giữa ATM và Switch 39 3.1.3. Thiết bị mã hóa trong hệ thống ATM 41 3.1.3.1. Thiết bị EPP (Encrypt PIN Pad) 41 3.1.3.2. Thiết bị HSM ( Hardware Security Module) 41 3.2. MÃ HÓA VÀ GIẢI MÃ SỐ PIN 41 3.2.1. Khái niệm số PIN ( Personal Identification Number ) 41 3.2.2. Mã hóa PIN và ATM 42 3.2.2.1. Khuôn dạng PIN Block 42 3.2.2.2. Mã hóa khối PIN Block 44 3.2.3. Xác thực PIN tai HSM 45 3.3. CƠ CHẾ ΑN TOÀN THÔNG TIN TRONG HỆ THỐNG ATM. 46 3.3.1. Kiểm tra tính đúng đắn số thẻ (Card number Check Digit) 46 3.3.1.1. Khái niệm số CD (Check Digit) 46 3.3.1.2. Giải thuật tính số CD 47 3.3.2. Xác thực tinh hợp lệ của thẻ (Card Authenication values) 49 3.3.2.1. Khái niệm số CVV/CVC 49 3.3.2.2 Xác thực số CVV/CVC 50 3.3.3. Bảo đảm an toàn thông tin giao dịch 51 3.3.4. Đảm bảo an toàn phần mềm ATM 52 3.3.5. Bảo đảm an toàn hệ điều hành 52 3.3.6. Bảo đảm an toàn chống tấn công vật lý 52 3.3.7. Bảo đảm an toàn từ phía ngân hàng 52 3.3.8. Bảo đảm an toàn tƣ phía ngƣời dùng 53 3.3.8.1. Lấy cắp thẻ và số PIN 53 3.3.8.2. Trộm dữ liệu 53 3.3.8.3. Trộm dữ liệu bằng camera 53 2
  6. 3.3.8.4 Nhìn trộm qua vai 54 Chương 4. THỬ NGHIỆM CHƢƠNG TRÌNH 55 4.1. MÔ TẢ CHƢƠNG TRÌNH 55 4.1.1. Giới thiệu 55 4.1.2. Các chức năng chính 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO 60 3
  7. LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, công nghệ ATM đang đƣợc ứng dụng rộng rãi trên phạm vi toàn thế giới và cả ở Việt Nam. Tại Việt Nam, năm 2009, Chính phủ ta đã ra quyết định trả tiền lƣơng cho các cán bộ nhân viên qua thẻ ATM. Và hiện nay, rất nhiều cán bộ hƣu trí của chúng ta đã nhận tiền lƣơng qua thẻ ATM. Điều đó nói lên tầm quan trọng của công nghệ ATM. Có hai loại thẻ ATM đƣợc ứng dụng rộng rãi trên thế giới là thẻ từ và thẻ chip. Ở Việt Nam ta hiện nay chủ yếu là ứng dụng thẻ từ. Một trong những vấn đề đặt ra cho hệ thống ATM là vấn đề đảm bảo ATTT cho hệ thống. Nhận thấy tầm quan trọng và tính cấp thiết của nó nên qua tìm hiểu em đã chọn đề tài “Tìm hiểu hệ thống ATM và cơ chế ATTT cho hệ thống” làm đề tài đồ án tốt nghiệp của em. Trong đó, em tập trung tìm hiểu sâu 3 vấn đề sau đây: Chƣơng 1. Tìm hiểu tổng quan về hệ thống ATM. Chƣơng 2. Tìm hiểu sâu về hệ thống thanh toán bằng ATM đối với thẻ từ. Chƣơng 3. Tìm hiểu cơ chế ATTT trong hệ thống ATM. Do tài liệu tham khảo chủ yếu là tiếng Anh, còn những tài liệu có tính chuyên ngành thì tiếng Việt rất hiếm. Trong lúc đó khả năng đọc hiểu của em bằng tiếng Anh còn nhiều hàn chế. Thêm vào đó, đề tài đồ án của em lại đụng đến các kiến thức toán học phức tạp, đặc biệt là lý thuyết số, lý thuyết về nhóm vành, trƣờng. Do vậy, trong báo cáo đồ án của em chắc chắn còn nhiều thiếu sót. Em rất mong đƣợc quí các thầy, cô giúp đỡ, góp ý chỉ bảo để em có thể hoàn thiện đồ án của mình hơn nữa. 4
  8. Chương 1. TÌM HIỂU TỔNG QUAN VỀ MÁY ATM 1.1. TỔNG QUAN VỀ MÁY ATM 1.1.1 Giới thiệu máy ATM (Automatic Teller Machine) Máy rút tiền đầu tiên trên thế giới đƣợc thiết kế và hoàn thành bởi Luther George Simjian (Ngƣời Thổ Nhĩ Kỳ), vào năm 1939, máy đƣợc thiết kế tại thành phố NewYork cho ngân hàng City Bank of NewYork, nhƣng 6 tháng sau thì bị bỏ đi vì ít ngƣời dùng. Sau 25 năm, vào ngày 27/6/1967, máy rút tiền điện tử đầu tiên đƣợc hãng In- De- la- Rue thiết kế tại Enfield Town (gần London - Anh) cho ngân hàng Barclays Bank. Ngƣời phát minh là John Shepherd-Barron mặc dù Luther George Simjian và một vài ngƣời khác cũng đã đăng ký văn bằng phát minh cho loại máy này. Tuy nhiên, nhiều ngƣời cho rằng loại máy ATM đầu tiên theo đúng nghĩa ATM mà thế giới ngày nay đang sử dụng chính là loại máy đƣợc ra mắt vào năm 1969 tại Ngân hàng Chemical Bank ở NewYork (Mỹ). Tác giả là Don Wetzel, phó giám đốc một công ty chuyên về máy tự động xử lý hành lý. ATM ngày nay là thiết bị để ngân hàng giao dịch chủ động với chủ thẻ, thực hiện thông qua các loại thẻ ATM nhƣ thẻ ghi nợ, thẻ ghi có (thẻ tín dụng), và các loại thẻ khác, giúp chủ thẻ kiểm tra tài khoản, rút tiền mặt, chuyển khoản thanh toán hàng hóa, dịch vụ. 1.1.2 Tình hình sử dụng hệ thống ATM Thanh toán tiền qua hệ thống ATM đã phổ biến trên toàn thế giới và ở Việt Nam hệ thống ATM cũng đang dần phổ biến. Năm 1993, thị trƣờng thẻ ngân hàng Việt Nam mới xuất hiện những sản phẩm thẻ đầu tiên do Vietcombank phát hành, đến năm 1996 thì thị trƣờng thẻ bắt đầu thực sự xuất hiện. Năm 1996, Ngân hàng ngoại thƣơng Việt Nam Vietcombank (VCB) kết hợp cùng ngân hàng nhà nƣớc lắp đặt 2 chiếc máy rút tiền tự động (ATM) tại Hà Nội. 5
  9. Đến nay, chúng ta đã chứng kiến sự phát triển vƣợt bậc của thị trƣờng thẻ và máy ATM tại Việt Nam, với hơn 20 Ngân hàng thƣơng mại phát hành thẻ nội địa, trong đó có 8 ngân hàng thƣơng mại phát hành thẻ Quốc Tế. Bảng 1.1 Số liệu thống kê thị trƣờng thẻ Viêt Nam qua các năm (Theo hiệp hội ngân hàng Việt Nam và hội thảo Banking Viêt Nam 2008) Đơn vị: chiếc Số lƣợng thẻ phát hành Số máy Năm gồm thẻ nội địa và quốc tế ATM 1996 360 1997 460 1998 4.500 1999 2.500 2000 5.000 2001 15.000 2002 40.000 2003 230.000 2004 560.000 2005 1.250.000 T6/2006 3.500.000 2007 8.400.000 4.020 T3/2008 10.000.000 4.500 Tại hội thảo Banking Việt Nam 2008 diễn ra tại Hà Nội, Ngân hàng nhà nƣớc đã công bố số liệu thống kê về thị trƣờng thẻ Việt Nam. Trong đó, tính đến quý I/2008, toàn thể hệ thống ngân hàng Việt Nam có hơn 4.500 máy rút tiền tự động ATM, gần 15000 điểm chấp nhận thẻ (POS) và phát hành hơn 10 triệu thẻ thanh toán. Những tiện ích mà các dịch vụ thẻ mang lại đã góp phần từng bƣớc thay đổi thói quen ƣa sử dụng tiền mặt của ngƣời dân, giảm chi phí xã hội, nâng cao khả năng quản 6
  10. lý tiền tệ của NH cũng nhƣ góp phần hữu ích vào việc tạo dựng nền móng cho sự hình thành một nền thƣơng mại điện tử còn non trẻ của nƣớc ta. Việc còn quá ít máy ATM đƣợc một số ít các ngân hàng triển khai cũng không quá khó lý giải.Với mức chi phí đầu tƣ cho một máy ATM từ 20.000 USD đến 30.000 USD, không phải ngân hàng nào, nhất là các ngân hàng thƣơng mại cổ phần cũng có thể đầu tƣ, nếu họ không “ trƣờng vốn “ và không có chiến lƣợc phát triển ATM. 1.1.3. Lợi ích và các dịch vụ trên máy ATM 1.1.3.1. Lợi ích đối với ngân hàng ATM đƣợc biết đến nhƣ là một kênh tự phục vụ của ngân hàng,là một bộ phận chiến lƣợc trong kênh phân phối của ngân hàng, giúp cho chủ thể truy cập một cách thuận tiện các dịch vụ đƣợc nhanh chóng, dịch vụ 24/7 ở bất cứ nơi đâu và vào thời gian nào. Bên cạnh đó, máy ATM còn có một số ƣu điểm sau: - Các địa điểm đặt máy thuận lợi, thời gian phục vụ 24/24 giúp dễ tiếp cận với các dịch vụ ngân hàng, nên thu hút nhiều chủ thẻ hơn. - Đối với mỗi máy ATM có thể coi là một “chi nhánh” của ngân hàng, do đó sẽ giảm thiểu chi phí vận hành chi nhánh ngân hàng. Nhờ vậy, mà các ngân hàng có thể giữ đƣợc khách hàng cũ và thu hút đƣợc nhiều ngƣời sử dụng các dịch vụ ngân hàng. 1.1.3.2. Lợi ích đối với khách hàng - Thuận tiện trong tiếp cận ngân hàng(địa điểm, 24x7 giờ). - Nhanh hơn so với ở quầy giao dịch. 1.1.3.3. Các dịch vụ trên máy ATM - Rút tiền mặt (Cash Withdrawal). - Chuyển khoản (Fund Transfer). - Tiện ích / Thanh toán hóa đơn (Điện thoại, Điện, Nƣớc, ) - Gửi tiền. - Các giao dịch Internet / Thƣơng mại điện tử. 7
