專利名稱：動(dòng)態(tài)口令生成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種身份認(rèn)證類產(chǎn)品，特別是應(yīng)用系統(tǒng)的用戶動(dòng)態(tài)口令生成方法，它可以防止相應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)的用戶口令被盜用、被猜測(cè)、被截取、被竊聽等安全隱患。
背景技術(shù)：
隨著網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)深入到我們的生活中，全球信息化已成為人類發(fā)展的大趨勢(shì)。對(duì)于國(guó)家來說，信息是社會(huì)發(fā)展的重要戰(zhàn)略資源。而對(duì)于企業(yè)來說，聯(lián)網(wǎng)信息和應(yīng)用則是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)率和競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)最大化的關(guān)鍵所在。但是，在充分利用網(wǎng)絡(luò)共享信息資源的同時(shí)，也意味著向員工、承包商、業(yè)務(wù)伙伴和客戶開放了您的網(wǎng)絡(luò)。
近幾年來，世界各國(guó)有關(guān)計(jì)算機(jī)與信息的犯罪案件正在呈上升的趨勢(shì)。根據(jù)國(guó)外CERT(Computer Emergency Response Team)的調(diào)查報(bào)告，2001年發(fā)生的網(wǎng)絡(luò)安全事故幾乎比萬用戶資料被盜，要求用戶立即修改密碼，其損失約850萬元。從2001年9月下旬到10月12日，北京各大報(bào)紙的頭版頭條多次報(bào)道股民股票賬戶被惡意操縱事件，股民累計(jì)損失達(dá)126.56萬元。2001年11月，我國(guó)江西省上饒市公安局破獲了一起電腦黑客襲擊證券公司案件。犯罪嫌疑人鄔某在不到兩個(gè)月的時(shí)間里，破解了申銀萬國(guó)上饒營(yíng)業(yè)部的78個(gè)股民賬號(hào)交易密碼，共產(chǎn)生非法交易額530多萬元。
我國(guó)所建的信息系統(tǒng)防護(hù)能力很差，許多應(yīng)用系統(tǒng)處于低設(shè)防甚至不設(shè)防狀態(tài)，完全受制于人。無論是局域網(wǎng)還是廣域網(wǎng)，都存在著自然和人為等諸多安全隱患。綜觀現(xiàn)在的形形色色的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)，最常見而簡(jiǎn)單的訪問控制方法是通過檢驗(yàn)輸入的用戶帳號(hào)、口令是否與數(shù)據(jù)庫(kù)中存放的值匹配來確認(rèn)用戶的真實(shí)性。用戶在沒有更改口令時(shí)，口令是靜止不變的，即所謂的“靜態(tài)口令”，而調(diào)查表明，有60％的系統(tǒng)被攻擊和突破的地方首先是這種靜態(tài)口令。許多最具危害性的犯罪都擁有共同的特點(diǎn)即繞過口令保護(hù)以獲取對(duì)信息或資金的訪問權(quán)限。而系統(tǒng)對(duì)于非法入侵者無法知曉他是誰？他在干什么？他干了些什么？因此，要解決信息安全問題，就有必要從改進(jìn)第一關(guān)——身份認(rèn)證開始。
為此，美國(guó)專利中公開了RSA公司的產(chǎn)品SecureID為典型代表，其口令令牌每60秒變化一次，來實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)口令。它采用單變量(即時(shí)間)的算法來產(chǎn)生動(dòng)態(tài)口令。這種動(dòng)態(tài)口令令牌由于為了保證時(shí)間認(rèn)證同步，存在這樣一種安全隱患這就是存在一個(gè)時(shí)間的漂移窗口。