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Microchip Technology Inc. Vivek Tyagi 觸摸屏顯示器是每個現(xiàn)代支付系統(tǒng)和銷售點(diǎn)（POS）終端的重要組成部分。觸摸屏極大地提升了支付終端的美觀度，同時(shí)提供了一種對手機(jī)、平板電腦和觸摸屏筆記本電腦的用戶來說都十分熟悉的現(xiàn)代化控制方式。盡管觸摸屏擁有這些優(yōu)點(diǎn)，但也增加了一些必須解決的安全漏洞，而銀行卡盜刷者對于攻破這些漏洞意志堅(jiān)決。遵循支付卡行業(yè)數(shù)據(jù)安全標(biāo)準(zhǔn)（PCI DSS）對于設(shè)計(jì)安全的硬件/軟件系統(tǒng)至關(guān)重要，這些系統(tǒng)可幫助客戶構(gòu)建強(qiáng)大且受保護(hù)的支付產(chǎn)品，而不會犧牲易用性或優(yōu)秀的工業(yè)設(shè)計(jì)。本文介紹了POS支付系統(tǒng)的演變、其觸摸屏安全漏洞以及任何基于觸摸屏的終端必須滿足的PCI認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。 POS顯示器中的觸摸屏 幾十年來，全球消費(fèi)者一直在POS終端上使用信用卡為商品和服務(wù)付費(fèi)。這些終端逐漸增加了小型低成本顯示器，以幫助商戶和用戶更詳細(xì)地了解交易狀態(tài)。顯示器的兩側(cè)或底部增加了按鈕，與屏幕上的虛擬按鈕對齊，以便用戶選擇商戶選項(xiàng)，如選擇卡片類型（例如，信用卡和借記卡）、選擇小費(fèi)金額和打印收據(jù)。用戶通過機(jī)械鍵盤輸入卡號和PIN碼。這些描述涵蓋了大部分仍在發(fā)貨的POS終端。 支付行業(yè)的一個趨勢是用更大的彩色觸摸屏替換小型單色無觸摸功能顯示器和機(jī)械按鈕。這些彩色顯示器更美觀，對商戶和消費(fèi)者都更有吸引力。有了觸摸屏顯示器，POS終端供應(yīng)商還能去除顯示器側(cè)面/底部的智能按鈕和機(jī)械鍵盤。通過去除隨時(shí)間推移逐漸磨損的活動部件（內(nèi)部按鍵開關(guān)機(jī)構(gòu)以及按鍵表面的印花），這有助于提高系統(tǒng)的可靠性。此外，觸摸屏還有助于消除水分通過各個按鍵進(jìn)入終端的威脅。最后，彩色觸摸屏可幫助商戶進(jìn)行品牌推廣和廣告宣傳，這些趨勢促使現(xiàn)代支付終端上觸摸屏的尺寸變得越來越大。 
另一個涉及支付系統(tǒng)中采用更大尺寸觸摸屏的趨勢是電子現(xiàn)金注冊機(jī)（ECR）的興起，它們構(gòu)成了POS終端的補(bǔ)充。ECR用于傳統(tǒng)的多通道零售環(huán)境，以及越來越受歡迎的自助結(jié)賬通道。ECR系統(tǒng)可幫助零售商跟蹤銷售、減少銷售錯誤、跟蹤庫存數(shù)據(jù)，并且同時(shí)將財(cái)務(wù)交易記錄到他們的系統(tǒng)中。在輸入諸如產(chǎn)品類型和數(shù)量、購買購物袋和選擇支付選項(xiàng)等詳細(xì)信息時(shí)，ECR觸摸屏顯示器提供了極高的靈活性。ECR通常不是一種安全的支付設(shè)備，因此它經(jīng)常與一臺通過卡片、手機(jī)和智能手表處理支付的POS終端結(jié)合使用。 隨著時(shí)間的推移，ECR和POS終端開始融合，形成一套基于觸摸屏的安全支付系統(tǒng)。觸摸屏的尺寸大約在3.5英寸到42英寸之間，已經(jīng)成為現(xiàn)代ECR和POS終端不可或缺的組成部分。用戶交互、非接觸式NFC技術(shù)的出現(xiàn)、手機(jī)的連接性，以及將功能整合到一個系統(tǒng)中，這些因素促成了固定墻壁供電的平板電腦/自助服務(wù)終端或電池供電的移動式POS終端的興起，而不是單獨(dú)的ECR-POS系統(tǒng)。便攜式POS終端允許商戶在商店內(nèi)外任何地方收取付款。無接觸支付的快速增長趨勢推動了無人值守和自助式公共支付終端的興起，這些終端廣泛用于自動售貨機(jī)、停車計(jì)時(shí)器、自動燃油分配器和電動汽車充電站。