  11. 1.1.4. Một số vấn đề đối với hệ thống ATM Khi các mạng lƣới ATM đƣợc mở rộng thì việc đảm bảo an toàn cho hệ thống ATM trở nên cấp thiết. Khi khách hàng chấp nhận thanh toán tiền qua hệ thống ATM thì có nghĩa là họ đã tin tƣởng vào sự an toàn và tiện lợi mà hệ thống ATM mang lại, do đó việc đảm bảo an toàn thông tin trên hệ thống ATM rất quan trọng. Hiện nay, trên thế giới và cũng nhƣ ở Việt Nam thẻ từ vẫn chiếm một số lƣợng lớn so với thẻ chíp ( thẻ thông minh ). Do chi phí phát hành thẻ từ rất rẻ so với thẻ chíp nên hiện tại thẻ từ vẫn chiếm lĩnh thị trƣờng thẻ. Đối với thẻ chíp, hiện nay (8/2008) đã có một vài ngân hàng phát hành nhƣ VIB, VCD nhƣng với số lƣợng rất ít và chủ yếu dùng cho thẻ tín dụng. Tuy nhiên, những vấn đề rủi ro và gian lận thẻ đang đặt cho Ngân hàng một thách thức lớn, thẻ từ bộc lộ nhiều hạn chế về khả năng an toàn, lƣu trữ thông tin cũng nhƣ tích hợp các ứng dụng, dịch vụ trên thẻ. Thẻ từ rất dễ bị sao chép, chỉ với một bảng mạch điện tử 2 đầu đọc băng từ hoặc với công nghệ “hộp đen” phân tích tín hiệu từ đầu vào và đầu ra, tội phạm có thể làm ra những chiếc thẻ tƣơng tự. Ngoài việc bị lấy cắp trực tiếp từ việc đọc trên băng từ, dữ liệu còn có thể bị đánh cắp từ trên đƣờng truyền bƣu điện mà Ngân hàng thuê. Cũng không loại trừ trƣờng hợp ngƣời của các Ngân hàng thông đồng với tội phạm để cài đặt các thiết bị lấy cắp dữ liệu vào máy ATM, từ đó lấy cắp dữ liệu thẻ của khách hàng. Không những vậy, bọn trộm còn gắn những camera bé xíu cho phép quay cận cảnh bàn phím trên ATM để ăn cắp số PIN (mật mã) truy cập tài khoản của chủ thẻ. Nhiều chủ thẻ không thấy đƣợc tầm quan trọng của việc bảo mật những thông tin cá nhân của thẻ (nhƣ mã PIN) nên đã bị kẻ gian “nhìn trộm” mật mã, sau đó ăn cắp thẻ để thực hiện hành vi rút tiền/thanh toán bất hợp pháp. Không ít trƣờng hợp, khách hàng bị mất thẻ ATM, giấy tờ tùy thân (CTM, Hộ chiếu ) và bị kẻ gian tóm đƣợc tƣ đó rút hết tiền do chủ thẻ đã đặt mã PIN là những con số dễ nhớ nhƣ ngày sinh, số CMT 8
  12. Ngoài ra phát sinh các vấn đề mới, những thông tin dữ liệu nằm ở CSDL hay đang truyền trên đƣờng truyền có thể bị trộm cắp, làm sai lệch và có thể bị giả mạo. Điều đó ảnh hƣởng đến các công ty, các tổ chức hay cả một quốc gia. Những bí mật kinh doanh, tài chính là mục tiêu của các đối thủ cạnh tranh. Những thông tin ATM liên quan đến kinh tế và đó là thông tin rất nhạy cảm của NH do vậy việc đảm bảo an toàn an ninh thông tin trên hệ thống ATM đóng một vai trò đặc biệt quan trọng. Để giải quyết vấn đề trên, thì An toàn thông tin cho hệ thống ATM đƣợc đặt ra cấp thiết. Do đó, mục đích của đồ án là tìm hiểu sâu hơn về cơ chế hoại động và bảo mật của hệ thống, trên cơ sở đó đề xuất lựa chọn giải pháp nhằm nâng cao tính bảo mật an toàn cho hệ thống ATM. 1.2. CẤU TẠO MÁY ATM 1.2.1 Định nghĩa ATM 1.2.1.1. Định nghĩa ATM (Automatic Teller Machine) ATM đƣợc gọi là hệ thống giao dịch ngân hàng tự động, không đơn thuần là máy rút tiền mà còn nhiều dịch vụ khác nhƣ chuyển khoản, thanh toán hóa đơn, mua vé, các dịch vụ thƣơng mại điện tử . Hình 1.1 Máy ATM 9
  13. 1.2.1.2. Phân loại 1/. Theo vị trí - ATM đặt tại sảnh, hành lang. - ATM độc lập. - ATM thƣờng xuyên. - ATM đặt tại nơi thu vé xe. 2/. Theo chức năng - Máy chỉ có chức năng trả tiền. - Máy có các chức năng cao cấp. 1.2.1.3. Luồng xử lý giao dịch trong hệ thống ATM 1/. Các bƣớc xử lý giao dịch - Chủ thẻ thực hiện giao dịch. - ATM nhận thông tin giao dịch và gửi lệnh yêu cầu tới Switch. - Switch nhận yêu cầu, xử lý và phản hồi lại lệnh cho ATM. - ATM nhận lệnh phản hồi từ Switch và thực hiện lệnh. - ATM nếu không thực hiện lênh đƣợc lệnh phản hồi sẽ gửi hủy lệnh đã yêu cầu. - Switch sẽ chấp nhận lệnh hủy yêu cầu. 2/. Luồng giao dịch của hệ thống ATM - Màn hình đợi ( màn hình hiển thị quảng cáo của ngân hàng). - Cho thẻ vào ATM và nhận số PIN. - Kiểm tra số thẻ: Kiểm tra số Check Digit, kiểm tra số CVV/CVC. - Kiểm tra PIN: Kiểm tra số PIN đƣợc nhập vào với PIN đƣợc lƣu trong CSDL Core Bank của ngân hàng. Nếu đúng, sẽ hiển thị các loại giao dịch để chủ thẻ lựa chọn. - Thực hiện giao dịch: Khi thực hiện thành công, thì tùy theo từng loại giao dịch mà ATM nhả thẻ hoặc không (Thƣờng rút tiền xong thì ATM sẽ nhả thẻ ra). - Trở về màn hình đợi: Khi không thực hiện các giao dịch nữa (khi nhả thẻ hoặc nuốt thẻ) màn hình ATM trở về trạng thái ban đầu. 10
  14. 1.2.2. Cấu tạo máy ATM ATM là một thiết bị chuyên biệt đƣợc sử dụng trong lĩnh vực ngân hàng, đƣợc gọi là kênh phục vụ tự động của ngân hàng. Do đó, nó cần có một cấu tạo đặc biệt để có thể thực hiện các chức năng đƣợc yêu cầu. Cấu tạo máy ATM gồm 2 phần là Phần cứng và Phần mềm: Hình 1.2 Cấu tạo máy ATM 1/. Phần cứng Bao gồm máy vi tính chuyên biệt, thiết bị đếm tiền, thiết bị trả tiền, thiết bị in nhật ký, thiết bị in biên lai, phím nhập mật mã, thiết bị đọc thẻ, hộp đựng tiền và két sắt chứa hộp đựng tiền . 2/. Phần mềm Máy ATM đều có hệ điều hành (OS-operate system), phần mềm điều khiển thiết bị của máy ATM, phần mềm tiện ích kèm theo. Hiện nay, hệ điều hành là Window NT, Window XP. 11
  15. 1.2.2.1. Màn hình Có thể là màn hình CRT, màn hình LCD. Ví dụ - Màn hình của Deibold 10.4” Color LCD (XGA). - Màn hình của NCR 9” LCD text only or 9.5” VGA flat panel LCD. 1.2.2.2. Bộ phận trả tiền Đây là bộ phận hết sức quan trọng của mỗi máy ATM, giúp máy phân loại, đếm và cung cấp tiền cho chủ thẻ. Bao gồm máy đếm tiền, băng truyền tải và khe trả tiền đƣợc đặt trên các hộp đựng tiền. Khi thực hiện rút tiền, phần mềm điều khiển ATM sẽ tính toán số tiền đƣợc trả theo nhiều mệnh giá tiền khác nhau, đƣợc cấu hình theo yêu cầu của ngân hàng. Máy đếm tiền chủ yếu sử dụng kỹ thuật đếm chân không (kéo tiền lên bằng lực hút), ngoài ra còn dùng kỹ thuật ma sát để lấy tiền trong các hộp đựng tiền. Máy có thể trả đƣợc 40 đến 50 tờ tiền và 1 đến 4 loại tiền trong một lần trả. 1.2.2.3. Bàn phím 1/. Bàn phím chức năng Hình 1.3 Bàn phím chức năng Là loại bàn phím thực hiện các giao dịch. Chủ thẻ sử dụng bàn phím này để nhập mã PIN, số tiền giao dịch, số tài khoản Nếu chủ thẻ nhập số PIN sai 3 lần liên tiếp, máy ATM sẽ tự động nuốt thẻ( tùy thuộc chính sách NH), nhằm đảm bảo an toàn trong trƣờng hợp thẻ bị đánh cắp và cố tình dò số PIN. Bàn phím của máy ATM cũng chính là một thiết bị mã hóa theo thuật toán DES hay TripleDES bằng thiết bị phần cứng. 12
  16. 2/. Bàn phím kí tự Là loại bàn phím dùng để nhập tham số cho hệ thống phần mềm ATM (nhƣ bàn phím thông thƣờng của máy PC). Đƣợc dùng cho nhà quản trị. 1.2.2.4. Đầu Đọc thẻ Dùng để đọc các thông tin trên rãnh từ ở mặt sau của thẻ. Các thông tin náy sẽ đƣợc gắn vào thông điệp và chuyển đến ngân hàng nơi chủ thẻ mở tài khoản. Đầu đọc thẻ đƣợc thiết kế để có thể đọc đƣợc hai loại là thẻ từ và thẻ chip. 1.2.2.5. Máy ghi nhật ký giao dịch Ghi lại thông tin toàn bộ các giao dịch đƣợc thực hiện tại máy ATM. Các thông tin này sẽ đƣợc sử dụng để kiểm soát và đối chiếu khi kiểm quỹ và yêu cầu tra soát của chủ thẻ. 1 1.1. Máy in biên lai giao dịch Thông thƣờng sau mỗi giao dịch máy sẽ tự động in biên lai, giúp ngƣời sử dụng ATM dễ dàng nắm bắt đƣợc thông tin của lần giao dịch đó. Thông tin trên biên lai giao dịch tùy thuộc ngân hàng và tùy theo từng loại giao dịch. Thông thƣờng bao gồm: tên ngân hàng, ngày tháng giao dịch, mã máy ATM, khối lƣợng giao dịch 1 1.2. Máy PC (core) điều khiển Là máy tính PC chuyên dụng, đƣợc dùng cho máy ATM. Máy PC này thông thƣờng chạy hệ điều hành Windows XP hoặc Windows NT. (Hiện thời Microsoft ngừng hỗ trợ hệ điều hành Windows NT nên các dòng máy mới dùng hệ điều hành Windows XP). Trên mỗi PC sẽ cài đặt phần mềm để kiểm soát các hoạt động của ATM. - Với máy Diebold là AgilisTM - Với máy NCR là APTRA 13
