Защита информации в электронных платежных системах
Министерство образования и науки Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Факультет прикладной математики, информатики и механики
Кафедра технической кибернетики и автоматического регулирования
Курсовая работа
по специальности 010501 Прикладная математика и информатика
специализация
Математические методы и программное обеспечение защиты информации
На тему: Защита информации в электронных платежных системах
Зав. кафедройд. т. н., проф. Лозгачев Г.И.
Студентка Юн О. В.
Руководитель к. т. н., доц. Воронков Б. Н.
Воронеж 2012
Содержание
Список сокращений
Введение
Постановка задачи
Реализация
Принципы функционирования электронных платежных систем
Электронные пластиковые карты
Персональный идентификационный номер
Обеспечение безопасности систем POS
Федеральный закон от 27.06.2011 N 161-ФЗ "О национальной платежной системе"
Заключение
Список использованной литературы
Приложения
Список сокращений
COS (Cards Operation System) - операционная система карты
DES (Data Encryption Standart) - старый американский стандарт шифрования, заменен в 2002 году стандартом AES
ISO (International Organization for Standardization) - международная организация по стандартизации
PIN-код (Personal Identification Number) - персональный идентификационный номертерминалы (Point-Of-Sale) - оплата в точке продажи
SET (Secure Electronic Transactions) - протокол "Безопасные электронные транзакции"
SSL (Secure Socket Layer) - протокол защиты транзакций в интернете
НСПК - национальная система платежных карт "Российская платежная карта"
ОЗУ - оперативное запоминающее устройство
ПЗУ - постоянное запоминающее устройство
ЦП - центральный процессор
ЭВМ - электронная вычислительная машина
ЭСППЗУ - электрически стираемое программируемое ПЗУ
Введение
Одновременно с изобретением денег как абстрактного представления ценности, сформировались и различные платежные системы. Однако, с течением времени число способов абстрактного представления ценности росло, и каждый виток развития экономики привносил в эту область новые элементы, обеспечивая тем самым развитие и систем проведения платежей. Начав с бартера, общество прошло через введение банкнот, платежных поручений, чеков, а в последнее время еще и кредитных карт, и, наконец, вступило в эпоху электронных платежных систем. Стремительное развитие электронной коммерции привело к разработке множества самых различных электронных платежных систем, функциональные возможности которых постоянно расширяются и усложняются. Специалисты предсказывают, что до стабилизации рынка и установления на нем очевидных лидеров, тенденция роста числа предложений сохранится.
Присутствующие сегодня на рынке электронные платежные системы можно разделить на ряд категорий - как по поставщикам, так и согласно особенностям реализации. Каждая категория имеет своих лидеров и аутсайдеров, но пока ясно, что компаний, доминирующих на всем рынке в целом, еще нет, а наличные деньги, чеки и реальные кредитные карты широко используются параллельно своим электронным аналогам. Банки же традиционно осторожны к экспериментам с различными новыми решениями. Тем не менее, ожидается, что финансовые институты сыграют решающую роль в признании этих решений рынком электронных платежных систем. Актуальными пока остаются проблемы безопасности в электронных системах, традиционно являющиеся одним из ключевых вопросов финансового бизнеса. Кроме того, для всех этих предложений пока не разработана жесткая система стандартов, которые так же повлияли бы на развитие и принятие электронных платежных систем. Пока организационная часть данной отрасли находится в стадии становления, и ее участки еще нуждаются в серьезной защите.
защита информация электронный платежный
Постановка задачи
Изучить основные понятия, алгоритмы, способы защиты информации в электронных платежных системах. Реализовать метод генерации PIN кода из номера счета клиента.