更大尺寸的觸摸屏不僅使商戶能夠顯示更多關(guān)于所購買商品的產(chǎn)品信息，而且還能通過產(chǎn)品促銷和廣告宣傳幫助產(chǎn)生額外的收入流。 POS安全性和PCI合規(guī)性 保護(hù)主賬號PAN、信用卡憑證（號碼、到期日期和CVV）和用戶PIN等用戶數(shù)據(jù)成為設(shè)計(jì)支付系統(tǒng)的最高優(yōu)先級。磁條（刷卡）卡交易存在固有的安全漏洞，而且隨著時(shí)間的推移，當(dāng)磁條磨損和暴露在磁場中時(shí)，更容易出現(xiàn)故障。Dip（芯片和PIN）和Tap（近場通信：NFC）等更安全的卡片支付方法是可用的替代方案。這些方法由二維碼（紙或手機(jī)上）和生物特征（如手指、臉或眼睛）等其他認(rèn)證機(jī)制補(bǔ)充。然而，當(dāng)觸摸屏取代機(jī)械鍵盤時(shí)，它們的引入對PIN輸入系統(tǒng)的安全性也造成一種特殊的新影響。
觸摸數(shù)據(jù)/PIN的傳輸容易受到通過觸摸傳感器覆蓋層、底層甚至在觸摸IC和安全主機(jī)MPU之間的通信總線探測攻擊的影響。觸摸控制器上的固件容易被黑客插入后門來提取卡片詳細(xì)信息。觸摸控制器的配置易于修改，這可能會在已經(jīng)通過安全認(rèn)證測試的系統(tǒng)上打開漏洞。 此外，戶外觸摸屏設(shè)計(jì)要求包括處理極端環(huán)境噪聲、主動NFC干擾、極端發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)、擴(kuò)展溫度范圍、厚手套檢測和極端防水（包括高導(dǎo)電清潔液體，否則會導(dǎo)致錯誤的觸摸屏事件）的技術(shù)。未經(jīng)認(rèn)證的配置和軟件更新漏洞也可能導(dǎo)致與勒索攻擊相結(jié)合的拒絕服務(wù)攻擊，如果終端連接到中央更新系統(tǒng)，則可能導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)癱瘓。 比如一個帶集成支付終端的電動汽車充電站網(wǎng)絡(luò)。對于觸摸屏支付系統(tǒng)開發(fā)者而言，這意味著額外的挑戰(zhàn)和機(jī)會。 PCI合規(guī)性來挽救局面 由主要的支付卡品牌（Visa、MasterCard、American Express、Discover和JCB）創(chuàng)建的支付卡行業(yè)安全標(biāo)準(zhǔn)委員會（PCI SSC）已經(jīng)開發(fā)并管理了全球知名的PCI DSS，以保護(hù)持卡人的數(shù)據(jù)。支付品牌和收單機(jī)構(gòu)有責(zé)任創(chuàng)建符合PCI標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，以保護(hù)用戶數(shù)據(jù)的存儲、傳輸和處理。根據(jù)支付應(yīng)用類型，PCI合規(guī)要求可能會有所不同，這可能會推動開發(fā)者考慮硬件/軟件/系統(tǒng)級設(shè)計(jì)等不同因素。 大多數(shù)POS終端供應(yīng)商現(xiàn)在都符合PCI數(shù)據(jù)安全標(biāo)準(zhǔn)。PCI安全機(jī)制力圖將PIN與PAN和其他持卡人數(shù)據(jù)隔離。這確保了通過軟件應(yīng)用輸入PIN時(shí)的安全性和完整性，并且要求對此類軟件進(jìn)行主動監(jiān)控，以及使用安全密鑰對用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。應(yīng)實(shí)施訪問控制以對設(shè)備用戶或所有者進(jìn)行身份驗(yàn)證。建議設(shè)置故障報(bào)警以針對篡改、黑客攻擊或功能故障發(fā)出警告。 如果支付系統(tǒng)使用一個針對PCI DSS預(yù)先認(rèn)證的單獨(dú)支付模塊，以便使用帶有機(jī)械鍵盤的讀卡器進(jìn)行安全卡交易，那么觸摸屏不會在通信線路上傳輸任何安全信息。