  17. Ví dụ cấu hình máy PC của Diebold và NCR: (tính đến năm 2007) Bảng 1.2 So sánh cấu hình giữa hai máy PC của Diebold và NCR Dòng máy Opteva của Diebold Dòng máy của NCR - Pentium 4 3Ghz (sk 775) (Codename - PIII 700 Mhz, or a PIII 850Mhz Denver), 800 system bus speed. processor. - 256MB DDR standard memory. - 128 MB RAM expandable to 256 MB - USB 2.0 Architecture. CD ROM - Read Only CD ROM. Read/Write - Mixed Architecture (SDC and USB) - 80Gb SATA HDD. - OS windows NT or XP. - Intel Mainboard with 915 chipset family for Diebold only. - OS Windows XP. 1 1.3. Khay chứa tiền Mỗi máy ATM thƣờng có 4 đến 5 khay đựng tiền, tùy theo nhà sản xuất. (NCR có 4, Deboil có 5) mỗi khay đựng tiền sẽ đƣợc cấu hình theo từng mệnh giá tiền khác nhau. Ngoài ra máy còn có các hộp để đựng tiền xu. Mỗi khay đựng tiền thƣờng chứa khoảng 3000 đến 4000 tờ tiền. 14
  18. 1.2.3 Mạng lƣới ATM Mạng lƣới ATM là hệ thống mạng gồm có các thành phần trung tâm nhƣ Switch, CoreBank và các hệ thống mạng viễn thông dùng để kết nối các thiết bị thanh toán nhằm giúp cho khách hàng truy cập thuận tiện các dịch vụ một cách nhanh chóng, dịch vụ 24x7 ở bất cứ nơi đâu và vào thời gian nào. Ngoài ra có thể kết nối đến hệ thống mạng của NH khác. Hình 1.4 Sơ đồ mạng lƣới ATM 1.2.4. Giao thức kết nối hệ thống máy ATM Mỗi ATM đƣợc coi nhƣ là một máy PC, do đó mỗi ATM có một địa chỉ IP xác định để có thể tham gia vào mạng, có thể đặt địa chỉ IP tĩnh hoặc IP động. Hiện nay máy ATM hỗ trợ giao thức kết nối nhƣ là TCP/IP, X.25, . Ở Việt Nam, máy ATM sử dụng giao thức TCP/IP để kết nối. Các giao thức này đƣợc hỗ trợ bởi các đƣờng truyền thông nhƣ đƣờng Lease-line, mega wan, Dial-up . 15
  19. 1.2.5. Hệ thống Switch Switch rất quan trọng trong hệ thống ATM, cũng nhƣ các giao dịch tài chính khác. Switch là trung tâm của toàn bộ hệ thống, là một thành phần trung gian giữa ATM và cơ sở dữ liệu của ngân hàng. Mọi giao dịch từ ATM đều thông qua Switch. Switch: Là hệ thống định tuyến các giao dịch tài chính bắt nguồn từ các kênh phân phối dịch vụ nhƣ: máy ATM, POS, Telephone Banking, Internet Banking, . Hệ thống gồm phần mềm và phần cứng (Thƣờng đƣợc gọi là hệ thống chuyển mạch) đƣợc kết nối trực tiếp với Core bank và các thiết bị đầu cuối ATM, POS. Hệ thống này gômg mốt số chức năng sau: - Quản lý thẻ (Card Management): cho phép kết nối đến hệ thống quản lý các thiết bị sản xuất thẻ, giám sát và quản lý các thẻ đƣợc phát hành. - Kết nối các thiết bị đầu cuối nhƣ ATM, POS, - Giám sát và điều khiển toàn bộ hệ thống. - Ghi nhật ký và lƣu vết giao dịch. - Hệ thống cung cấp các giao tiếp với thiết bị mã hóa cứng HSM, đảm bảo mã hóa và giải mã số PIN và xác thực các thông điệp. - Kết nối đến các ngân hàng hay các tổ chức phát hành khác nhƣ VISA, Master Card, Euro Pay Core Bank Hệ thống NH cốt lõi, là nơi tập trung CSDL thông tin về ngân hàng và thông tin về tài khoản, kiểu tài khoản số dƣ tài khoản, số hạn mức tài khoản của chủ thẻ tham gia vào hệ thống NH. ATM (Automatic Teller Machine) Là một kênh tự phục vụ thông qua thẻ của ngân hàng, nhƣ cho phép rút tiền tự động, chuyển khoản, thanh toán hóa đơn, mua vé, các dịch vụ thƣơng mại, điện tử,,, POS (Point of Service) Là điểm thanh toán mua hàng bằng thẻ thanh toán. 16
  20. Chương 2. HỆ THỐNG THANH TOÁN BẰNG MÁY ATM CHO THẺ TỪ 2.1. THẺ TỪ Là loại thẻ nhựa cứng, các thông tin về thẻ đƣợc lƣu trên băng từ. Thẻ có thể thực hiện đƣợc các giao dịch tự động nhƣ kiểm tra số dƣ, rút tiền, chuyển khoản v.v từ máy rút tiền ATM. 2.1.1. Tính chất vật lý của thẻ Các tính chất vật lý của thẻ từ (kích cỡ, khối lƣợng, cấu trúc vật liệu, tính chất cứng, tính mềm dẻo, tính bền ) tuân theo tiêu chuẩn ISO 7810. Chuẩn ISO 7810 là tập các chuẩn mô tả các đặc tính vật lý và kích cỡ của thẻ. - Thẻ có 4 loại kích thƣớc khác nhau: + ID-000 : Dài 25 mm Rộng 15 mm dầy 0.76mm + ID-1 : Dài 85.60 mm Rộng 53,98 mm dầy 0.76mm + ID-2 : Dài 105 mm Rộng 74 mm dầy 0.76mm + ID-2 : Dài 125 mm Rộng 88 mm dầy 0.76mm Thẻ ATM là loại thẻ ID-1 17
  21. 2.1.2. Thông tin dập nổi trên thẻ Các thông tin dập nổi trên thẻ tuân theo chuẩn ISO 7811-1 Dimensions in millimetres (inches) Centreline of character centreline of character 19 b c Top reference edge Font of card Identification number line (Area 1) e Name and address area (Area 2) a d g g h f centreline of centreline of character 1 character 27 ) (Inches) Identification number line (Area 1) Identification number line (Area 2) a 21,42 ± 0,12 (0.843 ± 0.005) e 14,53 (0.572) maximum b 10,18 ± 0,25 (0.401 ± 0.010) f 2,54 (0.100) minimum 3,30 (0.130) maximum c 65,31 ± 0,76 (2.571 ± 0.030) g 7,65 ± 0,25 (0.301 ± 0.010) d 24,03 (0.946) maximum h 66,04 ± 0,76 (2.600 ± 0.030) - Khu vực 1: số định dạng thẻ PAN, đƣợc dập nổi trên một dòng đơn, tối đa là 19 ký tự. - Khu vực 2: tên, ngày phát hành, ngày hết hạn và các thông tin liên quan đến chủ thẻ, đƣợc dập nổi trên 2 dòng với tối đa là 27 ký tự. 18
  22. 2.1.3. Thông tin lƣu trên vạch từ của thẻ Các thông tin lƣu trên vạch từ và cấu trúc các trƣờng thông tin của thẻ tuân theo chuẩn ISO 7811- 2, ISO 7811- 6 và ISO 7813. (inches) Dimensions in millimetres (inches) Top reference edge 5,54(0.218) Max Minimum magnetic Magnetic stripe area a Stripe width (W) 2,92(0.115)max 28,55 (3.250) min ). a = 11,89 2 3. 19
  23. End of Start of encoding encoding Encoded track Top reference edge b a d c Dimensions in millimetres (inches) . ịnh , đ (Inches) Term Track 1 Track 2 Track 3 a 5,79 (0.228) maximum 8,33 (0.328) minimum 11,63 (0.458) minimum 9,09 (0.358) maximum 12,65 (0.498) maximum b 8,33 (0.328) minimum 11,63 (0.458) minimum 15,19 (0.598) minimum 9,09 (0.358) maximum 12,65 (0.498) maximum 15,82 (0.623) maximum c 7,44 ± 1,00 (0.293 ± 7,44 ± 0,50 (0.293 ± 7,44 ± 1,00 (0.293 ± 0.039) 0.020) 0.039) d 6,93 (0.252) minimum 6,93 (0.252) minimum 6,93 (0.252) minimum Các chuẩn này quy định trên thẻ gồm có 3 tracks, nhƣng thƣờng chỉ sử dụng thông tin trên track 1 và 2. - Track 1 là track tuân theo chuẩn IATA (International Air Bansport Associantion).Đây là track chỉ đọc, đƣợc ghi với mật độ cao và có thể chứa cả số lẫn ký tự chữ cái. 20
  24. - Track 2 là track tuân theo chuẩn ABA (America Banker Association). Đây là Track chỉ đọc với mật độ ghi thấp và chỉ chứa ký tự số. - Track 3 là track tuân theo chuẩn TTS (Thift Third) với mật độ ghi cao, chỉ chứa ký tự số nhƣng có khả năng ghi đè (rewrite) lên thành phần dữ liệu đã có. Thông tin về các tính chất, mật độ ghi trên từng Track của thẻ có thể đƣợc tóm lƣợc nhƣ sau: Tính Mật độ Thể Số lƣợng Track Độ dài Định dạng mã chất ghi hiện ký tự Mỗi ký tự đƣợc tạo Chỉ 210 Chữ và Tối đa 79 bởi 7 bit (6 bit dữ Track1 26=64 đọc bits/inch số ký tự liệu + 1 bit kiểm tra chăn lẻ) Mỗi ký tự đƣợc tạo Chỉ 75 Số Tối đa 40 bởi 5 bit (4 bit dữ Track2 24=16 đọc bits/inch (0→9) ký tự liệu + 1 bit kiểm tra chăn lẻ) Mỗi ký tự đƣợc tạo Đọc, 210 Số Tối đa bởi 5 bit (4 bit dữ Track3 24=16 ghi đè bits/inch (0→9) 107 ký tự liệu + 1 bit kiểm tra chăn lẻ) 2.1.4. Cấu trúc của số thẻ Đối với mỗi thẻ khi đƣợc lƣu hành đều có một dãy số xác định đó là số PAN – Primarry Accounr Number. Số PAN còn có thể đƣợc gọi với các tên khác nhƣ số thẻ hoặc số tài khoản chính. 21
  25. 2.1.4.1. Số PAN (Primary Account Number) Số PAN là số định danh duy nhất đối với từng thẻ. Tuân theo chuẩn ISO 7812 ISSUER IDENTIFICATION NUMBER(IIN) INDIVIDUAL ACCOUNT CHECK ( Fixed length 5 digits) IDENTIFICATION(IAI) DIGIT ( Variable length, max. 12 digit, see ISO 7811-3) PRIMARY ACCOUNT NUMBER (PAN) Hình 2.4: Cấu trúc số PAN Số PAN có thể lên tới 19 số, hiện tại hầu hết thẻ từ của các Ngân hàng Việt Nam đều có 16 chữ số. Số PAN gồm 3 thành phần nhƣ sau: 1/. IIN – Issuer Identification Number: số định danh đối với nhà phát hành thẻ, IIN cũng đƣợc gọi là số BIN – Bank Indentification Number. 2/. IAI – Individual Account Identification: Số nhận dạng tài khoản chủ thẻ. Các ngân hàng có thể quy định cấu trúc trong trƣờng thông tin này. 3/. CD- Check Digit: Số với ý nghĩa mang tính chất kiểm tra số thẻ này có hợp lệ hay không. Số này đƣợc tạo ra từ việc sử dụng giải thuật Luhn. 2.1.4.2. Số IIN (số BIN) IIN (Issuer Identification Number) là số nhận dạng đối với nhà phát hành thẻ hay BIN – Bank Indentification Number là số dùng để nhận dạng ngân hàng. Số BIN có độ dài là 6 chữ số, là một thành phần trong số PAN. 22
