專利名稱:一種安全認(rèn)證系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域,尤其涉及一種通過生物識別進(jìn)行安全認(rèn)證的系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù):
PMI(Privilege Management Infrastructure,授權(quán)管理基礎(chǔ)設(shè)施)是PKI(PublicKey Infrastructure,公鑰基礎(chǔ)設(shè)施)的擴(kuò)展,是一種通過為用戶發(fā)放權(quán)限屬性證書為其提供享有訪問某些受保護(hù)資源的特權(quán)的機(jī)制。一個(gè)用戶可以有多個(gè)權(quán)限屬性證書,分別表明其擁有的各種權(quán)限。一般地,一個(gè)申請?jiān)L問某個(gè)資源的用戶持有特定的權(quán)限屬性證書,PMI系統(tǒng)在驗(yàn)證其權(quán)限屬性證書的合法性之前,先要確定其身份的真實(shí)性,即先需要其進(jìn)行身份認(rèn)證,身份認(rèn)證通過后才進(jìn)行權(quán)限屬性驗(yàn)證,驗(yàn)證通過,就給予用戶訪問相關(guān)資源的權(quán)利,否則拒絕服務(wù)。
生物認(rèn)證是利用人的生物特征,如指紋、虹膜、語音及簽名等來進(jìn)行身份認(rèn)證的一種手段。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展以及各種算法的不斷改進(jìn),生物認(rèn)證技術(shù)作為一種準(zhǔn)確、快速和高效的身份認(rèn)證方法越來越廣泛地應(yīng)用于各種安全領(lǐng)域。
現(xiàn)有的PMI中,以用戶口令或者密鑰配合PKI公鑰進(jìn)行身份認(rèn)證,由于用戶口令或密鑰容易被黑客通過各種方法來破譯,從而對網(wǎng)絡(luò)安全造成威脅。與此相比,生物認(rèn)證具有安全、不易攻破等特點(diǎn),因此將生物認(rèn)證和PMI相結(jié)合,利用生物識別對用戶身份進(jìn)行認(rèn)證,可以增強(qiáng)PMI認(rèn)證的安全性。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中PMI認(rèn)證中通過用戶口令或者密鑰配合PKI公鑰對用戶身份進(jìn)行認(rèn)證時(shí)安全性比較低的問題。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明提供了一種安全認(rèn)證系統(tǒng),所述安全認(rèn)證系統(tǒng)包括權(quán)限認(rèn)證子系統(tǒng),用于輸出對用戶身份進(jìn)行生物識別認(rèn)證所需要的用戶屬性參數(shù)信息;生物算法證書,用于保存與所述用戶屬性參數(shù)信息對應(yīng)的生物識別參數(shù)信息;以及生物認(rèn)證子系統(tǒng),用于獲取所述生物識別參數(shù)信息,并根據(jù)所述生物識別參數(shù)信息對用戶身份進(jìn)行生物識別認(rèn)證。
所述生物識別參數(shù)信息包括生物特征類型標(biāo)識、生物識別算法標(biāo)識以及安全級別和生物識別相關(guān)參數(shù)對應(yīng)列表;所述安全級別和生物識別相關(guān)參數(shù)對應(yīng)列表包括安全級別信息以及與所述安全級別信息對應(yīng)的識別門限。
所述用戶屬性參數(shù)信息包括權(quán)限屬性信息,以及與所述權(quán)限屬性信息對應(yīng)的安全級別信息。
所述生物識別參數(shù)信息進(jìn)一步包括用戶權(quán)限信息。
為了更好地實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的,本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種安全認(rèn)證方法,所述方法包括下述步驟A.輸出對用戶身份進(jìn)行生物識別認(rèn)證所需要的用戶屬性參數(shù)信息;B.獲取與所述用戶屬性參數(shù)信息對應(yīng)的生物識別參數(shù)信息;C.利用所述生物識別參數(shù)信息對用戶身份進(jìn)行生物識別認(rèn)證。