Реализация
Общий процесс генерации назначаемого PIN из номера банковского счета показан на рис.3. Сначала номер счета клиента дополняется нулями до 16 шестнадцатеричных цифр (8 байт). Затем генерируется псевдослучайное число, которое тоже дополняется нулями до 16 шестнадцатеричных цифр (8 байт). Полученные числа переводятся в двоичную систему счисления и складываются по модулю 2. Из полученного числа длиной 8 байт поочередно выделяют 4-битовые блоки, начиная с младшего байта. Если число, образуемое этими битами, меньше 10, то полученная цифра включается в PIN, иначе это значение не используется. Таким путем обрабатывают все 64 бита (8 байт) Если в результате обработки не удалось получить сразу требуемое количество десятичных цифр, то обращаются к неиспользованным 4-битовым блокам, из которых берут остаток от деления на 10. Реализацию алгоритма можно увидеть в приложение 6.
Для функционирования программы достаточно, чтобы программное обеспечение включало операционную систему
Интерфейс программы прост в использование (см. рис.6). Пользователь должен ввести номер банковской карточки и выбрать длину PIN-кода, и на выходе он получит PIN-код, выбранной длины.
Принципы функционирования электронных платежных систем
Электронной платежной системой называют совокупность методов и реализующих их субъектов, обеспечивающих в рамках системы использование банковских пластиковых карт в качестве платежного средства.
Пластиковая карта - это персонифицированный платежный инструмент, предоставляющий пользующемуся этой картой лицу возможность безналичной оплаты товаров и услуг, а также получения наличных средств в банковских автоматах и отделениях банков. Предприятия торговли и сервиса и отделения банков, принимающие карту в качестве платежного инструмента, образуют приемную сеть точек обслуживания карты.
При создании платежной системы одной из основных решаемых задач является выработка и соблюдение общих правил обслуживания карт, выпущенных входящими в платежную систему эмитентами, проведения взаиморасчетов и платежей. Эти правила охватывают как чисто технические аспекты операций с картами - стандарты данных, процедуры авторизации, спецификации на используемое оборудование и другие, так и финансовые аспекты обслуживания карт - процедуры расчетов с предприятиями торговли и сервиса, входящими в состав приемной сети, правила взаиморасчетов между банками и т.д.
С организационной точки зрения ядром платежной системы является ассоциация банков, объединенная договорными обязательствами. Кроме того, в состав электронной платежной системы входят предприятия торговли и сервиса, образующие сеть точек обслуживания. Для успешного функционирования платежной системы необходимы и специализированные организации, осуществляющие техническую поддержку обслуживания карт: процессинговые и коммуникационные центры, центры технического обслуживания и т.п.
Обобщенная схема функционирования электронной платежной системы представлена на рис.1. Банк, заключивший соглашение с платежной системой и получивший соответствующую лицензию, может выступать в двух качествах - как банк-эмитент и как банк-эквайер. Банк-эмитент выпускает пластиковые карты и гарантирует выполнение финансовых обязательств, связанных с использованием этих карт как платежных средств. Банк-эквайер обслуживает предприятия торговли и сервиса, принимающие к оплате карты как платежные средства, а также принимает эти платежные средства к обналичиванию в своих отделениях и через принадлежащие ему банкоматы. Основными неотъемлемыми функциями банка-эквайера являются финансовые операции, связанные с выполнением расчетов и платежей точками обслуживания. Технические атрибуты деятельности банка-эквайера (обработка запросов на авторизацию; перечисление на расчетные счета точек средств за товары и услуги, предоставленные по картам; прием, сортировка и пересылка документов, фиксирующих совершение сделок с использованием карт и т.п.) могут быть делегированы эквайером процессинговым центрам.
Неавтоматизированная процедура приема платежа с помощью карты сравнительно проста. В первую очередь кассир предприятия должен убедиться в подлинности пластиковой карты. При оплате предприятие должно перенести реквизиты пластиковой карты клиента на специальный чек с помощью копировальной машины-импринтера, занести в чек сумму, на которую была совершена покупка или оказана услуга, и получить подпись клиента. Оформленный подобным образом чек называют слипом.