  26. ISSUER IDENTIFICATION NUMBER(IIN) INDIVIDUAL ACCOUNT CHECK ( Fixed length 5 digits) IDENTIFICATION(IAI) DIGIT ( Variable length, max. 12 digit, see ISO 7811-3) PRIMARY ACCOUNT NUMBER (PAN) Số PIN là dùng để nhận dạng ngân hàng Hình 2.5 Vị trí số PIN Minh họa cách đánh số BIN của mốt số ngân hàng của Việt Nam. Tên các ngân hàng Số BIN Số thẻ - PAN Ngân hàng Nông nghiệp và phát triển Nông thôn 272728000000000- 272728 (VBARD) 272728999999999 668899000000000- Ngân hàng Đầu tƣ và phát triển (BIDV) 668899 668899999999999 621060000000000- Ngân hàng Công thƣơng (ICB) 621060 621060999999999 Hình 2.6: Vị trí các Số BIN 2.1.5. Định dạng thông điệp (message) của máy ATM Định dạng thông điệp là cấu trúc thông điệp để ATM có thể trao đổi thông tin với Switch. Thông điệp trong giao dịch tài chính đƣợc sử dụng trong máy ATM thƣờng gồm các loại sau: 91x, NDx và ISOx. Do hiện nay có hai hãng chính về sản xuất máy ATM lớn trên thế giới là diebold và NCR nên chuẩn 91x, NDx là hai loại định dạng chính đƣợc sử dụng. 23
  27. Thông điệp chuẩn của hãng Diebold: + 911 + 912+ Thông điệp chuẩn của hãng NCR: + NDC + NDC+ Cấu trúc chung của thông điệp nhƣ sau: STX Header Body ETX Trong đó: STX – Start of text : Trƣờng khởi đầu của thông điệp. Header : Phần đầu của thông điệp. Body : phần thân của thông điệp. ETX – End of text : Trƣờng kết thúc của thông điệp. 2.1.5.1. Thông điệp từ ATM đến Switch Giới thiệu mốt số định dạng thông điệp từ ATM đến Switch. (1) Xác thực PIN – PIN Verification ( PNV) (2) Rút tiền – Cash Withdrawal (CWD) (3) Đổi PIN – PIN Change ( PIN ) (4) Vấn tin và in sao kê – Balance Inquiry and Mini Sratement (INQ) (5) Chuyển khoản – Funds Transfer (TFR) (6) Yêu cầu đổi khóa – Request Transmission Key (RQK) 24
  28. 1/. Đầu mục thông điệp Massage header Đầu mục nay sẽ xuất hiện trong tất cả các thông điệp đƣợc gửi từ ATM đến Switch. Độ Ghi Trƣờng Miêu tả Giá trị dài chú STX-Start Of 1 02 Hex 1 text Transaction Mã giao dịch 3 xxx 2 Code Type 1 Note Trạng thái 1 1 0 - 2 Note 1 3 Status Type 2 Note Trạng thái 2 1 0 - 2 Note 1 4 Status Type 3 Note Trạng thái 3 1 0 - 2 Note 1 5 Status Type 4 Note Trạng thái 4 1 0 - 2 Note 1 6 Status 7 Journal status Trạng thái nhật ký 1 0 - 2 Note 1 8 Receipt Status Trạng thái in hóa đơn 1 0 - 2 Note 1 Dispenser Status Trạng thái thiết bị trả 1 0 - 2 Note 2 9 tiền Encryptor status Trạng thái thiết bị mã 1 0 - 2 Note 2 10 hóa Card reader Trạng thái đầu đọc thẻ 1 0 - 2 Note 2 11 status Transaction Số tuần tự giao dịch 6 [999999] Kiểu 12 Sequence No số ATM Status Trạng thái ATM 1 O-Open 13 C-Close ATM Số nhận dạng ATM 8 [999999999] Kiểu 14 Identification số Tổng độ dài 24 Byte 25
  29. Chú ý: 1. Các trạng thái đƣợc định nghĩa 0 – good 1 – low 2 – out 2. Các trạng thái đƣợc định nghĩa 0- Normal 1- Missing 2- Inoperative 2./ Thông điệp xác thực PIN (PNV) Trƣờng Miêu tả Độ dài Giá trị Ghi chú Message Mã xử 1 - 14 24 Header lý:’PNV’ 15 Track 2 Track 2 của thẻ từ 104 Encrypted PIN block đã mã 16 16 PIN Block hóa 17 ETX Kí hiệu kết thúc 1 03 Số Hex Tổng độ dài 145 Byte 3./ Thông điệp rút tiền CWD Độ Trƣờng Miêu tả Giá trị Ghi chú dài 1 - 14 Message Header 24 Mã xử lý:’CWD’ 15 Track 2 Track 2 của thẻ từ 104 16 Transaction A/C Số tài khoản giao 16 No. dịch 17 Transaction Khối lƣợng giao 8 [99999999] Kiểu số Amount dịch 18 ETX Kí hiệu kết thúc 1 03 Số Hex Tổng độ dài 153 Byte 26
  30. 4./ Thông điệp Đổi PIN Độ Trƣờng Miêu tả Giá trị Ghi chú dài 1 - 14 Message Header 24 Mã xử lý:’PIN’ 15 Track 2 Track 2 của thẻ từ 104 16 Old PIN Block PIN cũ (đã đƣợc 16 (Encrypted) mã hóa) 17 New PIN Block PIN mới (đã đƣợc 8 [99999999] (Encrypted) mã hóa) 18 ETX Kí hiệu kết thúc 1 03 Số Hex Tổng độ dài 163 Byte 5./ Thông điệp vấn tin - INQ Độ Trƣờng Miêu tả Giá trị Ghi chú dài 1 - 14 Message Header 24 Mã xử lý:’INQ’ 15 Track 2 Track 2 của thẻ từ 104 16 Transaction A/C Số tài khoản giao 16 No. dịch 17 ETX Kí hiệu kết thúc 1 03 Số Hex Tổng độ dài 145 Byte 27
  31. 6./ Thông điệp Chuyển khoản –TFR Độ Trƣờng Miêu tả Giá trị Ghi chú dài 1 - 14 Message Header 24 Mã xử lý:’INQ’ 15 Track 2 Track 2 của thẻ 104 từ 16 Source Transaction Số tài khoản 16 A/C No. nguồn 17 Distination 16 [99999999] Transaction A/C Số tài khoản No đích 18 Transaction Khối lƣợng 8 03 Số Hex Amount giao dịch 17 ETX Kí hiệu kết thúc 1 03 Số Hex Tổng độ dài 169 Byte 7/. Thông điệp yêu cầu truyền khóa (RQK) Trƣờng Miêu tả Độ dài Giá trị Ghi chú 1 - 14 Message 24 Mã xử Header lý:’RQK’ 15 ATM status Trạng thái ATM 1 C-Cold Strt S-Supervisor 16 ETX Kí hiệu kết thúc 1 03 Số Hex Tổng độ dài 26 Byte 28
  32. 2.1.5.2 Thông điệp từ Switch đến ATM Giới thiệu một số định dạng thông điệp từ Switch đến ATM. (1) Phản hồi chấp nhận xác thực PIN – Accepted Response to PIN Verification (PNV) (2) Phản hồi từ chối xác thực PIN – Rejected Response to PIN Verification (PNV) (3) Phản hồi chấp nhận rút tiền – Accepted Response to Cash Withdrawal (CWD) (4) Phản hồi từ chối rút tiền – Rejected Response to Cash Withdrawal (CWD) (5) Accepted Response to PIN Change (PIN) (6) Accepted Response to Balance Inquiry & Mini Statement (INQ) (7) Accepted Response to Funds Transfer (TFR) 1/. Phản hồi chấp nhận xác thực PIN Trƣờng Miêu tả Độ Giá trị Ghi chú dài 1 STX Kí hiệu bắt 1 02 Số Hex đầu 2 TPC 1 66 Số Hex 3 Operating Mode 1 P- Production T- Testing 4 Transaction Date 12 YYYYMMDD HHMM 5 Status 2 00-Good 01- Bad 02- Retained 03- Rorce change PIN 6 A/C Ditails 100 7 Transaction 6 [999999] Kiểu số sequence No 8 ETX Kí hiệu kết 1 03 Số Hex thúc Tổng độ dài 124 Byte 29
  33. 2./ Phản hồi không chấp nhận xác thực PIN Trƣờng Miêu tả Độ dài Giá trị Ghi chú 1 STX Kí hiệu bắt đầu 1 02 Số Hex 2 TPC 1 47 hoặc Số Hex 54 3 Operating 1 P- Production Mode T- Testing 4 Transaction 12 YYYYMMDD Date HHMM 5 Reject Code 4 6 Transaction 6 [000000- sequence No 999999] 7 ETX Kí hiệu kết 1 03 Số Hex thúc Tổng độ dài 26 Byte 3/. Phản hồi chấp nhận giao dịch rút tiền Trƣờng Miêu tả Độ dài Giá trị Ghi chú 1 STX Kí hiệu bắt đầu 1 02 Số Hex 2 TPC 1 66 Số Hex 3 Operating Chế độ hoạt 1 P- Production động T- Testing 4 Transaction Date 12 YYYYMMDD Ngày giao dịch HHMM 5 Transaction A/C Số tài khoản 16 No 6 Accepted 1 1-Online 7 Fund Available Giá trị hiện có 15 8 Transaction Khối lƣợng 8 Amount giao dịch 9 Transaction Số thứ tự giao 6 [000000- sequence No dịch 999999] 10 ETX Kí hiệu kết 1 03 Số Hex thúc Tổng độ dài 62 Byte 30
  34. 4./ Trả lời từ chối giao dịch rút tiền Trƣờng Miêu tả Độ dài Giá trị Ghi chú 1 STX Kí hiệu bắt đầu 1 02 Số Hex 2 TPC 1 54 Số Hex 3 Operating Chế độ hoạt 1 P- Production Mode động T- Testing 4 Transaction 12 YYYYMMDD Date Ngày giao dịch HHMM 5 Reject Code 4 6 Transaction 6 [999999] sequence No 7 ETX Kí hiệu kết 1 03 Số Hex thúc Tổng độ dài 24 Byte 5./ Trả lời từ chối giao dịch rút tiền do không đủ tiền Trƣờng Miêu tả Độ Giá trị Ghi chú dài 1 STX Kí hiệu bắt 1 02 Số Hex đầu 2 TPC 1 55 Số Hex 3 Operating Mode Chế độ hoạt 1 P- Production động T- Testing 4 Transaction Date 12 YYYYMMDD Ngày giao dịch HHMM 5 Reject Code 4 6 Fund Available 15 7 Transaction Số thứ tự giao 6 [999999] sequence No dịch 8 ETX Kí hiệu kết 1 03 Số Hex thúc Tổng độ dài 24 Byte 31