所述生物識別參數(shù)信息包括生物特征類型標(biāo)識、生物識別算法標(biāo)識以及安全級別和生物識別相關(guān)參數(shù)對應(yīng)列表;所述安全級別和生物識別相關(guān)參數(shù)對應(yīng)列表包括安全級別信息以及與所述安全級別信息對應(yīng)的識別門限。
所述用戶屬性參數(shù)信息包括權(quán)限屬性信息,以及與所述權(quán)限屬性信息對應(yīng)的安全級別信息。
所述生物識別參數(shù)信息進(jìn)一步包括用戶權(quán)限信息。
本發(fā)明將生物認(rèn)證與PMI權(quán)限認(rèn)證進(jìn)行結(jié)合,提高了PMI中身份認(rèn)證的安全性,同時(shí)擴(kuò)大了生物認(rèn)證的適用范圍。
圖1是本發(fā)明提供的通過生物識別進(jìn)行安全認(rèn)證的系統(tǒng)架構(gòu)示意圖;圖2是本發(fā)明提供的通過生物識別進(jìn)行安全認(rèn)證的系統(tǒng)結(jié)構(gòu);圖3是在本發(fā)明的提供的一個(gè)實(shí)施例中對用戶進(jìn)行安全認(rèn)證的實(shí)現(xiàn)流程圖;圖4是在本發(fā)明的提供的另一個(gè)實(shí)施例中對用戶進(jìn)行安全認(rèn)證的實(shí)現(xiàn)流程圖。
具體實(shí)施例方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
圖1示出了本發(fā)明提供的基于生物認(rèn)證的安全認(rèn)證系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)將基于生物證書的BAI(Biometric Authentication Infrastructure,生物認(rèn)證基礎(chǔ)設(shè)施)和PMI相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)對用戶的身份認(rèn)證和權(quán)限認(rèn)證,尤其適用于安全級別要求不高的領(lǐng)域。
CA(Certificate Authority,認(rèn)證中心)、BCA(Biometric Certificate Authority,生物證書權(quán)威)、SOA(Source of Authentication,信任源點(diǎn))、TBA(TelebiometricAuthority,通信生物認(rèn)證權(quán)威)都是可信任的權(quán)威機(jī)構(gòu)。
CA為PKI中負(fù)責(zé)產(chǎn)生、分配并管理數(shù)字證書(公鑰證書)的可信賴的第三方權(quán)威機(jī)構(gòu),是PKI安全體系的核心環(huán)節(jié),通常采用多層次的分級結(jié)構(gòu)。上級認(rèn)證中心負(fù)責(zé)簽發(fā)和管理下級認(rèn)證中心的證書,最下一級的認(rèn)證中心直接面向最終用戶。
SOA為PMI中的中心業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn),也是整個(gè)PMI中的最終信任源和最高管理機(jī)構(gòu),負(fù)責(zé)授權(quán)管理策略的管理、應(yīng)用授權(quán)受理、AA(Attribution Authority,屬性權(quán)威機(jī)構(gòu))中心的設(shè)立審核及管理和授權(quán)管理體系業(yè)務(wù)的規(guī)范化等。
AA是PMI的核心服務(wù)節(jié)點(diǎn),是對應(yīng)于具體應(yīng)用系統(tǒng)的授權(quán)管理分系統(tǒng),與SOA中心通過業(yè)務(wù)協(xié)議達(dá)成相互的信任關(guān)系,負(fù)責(zé)應(yīng)用授權(quán)受理、權(quán)限屬性證書的發(fā)放和管理,以及AA代理點(diǎn)的設(shè)立審核和管理等。AA需要為其所發(fā)放的所有權(quán)限屬性證書維持一個(gè)歷史記錄和更新記錄。
