電子護照的發展與未來

摘要：隨著世界范圍內國家、地區間交流的空前廣泛，我國出入境人員數量持續增加。電子護照作為出入境人員能夠進行正常出入境活動的必備條件，發揮著至關重要的作用。文章將從電子護照的發展歷程入手，淺析電子護照實際應用中的安全性和脆弱性，并就電子護照今后的趨勢提出建議。

關鍵詞：邊檢機關；電子護照；電子證件

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2024.05.046

中圖分類號：D 523.36；TP 309" " " " " 文獻標志碼：A" " " " " "文章編碼：1672-7274（2024）05-0-04

The Development and Future of Electronic Passports

ZHANG Shishuo， LU Yuan

（Shijiazhuang Entry Exit Border Inspection Station， Shijiazhuang 050802， China）

Abstract： With the unprecedented and extensive exchanges between countries and regions worldwide， the number of people entering and leaving China continues to increase. Electronic passport plays a crucial role as a necessary condition for entry and exit personnel to carry out normal entry and exit activities. The article will start with the development process of electronic passports， analyze the security and vulnerability of electronic passports in practical applications， and provide suggestions for the future trends of electronic passports.

Keywords： border inspection agencies; electronic passport; electronic documents

1" "電子護照的發展

電子護照是指一種內置非接觸式集成電路芯片的機讀護照，該芯片存儲有持證人的基本信息和生物特征信息等。它融合了傳統護照的物理防偽技術、電子射頻技術、生物特征識別技術、圖像處理技術、信息保密與安全等高科技技術，并符合ICAO DOC 9303號文件第1部分的規范?！吨腥A人民共和國護照法》第十二條規定“護照具備視讀與機讀兩種功能。護照的防偽性能參照國際技術標準制定”。電子護照的發展歷程可以追溯到20世紀80年代末和90年代初，其主要發展歷程如下。

（1）機讀護照（1980年代）：最早的機讀護照引入了機讀區域，將個人信息以光學字符識別（OCR）的方式編碼，并可以通過機器讀取。

（2）電子護照試點項目（1990年代）：一些國家開始試驗將芯片嵌入護照中，以存儲和傳輸個人信息。芯片通常使用射頻識別（RFID）技術。

（3）國際標準化組織（ISO）標準（2004年）：國際標準化組織發布了ISO 14443和ISO 19794標準，規定了電子護照的設計和功能。

（4）第一代電子護照（2005年）：澳大利亞和新西蘭成為最早正式推出電子護照的國家。第一代電子護照使用了RFID技術，將個人信息存儲在芯片中。

（5）第二代電子護照（2006年）：歐盟成為第一個使用第二代電子護照的地區。第二代電子護照引入了更強大的安全功能，如數字簽名和生物識別技術[1]。

（6）進一步的發展和創新（2020年至今）：隨著技術的不斷進步，電子護照的功能和安全性不斷提高。一些國家還開始探索使用區塊鏈技術來提高護照的安全性和防偽能力。

2" "電子護照的應用與安全性能

我國于2012年全面推廣電子護照，電子護照采用多種物理與數字安全技術對抗潛在的威脅。按照國際民航組織的要求，在護照的信息頁印有持證人的姓名、性別、國籍、出生日期、護照號碼、辦理日期、失效日期及校驗碼。其中電子護照的安全標準中提供了五種安全驗證機制：被動認證、主動認證、基本訪問控制、擴展訪問控制、補充訪問控制。

2.1 被動認證

被動認證的核心是數字簽名。電子護照的簽發機構將電子護照信息數據對應的值加密，并使用私鑰生成數字簽名。電子護照的被動認證過程主要包括以下步驟。

（1）護照讀?。哼吘硻z查官使用專門的讀取設備讀取護照中的芯片上存儲的信息。

（2）芯片驗證：讀取設備會驗證芯片的完整性和真實性，確保芯片沒有被篡改或復制。

（3）身份驗證：讀取設備會解密芯片中的數據，并與護照上的基本信息進行比對，如姓名、出生日期等。此外，讀取設備還可以使用護照中的生物識別數據（如指紋、面部識別）與持有者進行比對。