  35. 2.2. HỆ THỐNG THANH TOÁN BẰNG MÁY ATM CHO THẺ CHÍP 2.2.1. Thẻ chíp Thẻ chíp hay còn đƣợc gọi là thẻ thông minh – SmartCard. Là loại thẻ nhựa cứng, thông tin về thẻ đƣợc lƣu trên chíp nhớ. Thẻ có thể thực hiện đƣợc các giao dịch tự động nhƣ kiểm tra số dƣ, rút tiền chuyển khoản v.v từ máy rút tiền tự động ATM. 2.2.2. Sự phát triển của thẻ chíp Giữa những năm 80, Châu Âu đã triển khai những chiếc thẻ thông minh đầu tiên, giờ đây phạm vi sử dụng của thẻ thông minh đã đƣợc mở rộng ra trên toàn thế giới. Thẻ thông minh cung cấp rất nhiều tính năng vƣợt trội so với thẻ từ truyền thống nhƣ khả năng lƣu trữ lớn, khả năng bảo mật an toàn thông tin, hỗ trợ nhiều ứng dụng. Hiện nay, các tổ chức thẻ quốc tế nhƣ Europay, MasteCard, Visa – EMV đang thúc đẩy việc chuyển đổi từ thẻ từ sang thẻ SmartCard trên phạm vi toàn cầu. Theo EMV từ ngày 1/1/2006, khi tham gia vào hệ thống của các tổ chức này các ngân hàng sẽ phải chuyển đổi sang sử dụng thẻ thông minh đạt chuẩn EMV. Nếu không các ngân hàng sẽ phải chịu toàn bộ rủi ro do gian lận thẻ gây ra. Vai trò của thẻ từ chỉ đến 1 ngƣỡng nhất định. Khi hệ thống an toàn không còn đảm bảo nữa việc chuyển sang thẻ thông minh là việc làm tất yếu, hợp xu thế. Chuyển đổi sang thẻ chip nhằm bảo vệ chính ngân hàng, bảo vệ khách hàng và tạo nên ƣu thế cạnh tranh cho ngân hàng. Thay đổi từ thẻ sang thẻ thông minh không thể diễn ra trong chốc nát. Quá trình chuyển dịch đòi hỏi các ngân hàng phải thực hiện những thay đổi mang tính toàn hệ thống vì công nghệ phát hành và thanh toán thẻ thông minh có sự khác biệt lớn so với công nghệ thẻ từ truyện thống. Sự đầu tƣ là lớn, vì vậy lý giải tại sao tại các nƣớc các ngân hàng chƣa thể chuyển từ sử dụng thẻ từ sang thẻ thông minh một cách nhanh chóng đƣợc. Thẻ chíp ra đời dựa trên hai nhân tố chính, các thuật toán mã hóa mạnh: mã hóa khóa công khai RSA, mã hóa khóa đối xứng 3DES, hàm băm SHA-1. 32
  36. Chip trên thẻ có thể thực hiện các tinh toán mã hóa trên dữ liệu. Thuật toán mã hóa PIN và thuật toán dành cho chữ ký số là RSA, hàm băm là SHA -1, MACing và việc mã hóa các thông điệp theo từng phiên thì sử dụng 3DES. Thẻ chip có thể đƣợc cập nhật hay lập trình lại một cách an toàn khi đang sử dụng. Ngân hàng phát hành thẻ có thể cập nhật tham số quan lý rủi ro chứa trong một ứng dụng ngân hàng từ xa trong một giao dịch trực tuyến tại terminal. Một số loại thẻ đa ứng dụng hỗ trợ việc tải xuống các ứng dụng mới và xóa đi các ứng dụng cũ từ xa tại terminals chuyên dụng hay qua Internet. Các thông tin lƣu trong thẻ chip gồm: + Dữ liệu công khai: thông tin về CA, chứng chỉ khóa công khai của nhà phát hành thẻ, chứng chỉ thẻ công khai của thẻ, chứng chỉ thẻ công khai để mã hóa PIN + Dữ liệu bí mật: khóa riêng của thẻ, khóa riêng mã hóa PIN, khóa chủ (Master Key), PIN. 33
  37. Chương 3. CƠ CHẾ AN TOÀN THÔNG TIN TRONG HỆ THỐNG ATM 3.1. MÃ HÓA TRONG HỆ THỐNG ATM ATM là một phần trong hệ thống mạng không tập trung nằm phân bố ở các địa điểm khác nhau, do đó việc bảo đảm an toàn thông tin đƣợc đặt nên rất cao. Không những đảm bảo an toan trên từng máy ATM mà còn bảo đảm an toàn trong toàn bộ hệ thống mạng. ATM đƣợc coi nhƣ là một máy PC trong hệ thống mạng. Do đó, cần có những giải pháp nhằm đảm bảo an toàn khi các giao dịch đƣợc thực hiện. Để đảm bảo an toàn thông tin giao dịch trong quá trình truyền thông giữa ATM và Switch, hệ thống sử dụng thiết bị mã hóa cứng để mã hóa và giải mã thông tin. Máy ATM có thiết bị EPP (Encrypting PIN Pad), hệ thống Switch có thiết bị HSM (hardware Security Module). 3.1.1. Thuật toán mã hóa Trong hệ thống ATM hiện nay thƣờng dùng thuật toán DES và 3DES để mã hóa và giải mã dữ liệu. Khóa đƣợc sử dụng trong thuật toán có độ dài 64 bit, 128 bit hoặc 192bit tùy theo cách sử dụng mã khóa hoặc chọn mã hóa DES hay 3DES. 3.1.1.1. Thuật toán mã hóa 3DES – Triple DES Thuật toán 3DES chính là DES, gọi là 3DES bởi vì ngƣời ta dùng liên tiếp 3 lần DES với ba mã khóa K1, K2, K3. Khóa K đƣợc xây dựng từ bộ ba khóa 64bit (K1, K2, K3) có độ dài 3*64=192bit. 1) Khi mã hóa sử dụng K1 mã hóa, K2 giải mã, K3 mã hóa. 2) Khi giải mã sử dụng K3 giải mã, K2 mã hóa, K1 giải mã 3.1.1.2. Xây dựng khóa K1, K2, K3 1) Key single length (Bộ một khóa 64bit) K1=K2=K3, độ dài khóa 64bit 2) Key double length (Bộ hai khóa 64bit) K1#K2 và K3=K1, độ dài khóa 128 bit 34
  38. 3) Key triple length (Bộ ba khóa 64bit) K1#K2#K3#K1, độ dài khóa 192bit Trƣờng hợp này không gian khóa 3*56=168bit là 2168 K=0123456789ABCDEFFEDCBA987654321089ABCDEF01234567 : 0123456789ABCDEF|FEDCBA9876543210|89ABCDEF01234567 | | | | 3.1.1.4. Quá trình mã hóa và giải mã Quá trình mã hóa và giải mã của DES đƣợc thực hiện nhƣ hình vẽ. 64bit 64bit K1 K3 DES K2 K2 DES K3 K1 DES 64bit 64bit 3DES 3DES 3.1 3DES. 35 3DES 3DES
  39. 1/. Mô tả quá trình mã hóa theo 3DES Bản rõ 64bit đƣợc mã hóa theo DES với khóa K1 ta đƣợc bản mã 64bit. Bản mã 64bit đƣợc giải mã theo DES với khóa K2 ta đƣợc bản “rõ” 64bit. Bản “rõ” 64bit đƣợc mã hóa theo DES với khóa K3 ta đƣợc bản mã 64bit. Kết quả là bản rõ đƣợc mã hóa theo 3DES. 2/. Quá trình giải mã theo 3DES Bản mã 64bit đƣợc giải mã theo DES với khóa K3 ta đƣợc bản “rõ”. Bản “rõ” đƣợc mã hóa theo DES với khóa K2 ta đƣợc bản mã. Bản mã đƣợc giải mã theo DES với khóa K3 ta đƣợc bản rõ. Kết quả là bản mã đã đƣợc giải mã theo 3DES. 3.1.2. Khóa bí mật trong hệ thống ATM Khóa đƣợc sử dụng trong hệ thống ATM gồm có CVK, PVK, WK, LMK, TMK và đƣợc đảm bảo một số tính chất sau: - Với các khóa đƣợc lƣu trữ trong EPP và HSM, khi bị xâm nhập một cách bất hợp pháp, khóa bí mật sẽ tự bị hủy. - Khóa có độ dài 64bit, 128bit, hoặc 192bit tùy theo cách sử dụng của khóa hoặc chọn mã hóa DES hay 3DES. Tất cả các khóa trên đều đƣợc tạo ra trong thiết bị HSM và khóa LMK phải đƣợc tạo trƣớc tiên còn các khóa CVK, PVK, WK, TMK tạo ra sau. Khóa chia làm hai loại khi lƣu: Lƣu dƣới dạng bản rõ, lƣu dƣới dạng bản mã: - Khóa LMK và TMK đƣợc lƣu dƣới dạng bản rõ trong HSM và EPP. - Khóa CVK, PVK, WK, TMK đƣợc lƣu dƣới dạng bản mã trong CSDL của Switch và của máy ATM. 3.1.2.1. Định nghĩa các khóa trong hệ thống ATM 1/. Khoá LMK-Local Master Keys LMK đƣợc tạo trƣớc tiên trong HSM sau đó đƣợc lƣu trong HSM và một bản sao đƣợc lƣu trong Smartcard. Nếu HSM bị mở ra vì bất cứ lý do gì hay xâm nhập trái phép, thì LMK sẽ bị xóa và phải đƣợc nhập lại vào HSM. Để sinh khóa LMK và tải vào HSM thì phải có ít nhất 3 thành phần khác nhau dƣới dạng bản rõ (3 clear LMK component khác nhau, trong HSM ta có thể cấu 36
  40. hình khóa LMK đƣợc sinh ra từ 3 đến 9 thành phần clear LMK component). Để đảm bảo an toàn thì mỗi thành phần khóa bản rõ sẽ do mỗi ngƣời giữ. Để tạo ra LMK thì ngƣời ta sử dụng phép XOR từ các clear LMK component Khóa LMK có các thông tin sau: Khóa đƣợc lƣu trong HSM dƣới dạng bản rõ (Từ các clear LMK component) Khóa đƣợc dùng để mã hóa và giải mã các khóa CVK, PVK, WK và TMK. Khóa này chỉ đƣợc thay đổi khi có yêu cầu. Khóa có độ dài 64bit, 128bit và 192bit. 2/. Khóa CVK- card Verification Keys Khóa CVK đƣợc sinh ngẫu nhiên trong HSM và đƣợc mã hóa bởi khóa LMK. Khóa dùng để sinh số CVV/CVC, để đảm bảo thẻ không bị làm giả, khi phát hành ngƣời ta dựa trên thông tin về thẻ để sinh số CVV/CVC, đƣợc lƣu trên thẻ. Bản mã của khóa CVK sẽ đƣợc lƣu vào hệ thống Switch. Không lƣu bản rõ khóa có độ dài 64bit, 128bit hoặc 192bit 3/. Khóa PVK-PIN Verification Keys Khóa PVK đƣợc sinh ngẫu nhiên trong HSM và đƣợc mã hóa bởi khóa LMK. Khóa đƣợc dùng để mã hóa và giải mã số PIN của chủ thẻ, số PIN này đƣợc mã hóa và lƣu trong CSDL của CoreBank Bản mã của khóa PVK sẽ đƣợc lƣu vào hệ thống Switch. Không lƣu bản rõ nếu thay đổi khóa này, thì phải thay đổi toàn bộ số PIN cho chủ thẻ. Khóa có độ dài 64bit, 128bit hoặc 192bit. 4/. Khóa WK-Working Keys(hay PIN Encryption Key) Khóa WK đƣợc sinh ngẫu nhiên trong HSM và đƣợc lƣu dƣới hai bản mã tại Switch và ATM. - Bản mã thứ nhất đƣợc mã bởi khóa LMK và lƣu trong CSDL của Switch. - Bản mã thứ hai đƣợc mã bởi khóa TMK và lƣu trong CSDL của ATM. Sự đồng bộ khóa giữa ATM và Switch thông qua quá trình trao đổi khóa. Khóa đƣợc dùng để mã hóa và giải mã số PIN trong quá trình trao đổi thông điệp giữa ATM và Switch. 37
