usb key原理和使用？

基于USB Key的身份認證方式是近幾年發(fā)展起來的一種方便、安全、可靠的身份認證技術。它采用一次一密的強雙因子認證模式，很好地解決了身份認證的安全可靠，并提供USB接口與現(xiàn)今的電腦通用。USB Key是一種USB接口的小巧的硬件設備，形裝與我們常見的U盤沒有什么兩樣。但它的內(nèi)部結構不簡單，它內(nèi)置了CPU、存儲器、芯片操作系統(tǒng)（COS），可以存儲用戶的密鑰或數(shù)字證書，利用USB Key內(nèi)置的密碼算法實現(xiàn)對用戶身份的認證。

每一個USB Key都具有硬件PIN碼保護，PIN碼和硬件構成了用戶使用USB Key的兩個必要因素。用戶只有同時取得了USB Key和用戶PIN碼，才可以登錄系統(tǒng)。即使用戶的PIN碼被泄漏，只要用戶持有的USB Key不被盜取，合法用戶的身份就不會被仿冒；如果用戶的USB Key遺失，拾到者由于不知道用戶PIN碼，也無法仿冒合法用戶的身份。


USB Key具有安全數(shù)據(jù)存儲空間，可以存儲數(shù)字證書、密鑰等秘密數(shù)據(jù)，對該存儲空間的讀寫操作必須通過程序?qū)崿F(xiàn)，用戶無法直接讀取，其中用戶密鑰是不可導出的，杜絕了復制用戶數(shù)字證書或身份信息的可能性。

USB Key 內(nèi)置CPU，可以實現(xiàn)加解密和簽名的各種算法，加解密運算在USB Key內(nèi)進行，保證了密鑰不會出現(xiàn)在計算機內(nèi)存中，從而杜絕了用戶密鑰被黑客截取的可能性。USB Key的兩種應用模式

USB Key身份認證主要有如下兩種應用模式：

一、基于沖擊-響應認證模式

USB Key內(nèi)置單向散列算法（MD5），預先在USB Key和服務器中存儲一個證明用戶身份的密鑰，當需要在網(wǎng)絡上驗證用戶身份時，先由客戶端向服務器發(fā)出一個驗證請求。服務器接到此請求后生成一個隨機數(shù)回傳給客戶端PC上插著的USB Key，此為“沖擊”。USB Key使用該隨機數(shù)與存儲在USB Key中的密鑰進行MD5運算得到一個運算結果作為認證證據(jù)傳送給服務器，此為“響應”。與此同時，服務器使用該隨機數(shù)與存儲在服務器數(shù)據(jù)庫中的該客戶密鑰進行MD5運算，如果服務器的運算結果與客戶端傳回的響應結果相同，則認為客戶端是一個合法用戶。

圖中“x”代表服務器提供的隨機數(shù)，“Key”代表密鑰，“y”代表隨機數(shù)和密鑰經(jīng)過MD5運算后的結果。通過網(wǎng)絡傳輸?shù)闹挥须S機數(shù)“x”和運算結果“y”，用戶密鑰“Key”既不在網(wǎng)絡上傳輸也不在客戶端電腦內(nèi)存中出現(xiàn)，網(wǎng)絡上的黑客和客戶端電腦中的木馬程序都無法得到用戶的密鑰。由于每次認證過程使用的隨機數(shù)“x”和運算結果“y”都不一樣，即使在網(wǎng)絡傳輸?shù)倪^程中認證數(shù)據(jù)被黑客截獲，也無法逆推獲得密鑰。因此從根本上保證了用戶身份無法被仿冒。