（4）授權檢查：讀取設備會檢查護照的有效期和簽發國家等信息，以確定護照是否有效并被授權用于跨境旅行。

2.2 主動認證

主動認證是通過驗證終端和電子護照芯片之間實施挑戰—應答協議。目的是驗證芯片本身的真實性，防止芯片被替換情況的發生。在實施主動認證時，驗證終端隨機生成一個數，并向護照芯片發送，芯片收到命令后使用只有發證機關才了解的私鑰進行加密運算，生成驗證數據返回終端。終端再使用公鑰解密驗證數據，與先前隨機發送的數字對比。如果通過驗證，則說明芯片擁有認證私鑰，該證件是由合法發證機關發放的。

2.3 基本訪問控制

采用芯片技術對信息進行安全傳輸，利用機讀區信息形成一個特殊的認證密鑰，使信息不容易被攻破，有效地防止芯片內容被竊取、偷聽。其特點主要有以下幾點。

（1）密鑰和密碼保護：電子護照中的敏感信息通常采用加密算法進行保護。訪問這些信息，需要使用正確的密鑰和密碼進行解密[2]。密鑰和密碼是僅限授權人員持有的機密信息。

（2）認證和授權：電子護照中的芯片通常包含一個認證和授權機制。出入境檢查人員或其他授權人員可以使用特定的讀取器來認證電子護照持有者的身份，并獲取必要的授權以訪問護照中的信息。

（3）安全協議和協議棧：電子護照使用一系列安全協議和協議棧來確保通信的安全性。這些協議和協議棧提供了數據完整性、身份認證和保密性等安全功能，以防止未經授權的訪問和篡改。

2.4 擴展訪問控制

隨著信息技術發展，電子護照加入了指紋信息，從而保證了護照的唯一性。擴展訪問限制是在基本訪問控制的基礎上對芯片進行的認證和終端認證。

（1）生物識別技術：除了基本的生物識別技術（如指紋、面部識別），還可以使用更高級的生物識別技術，如虹膜識別、聲紋識別等。這些技術的應用可以增加護照的安全性和準確性，防止冒用和偽造。

（2）多因素認證：多因素認證通過結合兩個或多個不同的身份驗證因素，如密碼、指紋、智能卡等，來提高訪問控制的可靠性。只有同時滿足多個因素的人員才能獲得訪問權限。

（3）安全協議和協議棧的更新：隨著技術的不斷發展，舊的安全協議和協議?？赡軙嬖诼┒?。為了進一步提高安全性，需要定期更新和升級安全協議和協議棧，以適應新的安全威脅和挑戰。

（4）安全審計和監控：對電子護照的訪問和使用進行安全審計和監控，可以及時發現和應對潛在的安全問題。這包括記錄訪問日志、實時監控和分析訪問行為等。

2.5 補充訪問控制

電子護照的補充訪問控制是指在基本訪問控制和擴展訪問控制的基礎上，采用額外的措施來進一步增強護照的安全性和防止未經授權的訪問。以下是電子護照的一些補充訪問控制措施的例子。

（1）虛擬化技術：通過將電子護照的數據和應用程序隔離在一個安全的虛擬環境中，可以防止惡意軟件或攻擊者對護照進行未經授權的訪問。

（2）安全芯片：在電子護照中使用具有安全芯片的技術，可以提供更高級的訪問控制和數據保護。安全芯片可以存儲和處理敏感信息，并提供加密和解密功能，以確保數據的安全性和完整性。

（3）隨機數生成：使用隨機數生成器來生成隨機數，用于加密和解密數據，以及生成數字簽名。這樣可以增加護照的安全性，防止攻擊者通過破解預測算法來獲取敏感信息。

3" "電子護照的脆弱性

3.1 信息泄露與篡改

由于驗證信息是通過護照和閱讀終端設備之間的無線通信方式，在此過程中可能會導致多方信息泄露，如持證人的身份被盜、個人信息被濫用、生物特征等隱私信息被侵犯、成為被跟蹤的工具，個人信息被利用于從事危害持證人或發證國家安全的活動等；此外還存在護照芯片的真實性和完整性被破壞，即無法確認護照中的數字信息是由認證的發行機關所發行及信息寫入后被不法分子非法篡改。

3.2 竊聽與克隆

由于采用了非接觸式智能卡，電子護照可以在一定范圍內被未授權的讀卡器激活。目前，只有美國等少數國家的電子護照采用了屏蔽封皮，避免持證人在不知情的情況下被掃描；此外，電子護照使用了各種技術手段，如RFID芯片和密碼學算法等。然而，這些技術存在著漏洞和弱點，可能被黑客利用來進行攻擊，如破解密碼、竊取數據，極大破壞持證人對信息安全的要求[3]。