在該時(shí)間窗口內(nèi)的口令都是有效的，因?yàn)榭紤]到令牌時(shí)鐘與服務(wù)器時(shí)鐘之間的漂移，在認(rèn)證檢驗(yàn)時(shí)實(shí)際的有效時(shí)間區(qū)間還要比60秒大幾倍，因而給攻擊者留下更大的攻擊區(qū)間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種安全性更高，可靠性更好、使用方便、易于維護(hù)的動(dòng)態(tài)口令生成方法。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，動(dòng)態(tài)口令生成方法，它至少包括獲得3DES算法輸入?yún)⒘浚ㄟ^3DES算法產(chǎn)生動(dòng)態(tài)口令，其特征是所述的輸入?yún)⒘渴怯呻S機(jī)的變量作為虛時(shí)間因子、通過事件計(jì)數(shù)器作為同步因子、從每次都在變化的用戶個(gè)人密鑰中得到特征因子組成，由三個(gè)變量因子作參量，調(diào)用3DES算法生成動(dòng)態(tài)口令。
所述的口令是隨事件計(jì)數(shù)因子變化而變化。
所述的三因子存貯在存貯器內(nèi)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是由于采用隨機(jī)的變量得到虛時(shí)間因子，避免了時(shí)間同步的種種缺點(diǎn)；而口令是隨事件計(jì)數(shù)因子變化一次調(diào)用一次3DES算法，保證了每個(gè)口令只能使用一次，即使立即再次輸入也無法通過認(rèn)證。也不需注意令牌上當(dāng)前顯示的口令還有多少秒就要變化，是否來得及輸入到計(jì)算機(jī)中去，需要一個(gè)時(shí)間的等待過程。沒有這種限制，可以極為隨意。采用三因子作參量，調(diào)用3DES算法得到口令，更安全。


下面結(jié)合實(shí)施例附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明圖1是本發(fā)明實(shí)施例流程圖；圖2是3DES算法框圖；圖3是一個(gè)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)口令的生成裝置框圖。
具體實(shí)施例方式圖1給出了算法的流程過程，算法從100步驟開始，進(jìn)入鍵掃描程序101，檢測(cè)是否有模式選擇鍵按下，如模式選擇鍵沒有打開時(shí)，程序是處在低功耗，即節(jié)電模式102。在節(jié)電模式102時(shí)定時(shí)檢測(cè)模式選擇鍵沒有打開，沒有在此巡回檢測(cè)，如有乒乓鍵打開，由節(jié)電模式102進(jìn)入正常模式103；在進(jìn)入正常模式103后，程序進(jìn)入初始化操作104，對(duì)計(jì)數(shù)器、計(jì)時(shí)寄存器進(jìn)行清除；然后讀取初始化的數(shù)據(jù)包(主要包括虛時(shí)間變量、初始個(gè)人密鑰值和事件計(jì)數(shù)器，即3因子)，完成步驟105；接著執(zhí)行步驟106，對(duì)上述參數(shù)進(jìn)行校驗(yàn)，當(dāng)數(shù)據(jù)校驗(yàn)通不過時(shí)，執(zhí)行步驟108，給出出錯(cuò)信息，停止使用。當(dāng)數(shù)據(jù)校驗(yàn)?zāi)芡ㄟ^時(shí)，執(zhí)行步驟107，將數(shù)據(jù)表示成16進(jìn)制的ASCII；在此之后，以這些數(shù)據(jù)作參量，執(zhí)行109步驟進(jìn)行3DES運(yùn)算，得到準(zhǔn)密文；然后執(zhí)行步驟110、111、112，由準(zhǔn)密文進(jìn)行運(yùn)算分離，得到6字節(jié)的密文，也就是得到口令，并將口令進(jìn)行顯示。到此所需使用的新口令已經(jīng)產(chǎn)生完成，而在隨后的步驟中，將會(huì)產(chǎn)生下一口令的參量值。
