臺灣博碩士論文加值系統

本論文使用醫師卡和健保卡當成”卡片鑰匙”來對那些個人的電子醫療資訊加密並且建置一個數位簽章(Digital Signature)機制使得看診醫師能對他們自己所打的電子病歷簽章負責，恰似如他們親筆簽名般無法否認及偽造！為了迎接國民健保IC卡及e化時代的來臨，本文也將展示把看診資料由手寫透過電腦程式進化為電子文件檔的過程。
本研究的硬體架構是一台PC/SC讀卡機，一台內建加密器電腦(Security PC)，以及金資公司所制訂的FISC_COS卡片作業系統的IC卡。藉此來製發健保卡和醫師卡以便更進一步的應用！另外，以Microsoft Visual Basic 6.0語言為程式發展工具，而軟體作業平台為Microsoft Windows 98。

This thesis use the doctor''s professional card and the patient''s healthy insurance card as the "card keys" to encrypt those electronic personal medical information and to build a digital signature mechanism which enable the clinical doctor signing their electronic prescription responsibly，just similarly as their writing signature which can''t be denied and forged. For the coming citizen healthy insurance IC card and the e-century，this research has shown the information of consultation from handwriting into electronic documents by programs.
The configuration of hardware in this research is a PC/SC card reader，a Security PC，and the IC cards of FISC_COS provided by the Financial Information Service CO., LTD. So that the patient''s healthy insurance card and the doctor''s professional card are issued for further applications. Besides，Microsoft Visual Basic 6.0 language is the program developing tool and Microsoft Windows 98 is the software operation platform.

【章節目錄】
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中文摘要----------------------------------------------------------I
英文摘要----------------------------------------------------------II
誌謝--------------------------------------------------------------III
章節目錄--------------------------------------------------------IV
圖目錄----------------------------------------------------------VII
表目錄-----------------------------------------------------------IX
第一章 緒論-----------------------------------------------------1
1-1、緣由----------------------------------------------------1
1-2、智慧卡的發展-----------------------------------------2
1-2-1、發展背景---------------------------------------------2
1-2-2、智慧卡的歷史----------------------------------------3
1-2-3、智慧卡市場規模預估------------------------------4
1-3、智慧卡的種類-----------------------------------------5
1-4、資料安全-----------------------------------------------8
1-5、研究方法及設備-------------------------------------12
第二章 智慧卡簡介-------------------------------------------13
2-1、電氣信號和I/O操作過程---------------------------13
2-2、智慧卡上的晶片系統-------------------------------17
2-2-1、智慧卡的記憶體系統-----------------------------20
2-2-2、智慧卡的中央處理器-----------------------------22
2-2-3、智慧卡的輸入輸出--------------------------------22
2-3、智慧卡製作技術-------------------------------------23
2-4、智慧卡軟體-------------------------------------------28
2-4-1、智慧卡作業系統-----------------------------------29
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第三章 FISC_COS IC卡系統----------------------------------30
3-1、系統架構----------------------------------------------30
3-2、FISC_COS卡內部細節-------------------------------34
3-2-1、FISC卡的ATR-------------------------------------34
3-2-2、資料檔案結構---------------------------------------36
3-2-3、資料存取權限---------------------------------------38
3-3、認證程序---------------------------------------------------44
3-3-1、write_record_w_TAC----------------------------------44
3-3-2、terminal authorization----------------------------------45
3-3-3、ICC authorization---------------------------------------45
3-4、指令---------------------------------------------------------46
3-4-1、一般指定格式------------------------------------------46
3-4-2、指令參數------------------------------------------------49
3-5、金鑰管理---------------------------------------------------53
第四章 私鑰密碼系統與數位簽章---------------------------57
4-1、資訊安全技術簡介-----------------------------------57
4-2、私鑰密碼系統-----------------------------------------59
4-3、DES私鑰加解密演算法----------------------------63
4-3-1、前言-------------------------------------------------63
4-3-2、子金匙的產生--------------------------------------66
4-3-3、f函數----------------------------------------------- 69
4-4、DES數位簽章機制---------------------------------------73
第五章 程式發展環境介紹-----------------------------------74
5-1、硬體環境介紹-----------------------------------------74
5-2、軟體環境介紹-----------------------------------------77
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第六章 軟體實作-----------------------------------------------80
6-1、醫師卡發卡程式--------------------------------------80
6-2、健保卡發卡程式--------------------------------------82
6-3、醫師看診暨簽章程式--------------------------------84
6-4、解醫師簽署文程式(轉診用)-------------------------88
第七章 結論----------------------------------------------------91
7-1、原先研究構想----------------------------------------91
7-1-1、公鑰密碼系統------------------------------------------92
7-1-2、RSA公鑰系統演算法---------------------------------96
7-1-3、單向雜湊函數(One-way Hash Function)----------100
7-1-4、RSA數位簽章機制-----------------------------------102
7-2、未來展望--------------------------------------------104
附錄、IC卡API函式庫使用說明-----------------------105
參考文獻-------------------------------------------------------115
自述-------------------------------------------------------------------117
【圖目錄】
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圖1-1 IC卡分類-------------------------------------------------5
圖1-2 DES演算法的基本架構-----------------------------------10
圖2-1 智慧卡晶片模組元件---------------------------------17
圖2-2 晶片模組設計的例子---------------------------------18
圖2-3 IC晶片架構圖----------------------------------------------18
圖2-4 智慧卡晶片安裝流程圖-----------------------------------26
圖2-5 智慧卡製造流程圖------------------------------------27
圖 3-1 IC卡系統架構----------------------------------------------30
圖3-2 資料檔案在IC卡內之結構-------------------------------37
圖3-3 ANSI X9.9---------------------------------------------------44
圖3-4 terminal authorization---------------------------------------45
圖3-5 ICC authorization--------------------------------------------45
圖3-6 智慧卡管理架構---------------------------------------54
圖4-1 密碼系統示意圖--------------------------------------------59
圖4-2 完整的私鑰密碼系統--------------------------------------61
圖4-3 DES的加／解密架構---------------------------------64
圖4-4 子金匙產生過程---------------------------------------67
圖4-5 f(R,K)函數之計算過程-------------------------------69
圖5-1 健保卡實體圖-----------------------------------------------74
圖5-2 醫師卡實體圖-----------------------------------------------74
圖5-3 Security PC主機板硬體架構圖--------------------------76
圖7-1 密碼系統簡圖------------------------------------------92
圖7-2 公鑰簽章系統示意圖--------------------------------------94
圖7-3 簽署暨加密系統示意圖-----------------------------------98
圖7-4 用SHA-1產生訊息摘要的巨觀示意圖---------------101
圖7-5 SHA-1單一512位元區塊的處理單元----------------101
圖7-6 RSA數位簽章的產生------------------------------------102
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圖7-7 RSA數位簽章的驗證------------------------------------103
【表目錄】
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表1-1 智慧卡的發展歷史-------------------------------------3
表1-2 智慧卡市場規模預估-----------------------------------4
表 1-3 常見的區塊密碼器-----------------------------------------10
表3-1 FISC_COS的IC卡之ATR格式內容------------------35
表3-2 各Level 所代表的指令限制使用規定------------------40
表3-3 Creat file instruction----------------------------------------43
表3-4 FISC_COS卡內APDU指令-----------------------------49
表3-5 IFD指令表--------------------------------------------------50
表3-6 SAM指令表-------------------------------------------------51
表3-7 錯誤回應碼(Error Response)-----------------------------52
表4-1 初始排列-----------------------------------------------65
表4-2 終結排列-----------------------------------------------65
表4-3 左旋函數-----------------------------------------------68
表4-4 金匙排列A---------------------------------------------68
表4-5 金匙排列B--------------------------------------------------68
表4-6 擴增排列E---------------------------------------------70
表4-7 縮減排列P----------------------------------------------70
表4-8 替換盒(S-Boxes)函數---------------------------------72

