Miranda 我们在《浅析IC卡数据加密算法》这篇文章中，具体介绍了一种基于DES算法的三重加密模式，并且分析了其安全性。今天这篇文章我们具体讲一下该算法在医保系统中的成功应用。
医保系统IC卡中主要存储的信息有：参保人的个人信息、医保中心信息、参保人的个人账户金、统筹金、医疗记录等。使用时，参保人除持有IC卡外，还必须有医疗保险证作为身份鉴别，读写卡操作发生在挂号和结算时。卡的口令校验是在应用系统中完成的，用户和IC卡之间没有交互的校验过程。
1 设计原则
根据医保系统的特点，为切实有效地保护IC卡中的数据，保证IC卡在系统中的安全流通，设计原则如下：
（1）实行一卡一个口令。由于应用系统中使用的IC卡往往非常多。如果均用一个口令进行保护，那么破译一张卡，就可以使整个系统处于瘫痪状态，其损失不可估量。为此，应该实行一张IC卡，一个保护口令，这样可以提高IC卡系统口令保护的强度。然而真正实现一卡一口令有时是不可能的，因为IC卡中存储口令的字节通常是有限的，这就限制了口令空间的大小。当IC卡的发行数量超过这个数时，实行一卡一个口令就不可能了。
（2）实行动态口令。根据一定的条件随机动态地改变IC卡中的保护口令，可以使得应用系统的安全性得到进一步加强。比如，当IC卡的写卡次数发生改变时，修改卡的口令，这款有增加破译难度。
（3）数据加密。IC卡中的口令所提供的安全性非常有限。因此，对卡中数据进行加密存储，可以更有效地保护卡中的信息。即使攻击者突破口令保护而获取了密文信息，如果没有办法破译的话，也将毫无用处。因此，可以说对IC卡信息的保护，关键在于加密算法。加密算法的强度决定了IC卡系统的安全性。
2 安全系统的实现
根据设计原则，在实现时将重点放在对卡中信息的加密上，采用以改进的三重加密方法进行信息加密为主，其他有效安全措施为辅的安全方案，保证医疗保险IC卡系统的安全。采取的具体措施如下：
（1）将卡中保密的信息组成一个结构，用改进的三重加密算法加密，将密文存储在卡中。在读信息时，从卡中读出密文，经解密后使用；在向卡中写信息时，先校验卡口令，然后加密信息并写入。这样，在系统与卡的通信中，信息均是以密文形式传递，保证了通信的安全。在密钥的选取上，选取三个不同的密钥；换位函数T采用对密文进行32位（4字节）分组，然后循环左移一组，非常简单。
（2）在用改进三重加密算法对信息加密时，取出含有保险编号、参保日期及写卡次数的分组进行首轮DES加密的密文组合，从中取出两个字节作为该卡的口令。这样口令就会根据参保人的不同而不同，实现一卡一个口令。
（3）在执行写卡操作时，只要写卡次数发生变化，则立即修改卡的口令，实现IC卡中的口令动态变化。
（4）在口令校验前，检查卡中的错误计数值是否与错误计数初值一样，如果不一致说明有人正企图对卡进行穷举攻击。
（5）在口令校验后，执行完写操作便立即对卡下电，防止中途拦截。
（6）对应用系统进行严格的管理，严格授权，尽量避免内部安全漏洞的出现。
以上措施的实施，可以避免对卡的篡改、留用和非法复制，能有效防止对卡的穷举分析和中途拦截，即使卡的口令被破获，卡中信息被窃取，加密算法仍能保证信息的安全。
3 成功应用的实例
该文提出的加密算法安全可靠，简单易行，安全策略考虑较为周密。在大连市某区医疗保险系统中改进型了实际应用。自从2000年5月1日应用至今，系统运行相当稳定，未出现过安全问题，IC卡读写速度也非常快。
实际上，本文提出的加密模式虽然是在IC卡应用系统的背景下进行的，但是它显然也适合于其他需要数据加密的情况，并且可以推广到其他的分组加密算法中。