В целях обеспечения безопасности операций платежной системы рекомендуется не превышать нижние лимиты сумм для различных регионов и видов бизнеса, по которым можно проводить расчеты без авторизации. При превышении лимитной суммы или в случае возникновения сомнения в личности клиента предприятие должно проводить процедуру авторизации. При авторизации предприятие фактически получает доступ к информации о состоянии счета клиента и может установить принадлежность карты клиенту и его платежную способность в размере суммы сделки. Одна копия слипа остается на предприятии, вторая передается клиенту, третья доставляется в банк-эквайер и служит основанием для возмещения суммы платежа предприятию со счета клиента.
В последние годы широкую популярность приобрели автоматизированные торговые POS-терминалы (Point-Of-Sale - оплата в точке продажи) и банкоматы. При использовании POS-терминалов нет необходимости в заполнении слипов. Реквизиты j пластиковой карты считываются с ее магнитной полосы на встроенном в POS-терминал считывателе. Клиент вводит в терминал свой PIN-код (Personal Identification Number - персональный идентификационный номер), известный только ему. Элементы PIN-кода включаются в общий алгоритм шифрования записи на магнитной полосе и служат электронной подписью владельца карты. На клавиатуре POS-терминала набирается сумма сделки.
Если сделка осуществляется в отделении банка и в ее процессе происходит выдача клиенту наличных денег, помимо банковских POS-терминалов может быть использован электронный кассир-банкомат. Конструктивно он представляет автоматизированный сейф со встроенным POS-терминалом. Терминал через встроенный модем обращается за авторизацией в соответствующую платежную систему. При этом используются мощности процессингового центра, услуги которого предоставляются торговцу банком-эквайером.
Процессинговый центр представляет собой специализированную сервисную организацию, которая обеспечивает обработку поступающих от банков-эквайеров или непосредственно из точек обслуживания запросов на авторизацию и протоколов транзакций - фиксируемых данных о произведенных посредством пластиковых карт платежах и выдачах наличными. Для этого процессинговый центр ведет базу данных, которая, в частности, содержит данные о банках-членах платежной системы и держателях пластиковых карт. Процессинговый центр хранит сведения о лимитах держателей карт и выполняет запросы на авторизацию в том случае, если банк-эмитент не ведет собственной базы данных (off¬line банк). В противном случае (on-line банк) Процессинговый центр пересылает полученный запрос в банк-эмитент авторизируемой карты. Очевидно, что Процессинговый центр обеспечивает и пересылку ответа банку-эквайеру.
Выполнение банком-эквайером своих функций влечет за собой расчеты с банками-эмитентами. Каждый банк-эквайер осуществляет перечисление средств точкам обслуживания по платежам держателей карт банков-эмитентов, входящих в данную платежную систему. Поэтому соответствующие средства должны быть затем перечислены банку-эквайеру банками-эмитентами. Оперативное проведение взаиморасчетов между эквайерами и эмитентами обеспечивается наличием в платежной системе расчетного банка (одного или нескольких), в котором банки-члены системы открывают корреспондентские счета. На основании накопленных за операционный день протоколов транзакций процессинговый центр готовит и рассылает итоговые данные для проведения взаиморасчетов между банками-участниками платежной системы, а также формирует и рассылает банкам-эквайерам и непосредственно в точки обслуживания стоп-листы (перечни карточек, операции по которым по разным причинам приостановлены). Процессинговый центр может также обеспечивать потребности банков-эмитентов в новых картах, осуществляя их заказ на заводах и последующую персонализацию.
Особенностью продаж и выдач наличных по пластиковым картам является то, что эти операции осуществляются магазинами и банками "в долг", т.е. товары и наличные предоставляются клиентам сразу, а средства на их возмещение поступают на счета обслуживающих предприятий через некоторое время (не более нескольких дней). Гарантом выполнения платежных обязательств, возникающих в процессе обслуживания пластиковых карт, является выпустивший их банк-эмитент. Характер гарантий банка-эмитента зависит от платежных полномочий, предоставляемых клиенту и фиксируемых видом карточки.
