在現代資訊世界裡，大約有70﹪的安全問題來自於病毒攻擊與駭客侵入，使用者可能會失去珍貴的資料、被拒絕接取／服務的權利，或是被第三者非法使用資料及服務。如果病毒入侵重要公共設施系統，如核能發電廠，更可能會造成大眾生命財?的損失。

對於現今的行動式電腦安全，我們不僅需要知道是誰進入網路，並必須清楚哪些資料是可能被讀取的，還需要確保通訊管道及傳輸的資料內容。因此，即使有了防火牆設備，我們還是必須運用所有的方法，以防止駭客與病毒入侵系統中最弱的一環。

根據大部分的IT系統調查報告，在電腦系統中最缺乏的便是安全防護。今天，許多的企業選擇花費幾百萬元在應用軟體上，但是對於確保他們的電腦系統、珍貴的資料資料與網路，以防被非法利用的努力，卻是趨近於零。

據估計，一個安全漏洞可造成平均約200萬美金的損失。2001年的電腦犯罪及安全的調查報告指出，85%的企業經歷過此種災難。這是一個具有警告意味的資料。因此，使用硬體或矽?基礎，以保護寶貴資料及接取控制，已漸漸成?今日通訊世界中最重要的一部份。

過去，使用安全防護系統最大障礙即是成本太高，再加上所有的系統均是由政府所屬的安全單位所研發，例如：美國國家調查局（FBI）、美國中央情報局（CIA）及世界各地的軍事單位；這些因素使安全防護系統無法普及至消費者的世界。但如今，其中部份基本技術已經商業化，不僅成本隨著?品的量?而大幅降低，矽晶圓代工技術也已經被普遍使用了。

安全防護措施介紹

生物測定技術

使用者的身分認證是資訊安全防護首先可行的措施，而最?普遍的身分認證方法即是指紋認證。現在業界對於身分認證已提供幾種解決方案，例如使用生物測定學的指紋辨識（fingerprint recognition）或瞳孔辨認技術（Iris recognition），而這兩種技術的掃描解決方案也已經上市。

指紋辨識掃描器使用下列幾種技術：其中一種?射頻技術（RF），射頻技術是使用射頻讀取手指皮膚底下的指紋，其影像擷取品質非常好，但射頻技術的缺點在於高功耗及高製造成本。另一種?CMOS電容式（capacitive）掃描器，可使指紋稜線的電容被轉化成影像文件。最後一種?熱感應掃瞄器，可使用溫度重建指紋影像。其中CMOS電容式（capacitive）掃描器及射頻技術（RF）是較容易的方式，因?只要將手指放在掃瞄器之上即可辨識使用者身分。

電容式CMOS指紋掃描器是根據真實指紋稜線的電容測量法，如(圖一)，射頻技術則是採用射頻發送器及接收器直接穿透手指肌膚，以讀取指紋棱線。不論是射頻技術或電容式CMOS指紋掃描器，都是使用軟體將原始資料轉換成指紋影像文件，而軟體會分析出獨特的特徵（如稜線的終點或兩條稜線的交會點）並轉成檔案，這些獨特的特徵就是形成身分認證的因素，且無法恢復成影像文件，只能用來做比較用，如(圖二)。熱感應帶狀掃瞄器的運作則較?複雜，藉著將指紋放在帶狀掃描器上，並透過軟體分析出影像文件，而感應出來的獨特特徵將從影像文件中分析出來存成檔案。

《圖一　電容式CMOS指紋掃描器》

《圖二　CMOS指紋掃描器辨識方法》

智慧晶片

此外，確保通訊管道雙方使用者之身分，也是資訊安全防護的必要條件之一，這可藉由智慧卡晶片，以使用數位簽名（Digital signature）或金鑰（key）等方式達成。如今最常見的應用?品?行動電話的SIM卡、火車智慧卡、智慧晶片信用卡及銀行卡。部分卡片使用可?生亂數的晶片硬體，如：SecureID。這些智慧卡控制器晶片搭配在一個隨機碼?生器上，內建各式各樣反駭客（anti-hacking）的功能；目前此種智慧卡晶片技術已被應用在接觸式（contact）與非接觸式（contactless）應用產品上。

信任平台模組

在網路通訊世界中最?普遍的安全防護措施，則是信任平臺模組（Trusted Platform Module；TPM）。信任平臺模組功能使用的是標準IC晶片協定，可直接連接PC裏的BIOS晶片。此種創新的安全標準協定是由信任運算平臺聯盟（Trusted Computing Platform Alliance；TCPA）發起推動，此聯盟是由Intel、MicroSoft、IBM、HP與Compaq等國際大廠所組成的。基本上，信任平臺模組是屬於智慧卡晶片的一種，不僅可確保私人金鑰及數位簽名（認證）的安全，並可用來審查PC系統中的一致性，稱? 「Integrity Matrix（一致性矩陣）」。