只有當(dāng)觸摸屏用于輸入信用卡和/或PIN碼數(shù)據(jù)（所謂的PoG，即PIN on Glass）時(shí)，才需要對觸摸屏進(jìn)行PCI PIN交易安全（PTS）認(rèn)證。在這種情況下，需要屏蔽觸摸控制器的通信接口，或者加密觸摸消息數(shù)據(jù)。加密為POS終端供應(yīng)商提供了將觸摸控制器IC移動到連接到觸摸傳感器的單層柔性印刷電路（FPC）尾板的機(jī)會，這種尾板結(jié)構(gòu)簡單且經(jīng)濟(jì)高效。這種配置允許觸摸傳感器供應(yīng)商設(shè)計(jì)、測試并向POS終端供應(yīng)商交付整套觸摸系統(tǒng)，從而降低成本并簡化供應(yīng)鏈。 一般的PCI認(rèn)證要求 與觸摸屏顯示器相關(guān)的PCI合規(guī)指南由PCI-PTS管理。PIN交易安全要求可大致總結(jié)如下： • 系統(tǒng)中內(nèi)置了在發(fā)生物理或軟件篡改時(shí)關(guān)閉的措施 • 機(jī)密用戶數(shù)據(jù)必須始終以加密方式傳輸，并且僅在必要時(shí)才保留 • 只有在可以驗(yàn)證軟件完整性的情況下，才能進(jìn)行軟件更新或啟動 • 只有經(jīng)過身份驗(yàn)證的用戶才能更新軟件 • 密鑰應(yīng)存儲在受保護(hù)的區(qū)域內(nèi)，并且應(yīng)創(chuàng)建安全機(jī)制來保護(hù)生產(chǎn)中的初始密鑰加載 • 設(shè)備應(yīng)進(jìn)行自檢并報(bào)告異常 為了方便遵守最新的PCI要求，可以在系統(tǒng)級別將以下功能構(gòu)建到觸摸控制器產(chǎn)品中： • 每隔24小時(shí)重啟計(jì)劃 • 手動輸入存在15分鐘超時(shí) • 采用ISO格式4的高級加密標(biāo)準(zhǔn)（AES）PIN加密 • 更嚴(yán)格地使用加密密鑰，客戶密鑰層級與制造商密鑰層級之間分離 • PAN加密 • TR-34遠(yuǎn)程密鑰加載（RKL）協(xié)議 PCI實(shí)驗(yàn)室會驗(yàn)證觸摸屏顯示器，以檢查它能否滿足PIN交易安全標(biāo)準(zhǔn)的安全要求。此驗(yàn)證包括以下測試： • 通過黑客攻擊評估PIN輸入安全性的漏洞 • 通過篡改訪問敏感數(shù)據(jù)，并檢查系統(tǒng)中使用的響應(yīng)機(jī)制 • 驗(yàn)證生產(chǎn)中的密鑰管理技術(shù)和文檔。 快速直達(dá)重點(diǎn) 支付終端的設(shè)計(jì)需要了解如何實(shí)現(xiàn)完整的系統(tǒng)解決方案和穩(wěn)健的安全標(biāo)準(zhǔn)。像Microchip的maXTouch®控制器產(chǎn)品組合這樣的解決方案具有集成的模擬前端和專有固件，可為任何最終用戶應(yīng)用配置安全的加密通信，從而解決此類復(fù)雜的系統(tǒng)問題。 像Microchip的觸摸控制器專家這樣的專門支持團(tuán)隊(duì)可以指導(dǎo)客戶進(jìn)行系統(tǒng)級設(shè)計(jì)，并在軟件/驅(qū)動程序集成過程、產(chǎn)品測試和調(diào)試中為他們提供支持。他們在應(yīng)對一些世界領(lǐng)先的支付終端供應(yīng)商和認(rèn)證實(shí)驗(yàn)室方面擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)，這意味著客戶可以獲得他們需要的幫助，從而通過至關(guān)重要的認(rèn)證過程。 關(guān)于作者： Vivek Tyagi在半導(dǎo)體行業(yè)擁有10多年的工作經(jīng)驗(yàn)，目前是Microchip人機(jī)界面部門的產(chǎn)品營銷經(jīng)理。他負(fù)責(zé)工業(yè)產(chǎn)品部分，包括銷售點(diǎn)（POS）和電動汽車充電器。 參考資料 https://ww1.microchip.com/downlo ... tes/DS00004863A.pdf |
