TR-31（也称为 ANSI X9.143）是安全包装和传输加密密钥的行业标准格式。本指南提供该格式的全面概述。
什么是 TR-31？
TR-31 是一种密钥块规范，提供：
- 密钥加密：在传输过程中保护密钥
- 密钥绑定：将密钥属性与密钥材料绑定
- 完整性保护：检测篡改
- 密钥用途控制：定义密钥的使用方式
密钥块结构
TR-31 密钥块由几个部分组成：
[版本][块长度][密钥用途][算法][模式][密钥版本][可导出性][可选块][密钥数据][MAC]
头部字段
| 字段 | 长度 | 描述 |
|---|---|---|
| 版本 ID | 1 | 'A' (TDES), 'B' (TDES-KD), 'C' (TDES-V), 'D' (AES) |
| 块长度 | 4 | 总块长度（十六进制字节） |
| 密钥用途 | 2 | 密钥的用途 (P0, K0, B0 等) |
| 算法 | 1 | 密钥算法 (T=TDES, A=AES) |
| 使用模式 | 1 | 密钥使用方式 (E=仅加密等) |
| 密钥版本 | 2 | 版本号 |
| 可导出性 | 1 | 导出限制 (E, N, S) |
| 可选块数 | 2 | 可选块的数量 |
密钥用途代码
常见密钥用途代码：
| 代码 | 描述 |
|---|---|
| P0 | PIN 加密密钥 |
| B0 | BDK 基础派生密钥 |
| K0 | 密钥加密/包装密钥 |
| M0 | ISO 9797-1 MAC（算法 1） |
| M3 | ISO 9797-1 MAC（算法 3） |
| D0 | 数据加密对称密钥 |
| V0 | PIN 验证密钥 (VISA PVV) |
使用模式
| 代码 | 描述 |
|---|---|
| B | 加密和解密 |
| C | 计算（仅 MAC 生成） |
| D | 仅解密 |
| E | 仅加密 |
| G | 生成密钥 |
| N | 无特殊限制 |
| S | 仅签名 |
| V | 验证（仅 MAC 验证） |
| X | 密钥派生 |
可导出性
| 代码 | 描述 |
|---|---|
| E | 可导出（在受信任的密钥块中） |
| N | 不可导出 |
| S | 敏感（仅可导出到不可导出） |
版本差异
版本 A（原始 TDES）
- 使用 TDES 密钥包装
- 16 字节 MAC
- 基本安全性
版本 B（TDES 密钥派生）
- 在包装前使用密钥派生
- 改进的加密绑定
- 16 字节 MAC
版本 C（TDES 变体）
- 使用 CMAC 代替 X9.19 MAC
- 更好的完整性保护
版本 D（AES）
- 使用 AES 进行密钥包装（AES-256 KBPK）
- CMAC 用于认证
- 最强安全性
- 推荐用于新实现
编码示例
让我们编码一个 PIN 加密密钥 (P0)：
输入：
- 密钥：
0123456789ABCDEFFEDCBA9876543210 - KBPK：
00112233445566778899AABBCCDDEEFF - 用途：P0（PIN 加密）
- 算法：T（TDES）
- 模式：B（双向）
- 可导出性：E
结果：
D0112P0TB00E0000...
解码密钥块
当您收到 TR-31 密钥块时：
- 验证头部：检查版本、用途、算法
- 验证 MAC：使用您的 KBPK
- 解密密钥：使用派生的加密密钥
- 应用密钥：根据用途和模式
安全最佳实践
- 使用版本 D：基于 AES 的保护最强
- 强 KBPK：使用 256 位 AES KBPK
- 使用前验证：在解密前始终验证 MAC
- 遵守限制：尊重可导出性和模式标志
- 密钥轮换：定期轮换 KBPK
常见问题
"MAC 验证失败"
- KBPK 不匹配
- 密钥块损坏
- 错误的版本解码
"无效的密钥长度"
- 算法不匹配
- 填充问题
"未知密钥用途"
- 不支持或供应商特定的代码
亲自尝试
使用我们的 TR-31 密钥块工具：
- 将密钥编码为 TR-31 格式
- 解码和验证现有密钥块
- 查看所有头部字段和属性
- 支持所有版本（A、B、C、D）
所有处理都在您的浏览器本地进行，以确保最大安全性。