BAI是使用生物證書對用戶身份進(jìn)行認(rèn)證的基礎(chǔ)設(shè)施,其基礎(chǔ)要素是生物證書和數(shù)字簽名。用戶提供生物證書和生物特征數(shù)據(jù)給認(rèn)證系統(tǒng),認(rèn)證系統(tǒng)根據(jù)BAC(Biometric Algorithm Certificate,生物算法證書)提供的生物識別參數(shù)進(jìn)行生物識別認(rèn)證。
BAC負(fù)責(zé)保存各種生物識別算法、識別門限、安全認(rèn)證級別等生物識別參數(shù),可以保存為目錄形式,或者由驗(yàn)證服務(wù)器保管。
TBA是為各種生物識別算法進(jìn)行權(quán)威認(rèn)證的可信任第三方機(jī)構(gòu)。TBA為經(jīng)過其認(rèn)證的生物識別算法頒發(fā)BAC。
BCA為BAI中頒發(fā)包含數(shù)字簽名和生物特征模板的生物證書的第三方權(quán)威機(jī)構(gòu)。
生物識別認(rèn)證的結(jié)果通過判斷生物特征匹配結(jié)果在是否有效范圍內(nèi)來得到,因此使用的是近似匹配,而不像密碼系統(tǒng)那樣進(jìn)行精確匹配。決定生物識別的有效性因系統(tǒng)不同而不同,取決于生物特征的類型和系統(tǒng)使用的生物識別算法。在生物識別算法中,識別門限一個(gè)重要的參數(shù)值,生物識別算法通過識別門限可以實(shí)施生物識別。識別門限影響識別結(jié)果的精確度,即不同的門限設(shè)置,可能會導(dǎo)致生物識別算法的識別結(jié)果發(fā)生變化。
所有的生物認(rèn)證都有一個(gè)可配置參數(shù)誤接收率(FAR)和誤拒絕率(FRR)。FAR是衡量用戶本應(yīng)該遭受拒絕卻被系統(tǒng)接受的參數(shù),F(xiàn)RR是衡量用戶本應(yīng)該被系統(tǒng)接受卻遭到拒絕的參數(shù)。FAR和FRR相互制約,而FAR和FRR的大小又直接由識別門限決定。如果用嚴(yán)格的策略使非法用戶進(jìn)入系統(tǒng)的可能性FAR減少以提高系統(tǒng)安全級別,就需要提高識別門限,那么合法用戶被拒絕的概率FRR就增加。如果減少系統(tǒng)拒絕合法用戶的可能性FRR,就需要降低識別門限,那么非法用戶得到授權(quán)的概率FAR就增加,認(rèn)證系統(tǒng)的安全級別也相應(yīng)的降低。
在基于BAI認(rèn)證的PMI系統(tǒng)中,在邏輯上BAI和PMI是相對獨(dú)立的,但是在結(jié)合生物認(rèn)證的PMI應(yīng)用系統(tǒng)中使用權(quán)限證書進(jìn)行授權(quán)服務(wù)時(shí),二者又相互關(guān)聯(lián)。BAI中身份的創(chuàng)建和維護(hù)是獨(dú)立于PMI的,BAI的建立往往早于PMI?;谏镒C書的BAI對用戶進(jìn)行身份認(rèn)證時(shí),必須能夠獲得可信任生物識別參數(shù)如生物識別門限。因此在BAI建立的同時(shí)必須建立可提供生物識別參數(shù)的生物證書目錄BAC。
圖2示出了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的認(rèn)證系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。生物認(rèn)證子系統(tǒng)(BiometricAuthentication System,簡稱BAS)和授權(quán)認(rèn)證子系統(tǒng)(Privilege AuthenticationSystem,簡稱)分別是應(yīng)用BAI和PMI對用戶身份和用戶權(quán)限進(jìn)行安全認(rèn)證的系統(tǒng),PAS與BAS之間通過BAC實(shí)現(xiàn)結(jié)合。PAS、BAS實(shí)現(xiàn)屬于現(xiàn)有技術(shù),形式可以有多種,本發(fā)明不作具體描述。