  41. Khóa đƣợc thay đổi thƣờng xuyên tùy theo yêu cầu của NH, để đảm bảo an toàn thông tin giao dịch, sai mỗi lần giao dịch, khóa này sẽ đƣợc thay đổi. Khóa có độ dài 64bit, 128bit hoặc 192bit. 5/. Khóa TMK- Terminal master keys Khóa TMK đƣợc sinh ngẫu nhiên trong HSM và đƣợc mã hóa bởi khóa LMK. Khóa đƣợc sử dụng để giải mã khóa WK. Khóa đƣợc lƣu lại hai nơi là EPP và Switch: - Tại EPP khóa đƣợc lƣu dƣới dạng bản rõ. - Tại Switch khóa đƣợc lƣu trong CSDL dƣới dạng bản mã, mã hóa bởi LMK. Khóa chỉ thay đổi khi có yêu cầu, khi thay đổi thì nhân viên kỹ thuật sẽ thực hiên. Khóa có độ dài 64bit, 128bit hoặc 192bit. 3.1.2.2. Sơ đồ phân cấp khóa trong hệ thống ATM Các khóa trên đƣơc phân cấp nhƣ sau: LMK TMK CVK PVK WK TMK WK Khóa LMK dùng để mã hóa và giải mã Khóa TMK dùng để mã hóa các khóa CVK, PVK, WK, TMK và giải mã khóa WK Hình 3.2 Phân lớp các khóa sử dụng trong hệ thống ATM 38
  42. Mô tả vị trí các khóa trong hệ thống ATM: ATM SWITCH ELMK(CVK): CVK Encrypted ELMK(PVK): PVK Encrypted ETMK(WK): WK Encrypted ELMK(WK): WK Encrypted ELMK(TMK): TMK Encrypted TMK clear LMK clear EPP HSM Hình 3.3 Mô tả các vị trí kóa trong hệ thống ATM * Tại ATM + TMK đƣợc lƣu dƣới dạng bản rõ trong thiết bị EPP. + WK đƣợc mã hóa bởi TMK và lƣu trong CSDL của máy ATM. * Tại SWITCH + LMK đƣợc lƣu dƣới dạng bản rõ trong thiết bị HSM. + CVK, PVK, WK, TMK đƣợc mã hóa bởi LMK và lƣu trong CSDL của Switch. 3.1.2.3. Trao đổi khóa giữa ATM và Switch 1/. Thiết lập khóa LMK cho HSM SWITCH LMK clear HSM Hình3.4 Thiết lập khóa LMK trong HSM 39
  43. (a) Tạo khóa LMK ngay trong HSM (b) Lƣu LMK dƣới dạng bản “rõ” trong HSM và một bản dự phòng đƣợc lƣu trong Smartcard (Smartcard cũng đƣợc bảo mật). 2/. Thiết lập khóa TMK cho EPP ATM SWITCH ELMK(TMK): TMK Encrypted TMK clear EPP LMK clear HSM Hình3.5 Thiết lập khóa TMK cho EPP. (a) Khóa TMK đƣợc tạo trong HSM. (b) Một bản rõ đƣợc lƣu lại EPP (c) Một bản mã lƣu lại Switch (đƣợc mã hóa bởi khóa LMK) 3/. Thiết lập các khóa khác tại Switch SWITCH ELMK(CVK): CVK Encrypted ELMK(PVK): PVK Encrypted ELMK(WK): WK Encrypted E (TMK): TMK Encrypted LMK LMK clear HSM Hình 3.6 Thiết lập khóa khác tại Switch. (a) Các khóa trên đều đƣợc sinh trong HSM và đƣợc mã hóa bởi khóa LMK (b) Bản mã của các khóa trên đƣợc lƣu trong CSDL của Switch không lƣu bản rõ 40
  44. 3.1.3. Thiết bị mã hóa trong hệ thống ATM Hệ thống ATM sử dụng hai thiết bị mã hóa cứng là EPP và HSM. EPP dùng trên máy ATM, còn HSM dùng trên hệ thống Switch. Thiết bị này là một “hộp đen”, toàn bộ quá trình đƣợc thực hiện bên trong ta chỉ cần quan tâm đến giá trị đầu vào và kết quả đầu ra. EPP dùng để mã hóa số PIN. HSM dùng để sinh và mã hóa các khóa bí mật, dùng giải mã và so sánh số PIN. Các thiết bị này đều lƣu trữ các khóa bí mật và đảm bảo các tính chất sau: - Không truy cập hoặc xác định đƣợc bản rõ của bất kỳ khóa bí mật nào đƣợc lƣu trữ trong thiết bị EPP, HSM một cách bất hợp pháp. - Khi xâm nhập một cách bất hợp pháp, khóa bí mật sẽ tự bị hủy. - Với các thiết bị mã hóa này sẽ hạn chế đƣợc những sơ hở ở phía hai đầu (tiền mã hóa và hẩ mã dịch), đây là những sơ hở mà hackers chuyên nghiệp có thể mọi thông tin ngay từ đó mà không cần “thám mã”. 3.1.3.1. Thiết bị EPP (Encrypt PIN Pad) Bàn phím để nhập PIN của máy ATM chính là thiết bị mã hóa EPP. Đây là thiết bị chuyên dụng , dùng mã hóa trực tiếp số PIN khi đƣợc nhập vào. Số PIN đƣợc mã hóa ngay khi chủ thẻ nhập đủ độ dài số PIN hoặc gõ enter để kết thúc nhâp PIN. Không lƣu bất kỳ bản nào của số PIN chỉ lƣu bản mã. 3.1.3.2. Thiết bị HSM ( Hardware Security Module) HSM thiết bị mã hóa cứng dùng để mã hóa và giải mã, đây là một phần của hệ thống phần mềm Switch. Toàn bộ quá trình mã hóa và giải mã ở hệ thống Switch đều đƣợc thực hiện tại HSM. 3.2. MÃ HÓA VÀ GIẢI MÃ SỐ PIN 3.2.1. Khái niệm số PIN ( Personal Identification Number ) Số PIN – số nhận dạng cá nhân hay còn gọi là mã số bí mật của chủ thẻ. Số PIN đƣợc dùng để xác định định danh tài khoản của chủ thẻ. Độ dài tối thiểu của số PIN là 4 chữ số và tối đa là 12 chữ số , hiện nay các ngân hàng ở Việt Nam số PIN có độ dài không quá 6 chữ số. 41
  45. Hệ thống sử dụng thiết bị phần cứng để mã hóa và giải số PIN. Đây cũng là một trong những giải pháp nhằm nâng đảm bảo an toàn tuyệt đối khi sử dụng kỹ thuật mã hóa ( không sử dụng mã hóa bằng phần mềm ). Các thiết bị đƣợc sử dụng bao gồm EPP dùng trong máy ATM và HSM dùng trong hệ thống Switch. Bản rõ của PIN không bao giờ xuất hiện ngoài EPP hay HSM. 3.2.2. Mã hóa PIN và ATM Để đảm bảo độ an toàn của số PIN trong quá trình truyền trên mạng, số PIN sẽ đƣợc chuyển thành khối PIN (PIN Block) và khối PIN này sẽ đƣợc mã hóa trƣớc khi chuyển từ ATM tới hệ thống Switch. Khối PIN đƣợc mã hóa bằng khóa đƣợc cấu hình (thỏa thuận) trƣớc giữa ATM và hệ thống Switch. Thuật toán DES (3DES) chỉ làm việc với khối dữ liệu đầu vào có độ dài là 64 bit, nên PIN Block đƣợc xây dựng bằng cách module-2 (XOR) hai trƣờng 64 bit theo chuẩn ISO 9564-1 gồm: + Trƣờng số PIN theo khuôn dạng 64 bit. + Trƣờng số PAN theo khuôn dang 64 bit. Điều kiện đầu vào và kết quả đầu ra của quá trình mã hóa số PIN: Đầu vào : + Số thẻ - PAN + Số PIN. Đầu ra: Khối PIN Block đƣợc mã hóa bằng thuật toán DES (3DES) có độ dài 64 bit. Quá trình xác thực PIN sẽ đƣợc làm ở HSM ( không làm trong phần mềm Switch), giá trị trả về của HSM sẽ cho biết số PIN nhập là đúng hay sai. 3.2.2.1. Khuôn dạng PIN Block Khuôn dạng trƣờng số PIN đƣợc định nghĩa nhƣ sau: Vị 1- 5- 9- 13- 17- 21- 25- 29- 33- 37- 41- 45- 49- 53- 57- 61- trí 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60 64 bit Giá C N P P P P P/F P/F P/F P/F P/F P/F P/F P/F F F trị 42
  46. Trong đó: Kí hiệu Miêu tả Giá trị C Trƣơng điều khiển 0000 N Chiều dài PIN (4 -12) 4 bit với giá trị từ 0100 (4) đến 1100 (12) P Chữ số trong số BIN 4 bit với giá trị từ 0000 (0)đến 1001 (9) P/F Số PIN/Số lấy đầy Trƣờng này đƣợc xác định bởi giá trị N F Số mặc định (Hex)15 Trƣờng 4 bit 1111 (15) Khuôn dạng trƣờng số PAN đƣợc định nghĩa nhƣ sau: Vị 1- 5- 9- 13- 17- 21- 25- 29- 33- 37- 41- 45- 49- 53- 57- 61- trí 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60 64 bit Giá 0 0 0 0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 A11 A12 trị Trong đó: 0 = Pad digit Trƣờng 4 bit có giá trị là 0 (thể hiện dạng nhị phân 0000) A1 A12 =account 12 số bên phải của số PAN ngoại trừ CD (bỏ số cuối number cùng bên phải). A12 là số đứng trƣớc số CD. Nếu số A1 đến A12 thuộc [0, ,9] PAN không tính CD mà nhỏ hơn 12 số thì đƣợc sắp dần vào từ bên phải và đƣợc điền ở bên trái bằng các số Pad digit - Ví dụ cho số PIN và số PAN của một thẻ ATM nhƣ sau: Số PIN = 24680 có độ dài là 5 chữ sô. Số PAN = 6688997312456719831 có độ dài là 19 chữ số. + Khuôn dạng trƣờng số PIN: 43