По виду расчетов, выполняемых с помощью пластиковых карт, различают кредитные и дебетовые карты.
Кредитные карты являются наиболее распространенным видом пластиковых карт. К ним относятся карты общенациональных систем США Visa и MasterCard, American Express и ряда других. Эти карты предъявляют на предприятиях торговли и сервиса для оплаты товаров и услуг. При оплате с помощью кредитных карт банк покупателя открывает ему кредит на сумму покупки, а затем через некоторое время (обычно 25 дней) присылает счет по почте. Покупатель должен вернуть оплаченный чек (счет) обратно в банк. Естественно, подобную схему банк может предложить только наиболее состоятельным и проверенным из своих клиентов, которые имеют хорошую кредитную историю перед банком или солидные вложения в банк в виде депозитов, ценностей или недвижимости.
Держатель дебетовой карты должен заранее внести на свой счет в банке-эмитенте определенную сумму. Размер этой суммы определяет лимит доступных средств. При осуществлении расчетов с использованием этой карты соответственно уменьшается и лимит. Контроль лимита выполняется при проведении авторизации, которая при использовании дебетовой карты является обязательной. Для возобновления или увеличения лимита держателю карты необходимо вновь внести средства на свой счет. Для страхования временного разрыва между моментом осуществления платежа и моментом получения банком соответствующей информации на счете клиента должен поддерживаться неснижаемый остаток.
Как кредитная, так и дебетовая карты могут быть не только персональными, но и корпоративными. Корпоративные карты предоставляются компанией своим сотрудникам для оплаты командировочных или других служебных расходов. Корпоративные карты компании связаны с каким-либо одним ее счетом. Эти карты могут иметь разделенный или неразделенный лимит. В первом случае каждому из держателей корпоративных карт устанавливается индивидуальный лимит. Второй вариант больше подходит небольшим компаниям и не предполагает разграничения лимита.
В последние годы все большее внимание привлекают к себе электронные платежные системы с использованием микропроцессорных карт. Принципиальным отличием микропроцессорных карт от всех перечисленных выше является то, что они непосредственно несут информацию о состоянии счета клиента, поскольку являются в сущности транзитным счетом. Все транзакции совершаются в режиме off-line в процессе диалога карта-терминал или карта клиента - карта торговца. Такая система является почти полностью безопасной благодаря высокой степени защищенности кристалла с микропроцессором и полной дебетовой схеме расчетов. Кроме того, хотя карта с микропроцессором дороже обычной, платежная система оказывается дешевле в эксплуатации за счет того, что в режиме off-line нет нагрузки на телекоммуникации.
Для обеспечения надежной работы электронная платежная система должна быть надежно защищена. С точки зрения информационной безопасности в системах электронных платежей существуют следующие уязвимые места:
обработка информации внутри организаций отправителя и получателя сообщений;
доступ клиентов к средствам, аккумулированным на счетах.
Одним из наиболее уязвимых мест в системе электронных платежей является пересылка платежных и других сообщений между банками, между банком и банкоматом, между банком и клиентом. Пересылка платежных и других сообщений связана со следующими особенностями:
внутренние системы организаций отправителя и получателя должны быть приспособлены для отправки и получения электронных документов и обеспечивать необходимую защиту при их обработке внутри организации (защита оконечных систем);
взаимодействие отправителя и получателя электронного документа осуществляется опосредовано - через канал связи. Эти особенности порождают следующие проблемы:
взаимное опознавание абонентов (проблема установления взаимной подлинности):
защита электронных документов, передаваемых по каналам связи (проблемы обеспечения конфиденциальности и целостности документов);
защита процесса обмена электронными документами (проблема доказательства отправления и доставки документа);
обеспечение исполнения документа (проблема взаимного недоверия между отправителем и получателем из-за их принадлежности к разным организациям и взаимной независимости).
