如何从 EXTERNAL AUTHENTICATE 命令 apdu 计算 C-MAC？答案

【问题标题】：How to calculate C-MAC from EXTERNAL AUTHENTICATE command apdu?如何从 EXTERNAL AUTHENTICATE 命令 apdu 计算 C-MAC？
【发布时间】：2020-12-08 20:03:51
【问题描述】：

谢谢to these informations 我可以计算EXTERNAL_AUTHENTICATE_data 但是我该如何计算MAC？

我知道我的默认 C-MAC 密钥是 [40 41 ... 4F]。我尝试在 CBC 模式下使用 3DES 加密 [84 82 00 00 10]+EXTERNAL_AUTHENTIFICATE apdu，但它没有给出我期望的 MAC 值。

在this tutorial 的帮助下，这些是我“计算 C-MAC”所遵循的步骤：

1 - 我使用带有 EXTERNAL_AUTHENTICATE_data 的 apdu：8482000010448126B770B27702

2 - 我填充了这个 apdu：8482000010448126B770B27702800000

3 - 我使用 S-MAC 密钥的前 8 个字节 加密数据：CBC 模式下的单个 DES（密钥：D1C28C601652A477 / IV：00 00 00 00 00 00 00 00）结果 = > 25F7DC3B1FEE1B9018CCD8E66A69B560

4 - 我使用 S-MAC 密钥的最后 8 个字节 对其进行加密：EBC 模式下的 3DES（密钥：0D67AD82D2D2E1C4）结果 => 11E1B058F0EB6910196A68BF1FBA97AA

或者我除外的结果是D770D0A0001B05AA

我做错零售 MAC 了吗？

【问题讨论】：

标签： security cryptography scp javacard apdu

【解决方案1】：

我为 SCP02 开发了一个 Python 类。 MAC相关部分可能会回答您的问题：

from Crypto.Cipher import DES3,DES

ZERO_IV_8 = b"\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
last_mac = None


def pad_80(data_list):
    reminder = len(data_list) % 8 
    if reminder != 0:
        return data_list + [0x80,] + [0x00 for i in range(8 - reminder - 1)] 
    else:
        return data_list + [0x80, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00]


def calc_mac(command):
    padded_command = self.pad_80(command)
    mac_in = bytes.fromhex(toHexString(padded_command).replace(" ", ""))

    iv = ZERO_IV_8
    if last_mac != None:
        cipher = DES.new(session_mac[:8], DES3.MODE_ECB)
        iv = cipher.encrypt(last_mac)

    cipher = DES.new(session_mac[:8], DES3.MODE_CBC, iv) 
    step1 = cipher.encrypt(mac_in)

    cipher = DES.new(session_mac[8:16], DES3.MODE_ECB)
    step2 = cipher.decrypt(step1[-8:])

    cipher = DES.new(session_mac[:8], DES3.MODE_ECB)
    mac = list(bytes(cipher.encrypt(step2[-8:])))

    last_mac = bytes.fromhex(toHexString(mac).replace(" ", ""))

    return mac

变量session_mac 是一个包含会话MAC 密钥的16 字节字节字符串。您还需要将计算出的 MAC 保存在一个变量中（在我的情况下为 last_mac），以将其用作下一个命令 MAC 计算的 IV。

calc_mac 函数输入（命令）是作为 APDU 命令的数字列表。您需要在 MAC 计算之前修复 CLA 和 LC 值。

【讨论】：

【解决方案2】：

我看到两个错误：

最后一个块需要加密 3 次而不是 4 次（单个 DES + 3DES 第一轮太多）；
您没有为 3DES 使用两个密钥，在这种情况下，它可能会恢复为单一 DES 加密。

至于最后一点，它使用给定的单个密钥执行 DES 加密，使用给定的单个密钥进行解密，然后再次进行最终加密。因此，其中两个操作相互抵消。这是在设计三重 3DES 时有意为之，以使单个硬件实现能够同时完成这两项工作。

我认为在前面的问题中提到了这一点，但请注意，MAC 通常使用位填充：始终填充 0x80 的字节，并使用尽可能多的 0x00 字节到达下一个块边界。

注意充气城堡contains Retail MAC。

【讨论】：