在本發(fā)明中,PAS提供生物認(rèn)證所需要的用戶屬性參數(shù),BAC根據(jù)PAS提供的用戶屬性參數(shù)向BAS提供與用戶屬性參數(shù)對應(yīng)的生物識別參數(shù),BAS根據(jù)BAC提供的生物識別參數(shù)選擇相應(yīng)的生物識別算法,利用生物證書對用戶的生物特征數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證,從而實(shí)現(xiàn)對用戶身份的識別認(rèn)證。PAS對通過身份認(rèn)證的用戶進(jìn)行權(quán)限認(rèn)證。
生物證書是綁定了用戶身份和生物特征數(shù)據(jù)并經(jīng)過數(shù)字簽名的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),BCA是頒發(fā)生物證書的權(quán)威機(jī)構(gòu)。
作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,PAS提供生物認(rèn)證準(zhǔn)確度參數(shù),對BAS的生物識別認(rèn)證進(jìn)行指導(dǎo),以滿足對具有不同安全級別權(quán)限的用戶進(jìn)行身份認(rèn)證的要求。該生物認(rèn)證準(zhǔn)確度參數(shù)是PAS根據(jù)被訪問資源的安全性要求而作出的。
為了結(jié)合生物認(rèn)證,本發(fā)明對PMI的權(quán)限屬性證書進(jìn)行修改,將生物認(rèn)證所需要的用戶屬性參數(shù)加入權(quán)限屬性證書中,具體可以放在權(quán)限屬性證書的擴(kuò)展信息中。屬性證書的擴(kuò)展信息主要是聲明和證書應(yīng)用相關(guān)的一些策略信息。
作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,在權(quán)限屬性證書的擴(kuò)展信息中加入屬性安全級別列表,即證書中所聲稱的各權(quán)限屬性對應(yīng)的安全級別列表,該安全級別直接反映了生物認(rèn)證結(jié)果的置信度。
屬性安全級別列表參考結(jié)構(gòu)如下Attribute Security Level List(屬性安全級別列表){Privilege attribute(權(quán)限屬性);Security Level(安全級別);}在支持角色的屬性證書中,角色所對應(yīng)的權(quán)限屬性也有一個(gè)屬性安全級別列表,以便權(quán)限驗(yàn)證者獲知該權(quán)限要求的安全級別。
相應(yīng)的,BAC包含一個(gè)安全級別和生物識別相關(guān)參數(shù)對應(yīng)列表,記錄不同生物類型的不同識別算法所對應(yīng)的不同的生物識別參數(shù)。BAC的目錄結(jié)構(gòu)參考如下Biometric Type Identifier(生物特征類型標(biāo)識)->Biometric AlgorithmIdentifier(生物識別算法標(biāo)識)->Security Level BioRef List(安全級別和生物識別相關(guān)參數(shù)對應(yīng)列表)。
Security Level BioRef List Structure(安全級別和生物識別相關(guān)參數(shù)對應(yīng)列表結(jié)構(gòu)){Security Level(安全級別);Threshold Value(識別門限);
Other BioRef(其他參數(shù));…}其中,生物特征類型標(biāo)識指示生物識別采用何種生物特征類型,例如指紋、虹膜、語音等。
生物識別算法標(biāo)識指示出針對一種生物特征類型,采用何種識別算法。
安全級別和生物識別相關(guān)參數(shù)對應(yīng)列表指示在某安全級別下對應(yīng)的在特定識別算法下的生物識別參數(shù)。具體關(guān)于生物識別參數(shù)的描述可以參考NISTIR6529Common Biometric Exchange File Format(CBEFF)中的描述和定義。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,生物識別參數(shù)為識別門限。