  47. Số điều khiển Các số điền đầy giá trị là “F”hệ hexa PIN “0” (tƣơng đƣơng số 15 trong hệ thập phân) 0 5 2 4 6 8 0 F F F F F F F F F Độ dài PIN “5” + Khuôn dạng trƣờng số PAN: + Khối PIN Block đƣợc tính nhƣ sau: PIN 0 5 2 4 6 8 0 F F F F F F F F F PAN 0 0 0 0 7 3 1 2 4 5 6 7 1 9 8 3 0 5 2 4 1 B 1 D B A 9 8 E 6 7 C XOR Hình 3.7 Minh họa cách tính khối PIN Block. + Khối PIN Block là: 05241B1DBA98E67C 3.2.2.2. Mã hóa khối PIN Block Khối này đƣợc mã hóa bởi 3DES trƣớc khi truyền đi, ví dụ với một khóa bộ hai (128 bit) sẽ đƣợc dùng để mã hóa nhƣ sau: AAEEAA75BDFDB57F 66AAEEAA66AAEEAA Với 64bit bên trái (key 1) và 64 bit bên phải (key 2) ta có 2 nhau sau: AAEEAA75BDFDB57F 66AAEEAA66AAEEAA Key 1 Key 2 44
  48. Sơ đồ dƣới đây mô tả việc dùng khóa 3DES bộ hai để mã hóa và giải mã PIN block: Bản rõ PIN Block PIN đã mã hóa (PIN Block) Mã hóa DES Key 1 Giải mã DES Key 1 Gi ả i mã DES Key 2 Mã hóa DES Key 2 Mã hóa DES Key 1 Gi ả i mã DES Key 1 PIN Block đã mã hóa PIN đã giải mã (Bản rõ PIN Block) Hình 3.8 Các bƣớc mã hóa và giải mã PIN Block 3.2.3. Xác thực PIN tai HSM Tại HSM để xác thực PIN gồm các quá trình sau: - Giải mã PIN đƣợc nhập vào từ máy ATM đã đƣợc mã hóa. - Giải mã PIN lƣu trong CSDL của Corebanhk đã đƣợc mã hóa. - So sánh số PIN đƣợc nhập vào và số PIN đƣợc lƣu trong CSDL. - Quá trình xác thực đều thực hiện trong thiết bị HSM. Kết quả đầu ra sẽ là số PIN nhập vào đúng hay sai. Các bƣớc thực hiện xác thực PIN: (1) Ngƣời dùng cho thẻ vào ATM và nhập số PIN. (2) Thiết bị EPP sẽ tạo ra PIN block. (3) Giải mã khóa WK bởi khóa LMK. (4) Mã hóa PIN block theo khóa WK, khối PIN này đƣợc gắn vào thông điệp và gửi cho Switch. (5) Bản mã WK tại Switch đƣợc giải mã bởi khóa LMK trong HSM. 45
  49. (6) Khối PIN block đƣợc giải mã bởi WK. (7) Bản của PVK tại Switch đƣợc giải bởi khóa LMK trong HSM. (8) Khối PIN đƣợc lƣu trong CSDL của khách hàng đƣợc giải mã bởi khóa PVK, sau đó đƣợc so sánh với khối PIN block rong Module PIN Verification. (9) Kết quả so sánh sẽ đƣợc gửi lại cho ATM. 3.3. CƠ CHẾ ΑN TOÀN THÔNG TIN TRONG HỆ THỐNG ATM. 1/. Bảo đảm an toàn thông tin trong hệ thống có thể chia ra làm 3 lĩnh vực sau: a/. Đảm bảo an toàn phía Ngân hàng. b/. Đảm bảo an toàn phía người dùng. c/. Đảm bảo an toàn cơ sở hạ tầng hệ thống: phần cứng, phần mềm, mạng truyền thông. 2/. Các giải pháp nhằm đảm bảo an toàn thông tin trong hệ thống: a/. Kiểm tra số thẻ phát hành. b/. Kiểm tra tính hợp lệ của thẻ. c/. Bảo đảm an toàn các khóa bí mật. d/. Mã hóa số PIN của chủ thẻ trong CSDL Corebanhk. e/. Mã hóa số PIN của chủ thẻ khi thực hiện giao dịch. f/. Bảo đảm an toàn Phần mềm. g/. Bảo đảm an toàn hệ điều hành. h/. Bảo đảm an toàn trên đường truyền. i/. Bảo đảm an toàn chống tấn công vật lý. j/. Bảo đảm an toàn từ phía ngân hàng. k/. Bảo đảm an toàn từ phía người dùng. 3.3.1. Kiểm tra tính đúng đắn số thẻ (Card number Check Digit) 3.3.1.1. Khái niệm số CD (Check Digit) Trong quá trình phát hành thẻ, modul quản lý thẻ CMS (Card Management System) của hệ thống Switch sẽ tính toán ra một con số (nằm trong khoảng từ 0 đến 9) và gắn vào cuối thẻ, số này đƣợc gọi là Check Digit CD, chữ số này để kiểm tra số thẻ này là đúng hay sai. 46
  50. BIN- BANK Cardholder Account CHECK IDENTIFICATION NUMBER Number DIGIT PAN- PRIMARY ACCOUNT NUMBER Hình 3.9 Cấu trúc của số PAN và vị trí số CD Chữ số này nằm trong khoảng [ 0, 9], nên có thể dễ dàng tìm ra đƣợc bằng cách thay đổi chữ số cuối của thẻ với các giá trị lần lƣợt từ 0 đến 9. 3.3.1.2. Giải thuật tính số CD Sử dụng giải thuật Luhn để sinh số CD. Giải thuật Luhn là cách thức kết hợp các chữ số của một mã số thẻ tín dụng ( các chữ số xen kẽ nhau) và kiểm tra tổng cuối cùng có chia hết cho 10 hay không. Nếu đúng thì thẻ này hợp lệ. Khi kiểm tra PIN nhập vào của chủ thẻ thì hệ thống Switch sẽ kiểm tra đồng thời số CD. Căn cứ vào thông tin thẻ, hệ thống tính số CD nếu so khớp thì thẻ hơp lệ. Giải thuật này thực hiện như sau: a) Từ các số thẻ cho trước ta làm từ trái qua phải b) Các số nằm ở dòng chẵn thì nhân với 1 ( để bình thường) c) Các số nằm ở dòng lẻ thì nhân với 2. d) Kiểm tra kết quả tính được, nếu số nào lớn hơn 9 thì trừ đi 9. e) Cộng các kết quả tính được lại với nhau ta được một số. f) Thực hiện phép tính lấy số đơn vị của số đó cộng với số cần tính để thành 10, khi đó giải phép toán ta được số CD. 1/. Quy trình tạo số CD Ví dụ: có số thẻ 668899123456789Y, ta cần sinh số Y sao cho hợp lệ. 47
  51. Bảng 3.1: Cách sinh số CD BIN CD PAN 6 6 8 8 9 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Y Nhân 2 x2 x2 x2 x2 x2 x2 x2 x Y (cột lẻ) 2 Kết quả 12 6 16 8 19 9 2 2 6 4 10 6 14 8 1 Y 8 Trừ 9 nếu -9 -9 -9 -9 -9 -9 Y >9 Kết quả 3 6 7 8 9 9 2 2 6 4 1 6 5 8 8 Y Cộng các 3+6+7+8+9+9+2+2+6+4+1+6+5+8+8+Y= 84+Y chữ số lại Giải bài toán: Lấy số hàng đơn vị của 84 cộng với Y có tổng bằng 10. 4+Y=10 => Y =6 Kết quả 6 6 8 8 9 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 6 Y=6 => Số thẻ hợp lệ cho dãy số trên : PAN =6688991234567896 2/. Quy trình kiểm tra số CD Hoàn toàn tƣơng tự nhƣ trên, Sau khi cộng đƣợc các chữ số lại gồm cả số CD ta đƣợc tổng, nếu tổng này chia hết cho 10 thì số thẻ đó hợp lệ 48
  52. Bảng 3.2 Cách kiểm tra số CD Check BIN Digit PAN 6 6 8 8 9 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 6 Nhân 2 x2 x2 x2 x2 x2 x2 x2 x2 6 (cột lẻ) Kết quả 12 6 16 8 19 9 2 2 6 4 10 6 14 8 18 6 Trừ 9 nếu -9 -9 -9 -9 -9 -9 6 >9 Kết quả 3 6 7 8 9 9 2 2 6 4 1 6 5 8 8 6 Cộng các 3+6+7+8+9+9+2+2+6+4+1+6+5+8+8+6= 90 chữ số lại Giải bài toán: 90 mod 10 = 0 Kết quả Số thẻ hợp lệ 3.3.2. Xác thực tinh hợp lệ của thẻ (Card Authenication values) 3.3.2.1. Khái niệm số CVV/CVC Khi phát hành thẻ, đảm bảo thẻ không bị làm giả, ngƣời ta dùng số CVV/CVC (Card Verification value/ Card Verificatinon Code) để phân biệt thẻ thật thẻ giả. Mỗi loại thẻ khi phát hành sẽ có một số CVV/CVC đƣợc lƣu trong rãnh từ để sinh số này ngƣời ta sử dụng các điều kiện đầu vào bao gồm các số thẻ PAN, ngày hết hạn thẻ Card expiration date và Mã dịch vụ Service code. Các giá trị đầu vào là duy nhất do đó mỗi thẻ chỉ có một số CVV/CVC duy nhất. Khi kiểm tra PIN nhập vào của chủ thẻ thì hệ thông Switch sẽ kiểm tra đồng thời số CVV/CVC đƣợc lƣu trong thẻ, nếu khớp thì thẻ hợp lệ. Giải thuật sinh số CVV/CVC: thuật toán DES với độ dài khóa bí mật 64 bit. Input: chuỗi 64 bit hay 16 ký tự hexa đƣợc gọi là Transformed Security Parameter (TSP), TSP tính từ số thẻ PAN, Ngày hết hạn thẻ Card Expiration date (YYMM) và mã dịch Service code. Output: 16 ký tự hexa (64bit). 49
  53. 1/. Cách tạo số TSP TSP có định dạng gồm 9 chữ số tính từ bên phải của số PAN loại từ số cuối cùng cộng với 4 số Exp date cộng với 3 số Service code PAN: 6688991234567896 Exp date: 0909 Service code: 101 TSP= 1234567890909101 2/. Cách tính số CVV/CVC Ba số CVV/CVC đƣợc tính nhƣ sau: - Từ dãy số 16 ký tự hexa kết quả đầu ra ta đi từ trái qua phải, khi đó CVV/CVC là 3 số thập phân đầu tiên trong dãy số 16 ký tự hexa. - Nếu không tìm đƣợc đủ 3 số thập phân trong đó thì số còn thiếu sẽ sử dụng là các số không phải là thập phân tính từ trái qua và chuyển sang số thập phân theo công thức A->0, B->1, C->2, D->3, E->4, F->5. Ví dụ: Output from DES: 0FAB9CDEFFEFDCBA  CVV/CVC là 095 3.3.2.2 Xác thực số CVV/CVC Quá trình xác thực này diễn ra cùng với quá trình xác thực PIN của chủ thẻ. a) Khi thực hiện xác thực PIN, thì đồng thời các thông tin của thẻ là Track 2 sẽ đƣợc gửi đến Switch. Thông tin để xác thực bao gồm số PAN, ngày hết hạn thẻ Expire date, mã dịch vụ Service và số CVV/CVC. b) Bản mã của khóa CVK tại Switch đƣợc giải mã bởi khóa LMK trong HSM c) Sử dụng khóa CVK trong thuật toán DES để sinh số CVV/CVC. Kiểm tra số CVK d) Kết quả kiểm tra đƣợc gửi lại cho ATM. 50