3.3 標準不統一

不同國家對于電子護照的技術標準涉及到芯片類型、數據格式、加密算法、生物識別技術等方面的差異。這些差異可能導致讀卡器無法讀取其他國家的電子護照，或者在讀取時出現錯誤。

為了解決這個問題，國際民用航空組織（ICAO）制定了電子護照的統一技術標準，稱為“電子護照規范”（ePassport specifications）。這些規范旨在確保不同國家的電子護照能夠在全球范圍內互通互認。

然而，盡管存在統一的技術標準，但實際上仍然存在一些國家在實施這些標準時存在差異或者延遲。這可能導致在國際邊境過關時出現不兼容或者識讀問題。

4" "電子護照的未來

4.1 推廣信任旅客計劃

信任旅客計劃（Known Traveler Program）是一種旅行安全計劃，旨在提供旅行便利性和加速安全檢查流程，同時確保旅客的安全。該計劃依賴于旅客的預先注冊和背景調查，以建立旅客的信任度，并將其識別為低風險旅客，從而減少其在機場安全檢查過程中的不便。

電子護照與信任旅客計劃是兩個不同的概念，但它們可以相互補充以提供更便捷和安全的旅行體驗。電子護照可以作為信任旅客計劃的一部分，通過在電子護照中存儲旅客的信任旅客計劃信息，旅客可以在機場安全檢查時更方便地驗證其信任旅客的身份和資格。這樣可以進一步提高旅客的便利性和安全性。

4.2 完善創新電子芯片

歐洲難民危機、國際恐怖主義升級以及犯罪活動增加，這些因素導致護照防盜防偽需求攀升。為了使護照內的電子芯片安全性更高，可采取不同措施創新完善。

（1）增加存儲容量：電子護照的電子芯片可以增加存儲容量，以便存儲更多的個人信息和相關數據。這樣可以提供更多的功能和服務，如存儲更多的生物識別信息、旅行歷史記錄等。

（2）改進生物識別技術：電子護照的電子芯片可以引入更先進的生物識別技術，如指紋識別、虹膜識別、人臉識別等，以提高護照的身份驗證能力和防止冒用。

（3）增加多功能性：電子護照的電子芯片可以增加更多的功能，如可以集成支付功能、地鐵通行功能、門禁功能等，以提供更多的便利和服務。

（4）改善通信能力：電子護照的電子芯片可以改進通信能力，如引入無線通信技術，使護照能夠與其他設備進行通信，實現更便捷的邊境檢查和信息傳輸。

4.3 引入“移動護照”與“虛擬移動身份認證”概念

隨著移動技術的普及和發展，未來可能會出現移動護照的概念，旨在提高電子護照的移動化和無感知驗證。移動護照可以通過手機或其他移動設備來存儲和展示個人信息，提供更便利的護照使用方式，并可能與其他移動應用程序集成，為持有者提供更多便利和增值服務。

“虛擬移動身份認證”是指使用移動設備（如智能手機、平板電腦等）作為身份認證工具，通過虛擬化的方式進行身份驗證和授權。它可以替代傳統的實體身份證件，提供更便捷、安全和靈活的身份認證方式。未來，電子護照持有者能夠通過支持NFC的智能手機或可穿戴設備來證明自己的身份、與應用交互和驗證應用。用戶可以通過自己的移動設備隨時隨地進行身份認證，無需攜帶實體身份證件。

5" "結束語

為了實現全球范圍內的互操作性和互信，未來的電子護照發展可能需要各國之間加強合作，制定統一的標準和規范，以確保電子護照的相互認可和互操作性。因此更需要邊檢機關深入考慮發展戰略及方向，不斷利用新技術對電子護照完善更新，使其為國家移民事業的發展發揮相應的作用與價值。

參考文獻

[1] 國務院法治辦公室政法司，中國人民武裝警察部隊學院．《中華人民共和國出境入境管理法》釋義[M]．北京：中國人民公安大學出版社，2012．

[2] 黃薇．《中華人民共和國出境入境管理法》釋義及實用指南[M]．北京：中國民主法制出版社，2012．

[3] 張澤鑫．邊檢機關出入境證件認定研究[D]．廣州：華南理工大學，2018．