Для обеспечения функций защиты информации на отдельных узлах системы электронных платежей должны быть реализованы следующие механизмы защиты:
управление доступом на оконечных системах;
контроль целостности сообщения;
обеспечение конфиденциальности сообщения;
взаимная аутентификация абонентов;
невозможность отказа от авторства сообщения;
гарантии доставки сообщения;
невозможность отказа от принятия мёр по сообщению;
регистрация последовательности сообщений,
контроль целостности последовательности сообщений.
Электронные пластиковые карты
Применение POS-терминалов и банкоматов возможно при использовании некоторого носителя информации, который мог бы идентифицировать пользователя и хранить определенные учетные данные. В качестве такого носителя информации выступают пластиковые карты.
Пластиковая карта представляет собой пластину стандартных размеров (85,6x53,9x0,76 мм), изготовленную из специальной, устойчивой к механическим и термическим воздействия пластмассы. Одна из основных функций пластиковой карты - обеспечение идентификации использующего ее лица как субъекта платежной системы. Для этого на пластиковую карту наносят логотипы банка-эмитента и платежной системы, обслуживающей эту карту, имя держателя карты, номер его счета, срок действия карты и т.п. Кроме того, на карте может присутствовать фотографий держателя и его подпись. Алфавитно-цифровые данные - имя номер счета и др. - могут быть эмбоссированы, т.е. нанесены рельефным шрифтом. Это дает возможность при ручной обработке принимаемых к оплате карт быстро перенести данные на чек с помощью специального устройства - импринтера, осуществляющего "прокатывание" карты (аналогично получению второго экземпляра при использовании копировальной бумаги).
По принципу действия различают пассивные и активные пластиковые карты. Пассивные пластиковые карты всего лишь хранят информацию на том или ином носителе. К ним относятся пластиковые карты с магнитной полосой.
Карты с магнитной полосой являются на сегодняшний день наиболее распространенными - в обращении находится свыше двух миллиардов карт подобного типа. Магнитная полоса располагается на обратной стороне карты и, в соответствии со стандартом ISO 7811, состоит из трех дорожек. Из них первые две предназначены для хранения идентификационных данных, а на третью дорожку можно записывать информацию (например, текущее значение лимита дебетовой карты).
Однако из-за невысокой надежности многократно повторяемого процесса записи и считывания запись на магнитную полосу обычно не практикуется, и такие карты используются только в режиме считывания информации.
Карты с магнитной, полосой относительно уязвимы для мошенничества. Для повышения защищенности своих карт системы Visa и MasterCard/Europay используют дополнительные графические средства защиты: голограммы и нестандартные шрифты для эмбоссирования. Платежные системы с подобными картами требуют on-line авторизации в торговых точках и, как следствие, наличия разветвленных, высококачественных средств коммуникации (телефонных линий). Поэтому с технической точки зрения подобные системы имеют серьезные ограничения по их применению в странах с плохо развитыми системами связи.
Отличительная особенность активных пластиковых карт - наличие встроенной в нее электронной микросхемы. Принцип пластиковой карты с электронной микросхемой запатентовал в 1974 г. француз Ролан Морено. Стандарт ISO 7816 определяет основные требования к картам на интегральных микросхемах или Чеповым картам. В недалеком будущем карты с микросхемой вытеснят карты с магнитной полосой. Поэтому остановимся более подробно на основных типах карт с микросхемой.
Карты с микросхемой можно классифицировать по нескольким признакам. Первый признак - функциональные возможности карты.
Здесь можно выделить следующие основные типы карт:
карты-счетчики;
карты с памятью;
карты с микропроцессором.
Второй признак-тип обмена со считывающим устройством:
карты с контактным считыванием;
карты с индукционным считыванием.