  54. 3.3.3. Bảo đảm an toàn thông tin giao dịch + Bảo mật số PIN. + Bảo đảm an toàn các khóa bí mật trong hệ thống ATM. Bản rõ của PIN không bao giờ xuất hiện bên ngoài một thiết bị EPP hay HSM. Để đảm bảo an toàn, số PIN sẽ đƣợc mã hóa trƣớc khi thực hiện giao dịch. Số PIN của chủ thẻ đƣợc lƣu trong CSDL Core Bank dƣới dạng bản đã mã hóa. Không truy cập hoặc xác định đƣợc bản rõ của bất kỳ khóa bí mật nào đƣợc lƣu trữ trong thiết bị EPP, HSM một cách bất hợp pháp. Khi bị xâm nhập một cách bất hợp pháp, khóa bí mật sẽ tự bị hủy. Khóa có độ dài 64bit, 128bit hoặc 192bit tùy theo cách sử dụng khóa hoặc chọn mã khóa DES hay 3DES. Quá trình xác thực PIN đƣợc thực hiện theo mô hình sau: PIN Xác thực số PIN ( Chủ thẻ ) EPP) trong CSDL beff ) ATM Từ chối/ Chấp nhận ATM Switch EPP HSM Hình 3.19 Quy trình mã hóa và xác thực PIN 51
  55. Bƣớc 1: Chủ thẻ đƣa thẻ và nhập PIN tại máy ATM Bƣớc 2: Tạo và mã hóa PIN Block bằng thuật toán DES (3DES) tại EPP Bƣớc 3: Lƣu PIN Block vào bộ đệm của ATM Bƣớc 4: Giải mã PIN Block tại HSM. Bƣớc 5: So sánh PIN trong CSDL của chủ thẻ và PIN của giao dịch tại HSM. Bƣớc 6: Kết quả phản hồi cho máy ATM la từ chối hay chấp nhận giao dịch 3.3.4. Đảm bảo an toàn phần mềm ATM Đảm bảo phần mềm cài đặt có bản quyền và không cài đặt các phần mềm không đƣợc phép. Đảm bảo an toàn mật khẩu truy nhập vào phần mềm. 3.3.5. Bảo đảm an toàn hệ điều hành Để đảm bảo an toàn cho hệ điều hành ta cần thực hiện một số nội dung sau. Vì hệ điều hành trong máy ATM đƣợc sử dụng là hệ điều hành thông thƣờng, nên ta cần đảm bảo sự an toàn theo nhƣ khuyến cáo của nhà sản xuất. - Tắt các service không dùng. - Đóng các cổng không dùng. - Thiết lập FireWall cho máy ATM. 3.3.6. Bảo đảm an toàn chống tấn công vật lý ATM đƣợc bảo vệ bằng vỏ thép, các hộp đựng tiền đƣợc đặt trong một tủ mà đƣợc gọi là két sắt. Két sắt gồm có khóa số và khóa chìa để đảm bảo an toan. ATM còn sử dụng cơ chế phát hiện rung, khi đó hệ thống chuông sẽ rung để thông báo ATM bị tấn công. ATM có hệ thông phun mực vào các tờ tiền khi các hộp đựng tiền bị xâm nhập trái phép. ATM có hệ thống camera giám sát và ghi lại. 3.3.7. Bảo đảm an toàn từ phía ngân hàng Thiết lập các danh sách thẻ nóng, thẻ đen để hạn chế sự gian lận của tội pham. Phân quyền và kiểm soát truy cập đến tài nguyên của hệ thống, sao cho thông tin không bị lộ với ngƣời không đƣợc phép, thông tin sẵn sàng cho ngƣời dùng hợp pháp. 52
  56. 3.3.8. Bảo đảm an toàn tƣ phía ngƣời dùng Một trong những cái khó ở đây chính là bản thân chủ thẻ cũng không biết mình bị mất cắp tài khoản, chỉ đến khi kiểm tra số dƣ mới thấy nghi ngờ. Còn bản thân NH thì cũng không thể nắm rõ đâu là giao dịch của chủ thẻ, đâu là của tội phạm. Vì thế, sự cảnh giác của các chủ thẻ cũng là vô cùng quan trọng và chính khách hàng là ngƣời đảm bảo an toàn cho những thông tin giao dịch của mình. Khi thông tin về thẻ bị lộ, thì ngay lập tức thông báo cho phía NH để NH khóa thẻ và kiểm tra giao dịch nghi vấn liên quan đến thẻ. Chủ thẻ cần phải chú ý đến những trò gian lận ATM sau: 3.3.8.1. Lấy cắp thẻ và số PIN Bƣớc đầu tiên, bọn tội phạm sẽ lắp vào khe đọc thẻ của một máy một miếng nhựa có khả năng giữ thẻ và ngăn máy nhả ra. Khi đó chủ thẻ sẽ nghĩ mình thao tác nhầm và bị máy nuốt thẻ, chứ không chú ý xem khe đọc thẻ có gì bất thƣờng không. Khi đó kẻ gian lại gần chúng sẽ “tƣ vấn” chủ thẻ nên nhập lại số PIN để lấy lại thẻ và theo dõi. Tất nhiên việc nhập lại số PIN chả giúp ích gì cho chủ thẻ cả, nhƣng lại là cơ hội để kẻ gian biết đƣợc mật mã truy cập tài khoản thẻ của nạn nhân. Khi chủ thẻ thất vọng bỏ đi, kẻ gian sẽ ở lại lấy thẻ ra, rồi dùng PIN vừa nhìn trộm đƣợc để truy cập vào tài khoản và rút tiền. 3.3.8.2. Trộm dữ liệu Đây là cách ăn cắp thông tin tài khoản và PIN mà không cần tiếp cận trực tiếp với chủ thẻ. Thông thƣờng, bon tội phạm cài thêm một thiết bị đọc dữ liệu vào khe đọc của ATM. Khi chủ thẻ thực hiện giao dịch, toàn bộ thông tin trên thẻ đã đƣợc lƣu giữ lại trong thiết bị đọc thẻ mà bọn tội phạm cài vào. Khi nạn nhân ra đi, bọn tội phạm sẽ lấy thiết bị ra, sử dụng các thông tin vừa chôm đƣợc đẻ làm thẻ giả hoặc mua hàng qua mạng, qua điện thoại. 3.3.8.3. Trộm dữ liệu bằng camera Bọn tội phạm vẫn lắp đặt thiết bị đọc thẻ vào máy nhƣ trƣớc, nhƣng chúng có thể lấy dữ liệu về tài khoản và số PIN từ xa nhờ một chiếc camera mà chúng lắp kín 53
  57. đáo tại máy ATM. Camera thƣờng đặt kín đáo, một vị trí có thể ghi hình toàn bộ các thao tác của chủ thẻ cũng nhƣ lƣu giữ số liệu. 3.3.8.4 Nhìn trộm qua vai Bọn tội phạm có thể đứng gần ATM, theo dõi quá trình bạn thao tác trên máy. Để tránh loại tội phạm này, phần lớn ngƣời tiêu dùng đều cảnh giác che bàn phím khi nhập mã số. Việc ăn cắp dữ liệu này rất thô sơ, song đang có xu hƣớng nở rộ trở lại vì không phải chủ thẻ nào cũng thận trọng mỗi khi giao dịch trên máy. Cũng với mƣu chƣớc “nhìn trộm qua vai” này, bọn tội phạm sẽ đứng nấp gần ATM và theo dõi chủ thẻ khi họ nhập PIN. Sau đó, chúng sẽ tìm cách làm chủ thẻ mất tập trung, chẳng hạn hét lên hoặc đánh rơi tiền và hỏi đó là tiền của ai. Trong lúc chủ thẻ sao nhãng, kẻ gian liền cuỗm toàn bộ thẻ tiền. 54
  58. Chương 4. THỬ NGHIỆM CHƢƠNG TRÌNH 4.1. MÔ TẢ CHƢƠNG TRÌNH 4.1.1. Giới thiệu Chƣơng trình mã hóa và giải mã DES, đƣợc viết bằng ngôn ngữ lập trình VB.net.  Cấu hình của hệ thống * Phần cứng (cấu hình tối thiểu): Bộ nhớ ổ cứng: 20gb Bộ nhớ ram: 128 mb Tốc độ máy tối thiểu: 1 GHz * Phần mềm: Hệ điều hành:Linux, Window, Ngôn ngữ lập trình: VB.net 55
  59. 4.1.2. Các chức năng chính 1). Giao diện chính chƣơng trình 56
  60. 2). Quá trình lập mã Bƣớc 1: Nhập chuỗi cần mã hóa Bƣớc 2: Nhập khóa K gồm 8 kí tự Bƣớc 3: Click vào nút lập mã để bắt đầu quá trình lập mã Kết quả đạt đƣợc là chuỗi kí tự đã đƣợc mã hóa. 57
  61. 3). Quá trình giải mã Bƣớc 1: Nhập chuỗi cần giải mã vào ô text bản mã Bƣớc 2: Nhập khóa K gồm 8 kí tự Bƣớc 3: Click vào nút giải mã để bắt đầu quá trình giải mã Kết quả đạt đƣợc là chuỗi kí tự đƣợc giải mã 58
  62. KẾT LUẬN Trong đề tài đồ án em đã tìm hiểu tổng quan về máy ATM (Automatic Teller Machine), cấu trúc của máy ATM và hệ thống liên kết của chúng. Trong đó em chủ yếu tập trung tìm hiểu thẻ từ, vấn đề an ninh / an toàn thông tin cho hệ thống ATM đƣợc đặc biệt lƣu ý vì theo em đây là vấn đề cốt lõi để hệ thống ATM đƣợc đứng vững và phát triển. Do đó, trong đề tài đồ án em đã tập trung tìm hiểu cơ chế an ninh / an toàn thông tin trong hệ thống ATM: bao gồm mã hóa, giải mã thông tin truyền và lƣu trong hệ thống, mã hóa và giải mã số PIN ( Personal Identification Number), v.v. Tuy nhiên, do trình độ hạn chế và các tài liệu tham khảo bằng tiếng Việt lại không nhiều do đó trong báo cáo đồ án của em chắc chắn còn nhiều khiếm khuyết, em rất mong đƣợc sự chỉ bảo của các thầy, cô để đồ án của em đƣợc hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô và các bạn đồng môn đã tạo điều kiện để em hoàn thành đúng quy định đồ án của mình. 59
  63. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Báo tin học và Tài chính – Bộ tài chính (4/2008), Sự hình thành và phát triển của máy ATM, (số 58) 2. Banknetvn (2006), tài liệu tiêu chuẩn kỹ thuật về hệ thống Switch. 3. Bach khoa toàn thƣ mở Wikipedia ,Hệ mã hóa DES, đƣợc lấy về tại: 4. DIEBOLD (2007), Tài liệu giới thiệu hệ thống ATM. 5. Hiệp hội ngân hàng việt nam, 10 năm phát triển của thị trƣờng thẻ, đƣợc lấy về tại: &Itemid=92. 6. Hồ Văn Canh TS (2003), Tài liệu giảng dạy hệ mã hóa DES. 7. NCR – MICROTEC (2007), Tài liệu giới thiệu hệ thống máy ATM. 8. Trịnh Nhật Tiến PGS. TS (2007), Bài giảng môn An toàn và bảo mật dữ liệu 60