【參考文獻】
【1】 Jack M. Kaplan, ”Smart Card─The Global Information Passport”, International Thomson Publishing Inc., 1996
【2】 ”IC卡市場規模預估”，華商經貿383期，P34-P37，1997年7月
【3】 賴溪松、韓亮、張真誠,”近代密碼學及其應用”，松崗電腦圖書資料股份有限公司，P69-P80，1995年9月
【4】 吳明昇，”健保IC金融卡基碼管理與更新作業安全認證機制之研究”，國立成功大學工程科學研究所碩士論文，P12-13，台灣台南，1997年
【5】 Scott B. Guthery, Timothy M. Jurgensen, ”Smart Card Developer’s Kit”, Macmillan Technical Publishing, 1998
【6】 Henry Dreifus, J. Thomas Monk, ”Smart Cards─A Guide To Building and Managing Smart Card Applications”, Wiley Computer Publishing, 1998
【7】 廖秋峰，”智慧卡簡介（上）”，工業材料148期，P166-170，1999年4月
【8】亞科希資訊有限公司，”智能卡應用全書”，1998.2
【9】 Jennifer Seberry, Josef Pieprzyk, ”Cryptograph — An Introduction to Computer Security”, Hall, 1989
【10】 金資中心，”銷售點服務系統端末設備功能規格書”，1992.8
【11】 金資中心，”金融IC卡規格書”，1991.6
【12】 黃景彰、薛夙珍，”智慧卡應用的金匙管理模式”，工程科技通訊24期，P48-P49，1997年7月
【13】 賴溪松，”建置一個安全的醫療費用連線申報電子簽章雛型系統”，中央健保局南區分局，成大電機系密碼與網路安全實驗室，1999年研究計劃報告
【14】Charles Walton, ”Foundations in PKI”, Securify,
A Kroll-O’Gara Company, May 1, 2000
【15】A. Pastorino, G. Meazzini, ”The NETLINK approach
To interoperability”, May 3, 2000