信任平臺模組是借著電腦開機過程，以Hash函數設定參數來審查PC平臺，偵測行?在PC BIOS開機的瞬間隨即展開，而在PC作業系統完成開機程式後結束。開機前後的Hash函數值可拿來做比較，如果系統設定發生任何改變，信任平臺模組就可通知客戶或其他使用者。信任平臺模組的晶片及軟體雖較簡單，但卻可應用於許多複雜的安全政策。

金鑰服務技術

如今確保通訊系統安全最普遍的方法，是公開金鑰服務機制（Public Key Infrastructure；PKI）及數位簽名（Digital Signature）。公開金鑰服務機制是一種加密／解密技術，此種技術是先使用半套的數位化編碼公開金鑰（Public key），將訊息及通訊進行加密，之後再使用全套的公開及私人金鑰（Public及Private key）將其解密。

傳統金鑰速度從64 bit到2048 bit不等。這些金鑰可借著使用軟體或硬體中的亂數發生器而?生，只有使用硬體的亂數產生器（Random Number Generator；RNG）才能?生出無法被重建的金鑰，如(圖三)；一個2048 bit的金鑰，估計使用400MHz Pentium處理器必須花費200人／年才能破解密碼。隨著科技日新月異，有些密碼在許多年之後可能就會被破解，因此安全防護技術並不是一勞永逸的，而是需要不停地升級。現有傳統的加密與解密規則系統分?DES、3DES、SHA-1與ACE；公開金鑰服務機制只能夠被用來確保訊息及通訊安全，而不能被用來辨認身分或設備／終端系統。

《圖三　透過金鑰加密技術傳送資訊》

安全防護技術未來趨勢

上述這些科技均可運用以矽為基礎的技術而實現。大部分的技術是由德軍及俄軍發展出來的。如今，加密／解密技術已被運用在矽IC晶片上，加上內建的反駭客掃描器，可提供安全防護系統建置一個穩固的架構。

這些安全晶片可廣泛應用在各種產品上，例如嵌入於智慧卡或USB外掛硬體裝置中，這些外掛裝置或卡片可儲存服務供應商（如銀行、網路、電信、安全接取、大眾運輸、身分證、健保卡、收入納稅申報及e化政府服務）的重要資料（如個人資料、特殊鑰匙及指紋檔案）。隨著珍貴資料被妥善保存，用戶可以安心地完成交易。

同樣的智慧卡晶片也可被運用在確保平臺安全上，如個人電腦、行動電話、PDA、路由器及其它設備等，而信任運算平臺聯盟（TCPA）在這方面則扮演著重要的角色。信任運算平臺聯盟協助將各項協定標準化，不論使用哪個矽製造商的產品，所有的安全晶片都能夠相容，如信任平臺模組。智慧卡晶片能確保資料內容傳輸的安全性（如音樂及視訊影像），一般用戶能夠下載免費資料，卻必須等到購買網站安全金鑰才能夠收聽或收看內容；如(圖四)。另外，智慧卡晶片也能被用來上網選購電腦遊戲，用戶可根據自身需求，使用限時或限量的方式完成選購動作；如(圖五)。

《圖四　透過安全防護技術進行影音資訊傳輸》

《圖五　透過安全防護技術進行網路交易》

在標準加密／解密的規則系統中，這些安全晶片是可以相容的。所謂的安全晶片是必須經過認證，以符合特定?業安全標準，例如：評估確定等級（Evaluation Assurance Levels；EAL）與歐洲資訊技術安全評估準則（European Information Technology Security Evaluation Criteria；ITSEC）在銀行業、服務業與其他?業均扮演著重要角色。然而接受程度仍視國情及?品的不同而有所差異。

安全晶片技術有下列幾個方向：

1.符合應用產品的實際需求

電源管理。愈來愈多的?品已朝迷你化發展，運作時所需功耗也必須因此降低，而部分智慧卡晶片已漸漸使用0.18微米的晶圓製程技術。

2.記憶體容量的增加

當應用?品日趨複雜之際，所需的記憶體也隨著增加；傳統記憶體容量大約從8k bit演進到16k及32k。電信服務供應商已增加愈來愈多的功能，而服務專案也吸引愈來愈多的行動電話用戶。

3.安全功能的增加

當駭客侵入方法日趨進步，安全晶片業者也必須增加產品的功能，例如英飛淩正計劃推出的32 bit加密控制器引擎（crypto controller engines）。

4.應用產品的產生

安全片業者憑藉著安全矽技術與專業知識，正找尋最佳方式將其?品運用在多元化之應用?品上，例如：從智慧卡、電腦應用到行動電話、PDA、智慧型電話，甚至延伸至路由器、伺服器及遠端終端設備等?品。

結論

在生物測定學產業裏，也有部分企業正在進行一些實驗，如：瞳孔辨認技術（Iris scanning）、DNA測試、聲音辨識及面容辨識，但大部分的方法仍尚未商品化。而隨著社會資訊化的腳步日益加快，相信有關資訊安全的問題也會越來越受到一般大眾的重視，屆時安全防護技術的研發與普及化，應是指日可待。

（作者為英飛凌行銷部經理）