以下通過兩個(gè)實(shí)施例具體描述BAS和PAS結(jié)合實(shí)現(xiàn)身份和權(quán)限認(rèn)證過程結(jié)合圖3對實(shí)施例一進(jìn)行詳細(xì)說明如下用戶請求訪問某特定資源,BAS和PAS系統(tǒng)分別向用戶發(fā)送身份認(rèn)證和權(quán)限認(rèn)證請求1.用戶響應(yīng)BAS的身份認(rèn)證請求,協(xié)商認(rèn)證方式,并發(fā)送生物證書;2.在執(zhí)行1的同時(shí),用戶響應(yīng)PAS的權(quán)限認(rèn)證請求,聲明對資源的訪問權(quán)限,并發(fā)送權(quán)限屬性證書;3.BAS根據(jù)協(xié)商的認(rèn)證方式和生物識別算法向BAC發(fā)送生物識別參數(shù)如識別門限的請求;4.在執(zhí)行3的同時(shí),PAS根據(jù)用戶聲明的權(quán)限將權(quán)限屬性證書中的用戶屬性參數(shù)信息,例如該用戶的權(quán)限屬性所對應(yīng)的安全級別發(fā)送給BAC;5.BAC根據(jù)3中的參數(shù)請求和4發(fā)送的安全級別,檢索到3中請求的參數(shù)發(fā)送給BAS;6.BAS根據(jù)BAC提供的生物識別參數(shù)對用戶身份進(jìn)行識別認(rèn)證,如果身份認(rèn)證通過則進(jìn)行由PAS對用戶權(quán)限進(jìn)行驗(yàn)證,否則直接拒絕;7.如果身份認(rèn)證和權(quán)限認(rèn)證全部通過,則用戶可以按照其聲稱的權(quán)限訪問資源。
結(jié)合圖4對實(shí)施例二進(jìn)行詳細(xì)說明如下用戶請求訪問某特定資源,BAS和PAS系統(tǒng)分別向用戶發(fā)送身份認(rèn)證和權(quán)限認(rèn)證請求1.用戶響應(yīng)BAS的身份認(rèn)證請求,協(xié)商認(rèn)證方式,并發(fā)送生物證書;;2.在執(zhí)行1的同時(shí),用戶響應(yīng)PAS的權(quán)限認(rèn)證請求,聲明對資源的訪問權(quán)限,并發(fā)送權(quán)限屬性證書;3.PAS將權(quán)限屬性證書中的用戶屬性參數(shù)信息,例如該用戶的權(quán)限屬性所對應(yīng)的安全級別發(fā)送給BAS;4.BAS根據(jù)安全級別和用戶協(xié)商生物認(rèn)證方式;5.BAS根據(jù)協(xié)商好的認(rèn)證方式,確定生物識別算法,并向BAC發(fā)送生物識別參數(shù)如識別門限的請求,發(fā)送請求時(shí)攜帶生物識別類型、識別算法和屬性安全級別等相關(guān)參數(shù);6.BAC根據(jù)5中請求攜帶的參數(shù),檢索到與請求匹配的生物識別參數(shù)發(fā)送給BAS;7.BAS根據(jù)BAC提供的生物識別參數(shù)對用戶身份進(jìn)行識別認(rèn)證,如果身份認(rèn)證通過則進(jìn)行由PAS對用戶權(quán)限進(jìn)行驗(yàn)證,否則直接拒絕;8.如果身份認(rèn)證和權(quán)限認(rèn)證全部通過,則用戶可以按照其聲稱的權(quán)限訪問資源。
在實(shí)施例一中,BAS和PAS間交互較少,BAS和PAS系統(tǒng)相對獨(dú)立運(yùn)行,BAS沒有參考訪問權(quán)限的安全級別就直接與用戶協(xié)商認(rèn)證方式。在實(shí)施例二中,BAS和PAS間交互較多,BAS進(jìn)行身份認(rèn)證時(shí)參考了訪問權(quán)限安全級別后再與用戶協(xié)商認(rèn)證方式。兩個(gè)實(shí)施例可以根據(jù)實(shí)際情況來選擇適用,也可以根據(jù)具體情況設(shè)計(jì)其他認(rèn)證方式。