Карты-счетчики применяются, как правило, в тех случаях, когда та или иная платежная операция требует уменьшения остатка на счете держателя карты на некоторую фиксированную сумму. Подобные карты используются в специализированных приложениях с предоплатой (плата за использование телефона-автомата, оплата автостоянки и т.д.) Очевидно, что применение карт со счетчиком ограничено и не имеет большой перспективы
Карты с памятью являются переходными между картами со счетчиком и картами с процессором. Карта с памятью - это в сущности перезаписываемая карта со счетчиком, в которой приняты меры, повышающие ее защищенность от атак злоумышленников. У простейших из существующих карт с памятью объем памяти может составлять от 32 байт до 16 килобайт. Эта память может быть реализована или в виде программируемого постоянного запоминающего устройства ППЗУ которое допускает однократную запись и многократное считывание, или в виде электрически стираемого программируемого постоянного запоминающего устройства ЭСППЗУ допускающего многократную запись и многократное считывание.
Карты с памятью можно подразделить на два типа с незащищенной (полнодоступной) и защищенной памятью.
В картах первого типа нет никаких ограничений на чтение и запись данных Их нельзя использовать в качестве платежных, так как специалист средней квалификации может их достаточно просто "взломать".
Карты второго типа имеют область идентификационных данных и одну или несколько прикладных областей. Идентификационная область карт допускает лишь однократную запись при персонализацию и в дальнейшем доступна лишь для считывания. Доступ к прикладным областям регламентируется и осуществляется только при выполнении определенных операций, в частности при вводе секретного PIN-кода.
Уровень защиты карт с памятью выше, чем у магнитных карт, и они могут быть использованы в прикладных системах, в которых финансовые риски, связанные с мошенничеством, относительно невелики. В качестве платежного средства карты с памятью используются для оплаты таксофонов общего пользования, проезда в транспорте, в локальных платежных системах (клубные карты) Карты с памятью применяются также в системах допуска в помещения и доступа к ресурсам компьютерных сетей (идентификационные карты). Карты с памятью имеют более низкую стоимость по сравнению с картами с микропроцессором
Карты с микропроцессором называют также интеллектуальными картами или смарт-картами (smart cards). Карты с микропроцессором представляют собой по сути микрокомпьютеры и содержат все соответствующие основные аппаратные компоненты центральный процессор (ЦП), оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) и электрически стираемое программируемое ПЗУ (ЭСППЗУ) (рис.2).
В настоящее время в смарт-карты устанавливают:
микропроцессоры с текстовой частотой 5 МГц;
оперативное ЗУ емкостью до 256 байт,
постоянное ЗУ емкостью до 10 Кбайт;
энергонезависимое ЗУ емкостью до 8 Кбайт.
В ПЗУ записан специальный набор программ, называемый операционной системой карты COS (Cards Operation System). Операционная система поддерживает файловую систему, базирующуюся в ЭСППЗУ (емкость которого обычно находится в диапазоне 1.8 Кбайт, но может достигать и 64 Кбайт) и обеспечивающую регламентацию доступа к данным. При этом часть данных может быть доступна только внутренним программам карточки.
Смарт-карта обеспечивает обширный набор функций:
разграничение полномочий доступа к внутренним ресурсам (благодаря работе с защищенной файловой системой);
шифрование данных с применением различных алгоритмов;
формирование электронной цифровой подписи;
ведение ключевой системы;
выполнение всех операций взаимодействия владельца карты, банка и торговца.
Некоторые карты обеспечивают режим "самоблокировки" при попытке несанкционированного доступа. Смарт-карты позволяют существенно упростить процедуру идентификации клиента. Для проверки PIN-кода применяется алгоритм, реализуемый микропроцессором на карте. Это позволяет отказаться от работы POS-терминала и банкомата в режиме реального времени и централизованной проверки PIN. Отмеченные выше особенности делают смарт-карту высокозащищенным платежным инструментом, который может быть использован в финансовых приложениях, предъявляющих повышенные требования к защите информации. Именно поэтому микропроцессорные смарт-карты рассматриваются в настоящее время как наиболее перспективный вид пластиковых карт.
По принципу взаимодействия со считывающим устройством различают карты двух типов:
карты с контактным считыванием;
карты с бесконтактным считыванием.
Карта с контактным считыванием имеет на своей поверхности 8.10 контактных пластин.