在本發(fā)明中,也可以通過生物算法證書的擴(kuò)展信息中加入PMI認(rèn)證所需要的權(quán)限信息來實(shí)現(xiàn)BAI和PMI的結(jié)合,具體過程不再贅述。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種安全認(rèn)證系統(tǒng),特征在于,所述安全認(rèn)證系統(tǒng)包括權(quán)限認(rèn)證子系統(tǒng),用于輸出對用戶身份進(jìn)行生物識別認(rèn)證所需要的用戶屬性參數(shù)信息;生物算法證書,用于保存與所述用戶屬性參數(shù)信息對應(yīng)的生物識別參數(shù)信息;以及生物認(rèn)證子系統(tǒng),用于獲取所述生物識別參數(shù)信息,并根據(jù)所述生物識別參數(shù)信息對用戶身份進(jìn)行生物識別認(rèn)證。
2.如權(quán)利要求1所述的安全認(rèn)證系統(tǒng),其特征在于,所述生物識別參數(shù)信息包括生物特征類型標(biāo)識、生物識別算法標(biāo)識以及安全級別和生物識別相關(guān)參數(shù)對應(yīng)列表;所述安全級別和生物識別相關(guān)參數(shù)對應(yīng)列表包括安全級別信息以及與所述安全級別信息對應(yīng)的識別門限。
3.如權(quán)利要求1所述的安全認(rèn)證系統(tǒng),其特征在于,所述用戶屬性參數(shù)信息包括權(quán)限屬性信息,以及與所述權(quán)限屬性信息對應(yīng)的安全級別信息。
4.如權(quán)利要求1所述的安全認(rèn)證系統(tǒng),其特征在于,所述生物識別參數(shù)信息進(jìn)一步包括用戶權(quán)限信息。
5.一種安全認(rèn)證方法,其特征在于,所述方法包括下述步驟A.輸出對用戶身份進(jìn)行生物識別認(rèn)證所需要的用戶屬性參數(shù)信息;B.獲取與所述用戶屬性參數(shù)信息對應(yīng)的生物識別參數(shù)信息;C.利用所述生物識別參數(shù)信息對用戶身份進(jìn)行生物識別認(rèn)證。
6.如權(quán)利要求5所述的安全認(rèn)證方法,其特征在于,所述生物識別參數(shù)信息包括生物特征類型標(biāo)識、生物識別算法標(biāo)識以及安全級別和生物識別相關(guān)參數(shù)對應(yīng)列表;所述安全級別和生物識別相關(guān)參數(shù)對應(yīng)列表包括安全級別信息以及與所述安全級別信息對應(yīng)的識別門限。
7.如權(quán)利要求5所述的安全認(rèn)證方法,其特征在于,所述用戶屬性參數(shù)信息包括權(quán)限屬性信息,以及與所述權(quán)限屬性信息對應(yīng)的安全級別信息。
8.如權(quán)利要求5所述的安全認(rèn)證方法,其特征在于,所述生物識別參數(shù)信息進(jìn)一步包括用戶權(quán)限信息。
全文摘要
本發(fā)明適用于網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域,提供了一種安全認(rèn)證系統(tǒng)及方法,所述安全認(rèn)證系統(tǒng)包括權(quán)限認(rèn)證子系統(tǒng),用于輸出對用戶身份進(jìn)行生物識別認(rèn)證所需要的用戶屬性參數(shù)信息;生物算法證書,用于保存與所述用戶屬性參數(shù)信息對應(yīng)的生物識別參數(shù)信息;以及生物認(rèn)證子系統(tǒng),用于獲取所述生物識別參數(shù)信息,并根據(jù)所述生物識別參數(shù)信息對用戶身份進(jìn)行生物識別認(rèn)證。本發(fā)明將生物認(rèn)證與PMI權(quán)限認(rèn)證進(jìn)行結(jié)合,提高了PMI中身份認(rèn)證的安全性,同時(shí)擴(kuò)大了生物認(rèn)證的適用范圍。
文檔編號G06F21/42GK1859096SQ200510100660
公開日2006年11月8日 申請日期2005年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月22日
發(fā)明者位繼偉, 鄭志彬, 李超 申請人:華為技術(shù)有限公司