程序?qū)?zhí)行步驟113、114，生成新的數(shù)據(jù)包(主要包括事件計(jì)數(shù)器值和虛時(shí)間因子以及個(gè)人密鑰值)，并將這個(gè)數(shù)據(jù)包存貯于EEPROM中，等待下一次鍵操作，產(chǎn)生下一口令。在完成上述操作后，程序接著執(zhí)行步驟115、116，產(chǎn)生一計(jì)時(shí)標(biāo)志信息，并檢測(cè)是否有鍵按下，如時(shí)間檢測(cè)步驟117在10分鐘內(nèi)沒有檢測(cè)到鍵按下，程序返回到開始的節(jié)電模式102。如在10分鐘內(nèi)檢測(cè)到鍵按下，執(zhí)行步驟118，清除計(jì)時(shí)標(biāo)志信息，停止計(jì)時(shí)；并進(jìn)入步驟119進(jìn)一步判斷是否是模式選擇鍵，當(dāng)是模式選擇鍵時(shí)，程序同樣返回到開始的節(jié)電模式102。如不是，程序進(jìn)入功能鍵120、121、122的操作，讀功能計(jì)數(shù)寄存器的值S，功能鍵有三種分別代表1、2、0。如值S值＝0，則執(zhí)行124顯示高8位的事件計(jì)數(shù)器值(加密的)；如值S值＝1，則執(zhí)行125顯示低8位的事件計(jì)數(shù)器值(加密的)；如值S值＝2，則執(zhí)行126顯示上一次口令值；無論是S值是多少，完成的功能鍵操作后，將執(zhí)行步驟127的程序，運(yùn)行S＝(S+1)MOD3，在此之后返回到步驟115，置計(jì)時(shí)標(biāo)志，重新開始計(jì)時(shí)。
如圖2所示，從提高安全性、經(jīng)濟(jì)性和方便使用出發(fā)，本發(fā)明中的動(dòng)態(tài)口令技術(shù)的核心借助3DES算法，它由虛時(shí)間因子、事件計(jì)數(shù)因子、個(gè)人密鑰因子三變量通過3DES算法來產(chǎn)生動(dòng)態(tài)口令。3DES算法使得用戶的口令每次使用時(shí)產(chǎn)生的都不一樣，具有不可預(yù)測(cè)性，而且每個(gè)口令的有效期就是輸入的瞬間，從而不易受重發(fā)攻擊和試探性攻擊，而且網(wǎng)絡(luò)截取也無效。
本發(fā)明中利用稱為“虛時(shí)間”的變量作為變動(dòng)的因子，事件計(jì)數(shù)器作為同步因子，用戶密鑰作為特征因子；采用虛時(shí)間是為了避免實(shí)時(shí)間的漂移同步問題；口令產(chǎn)生的事件計(jì)數(shù)器其初始值為一個(gè)隨機(jī)數(shù)。這樣由每次都變化的個(gè)人密鑰因子和虛時(shí)間變量因子、事件計(jì)數(shù)器因子通過3DES算法，將產(chǎn)生一個(gè)密文數(shù)據(jù)包。
圖3給出了動(dòng)態(tài)口令的生成裝置框圖，它至少由一個(gè)處理單元5、一個(gè)存貯單元7、功能鍵9、模式選擇鍵8、顯示單元6、時(shí)鐘芯片11和電源電路組成，由圖3的硬件完成動(dòng)態(tài)口令生成將以開始步驟100進(jìn)行，處理單元5不斷讀取模式選擇鍵8，檢測(cè)是否有模式選擇鍵8按下，如模式選擇鍵8處于高時(shí)，處理單元5處在低功耗模式，即節(jié)電模式102。在節(jié)電模式102時(shí)定時(shí)檢測(cè)模式選擇鍵8，沒有始終處在節(jié)電模式102，如模式選擇鍵8為低，并經(jīng)確認(rèn)，由節(jié)電模式102進(jìn)入正常模式103；在進(jìn)入正常模式103后，處理單元5進(jìn)入初始化操作104，對(duì)計(jì)數(shù)器、計(jì)時(shí)寄存器進(jìn)行清除；然后讀取讀取初始化的數(shù)據(jù)包(主要包括虛時(shí)間變量、初始個(gè)人密鑰值和事件計(jì)數(shù)器，即3因子)，完成步驟105；接著處理單元5對(duì)上述參數(shù)進(jìn)行校驗(yàn)，當(dāng)數(shù)據(jù)校驗(yàn)通不過時(shí)，執(zhí)行步驟108，給出出錯(cuò)信息，停止使用。當(dāng)數(shù)據(jù)校驗(yàn)?zāi)芡ㄟ^時(shí)，將數(shù)據(jù)表示成16進(jìn)制的ASCII；在此之后，以這些數(shù)據(jù)作參量，進(jìn)行3DES運(yùn)算，得到8字節(jié)的準(zhǔn)密文；由準(zhǔn)密文進(jìn)行運(yùn)算分離，得到6字節(jié)的密文，也就是得到口令，并將口令進(jìn)行顯示。到此所需使用的新口令已經(jīng)產(chǎn)生。而在隨后處理單元5將會(huì)產(chǎn)生下一口令的參量值并執(zhí)行步驟113、114，生成新的數(shù)據(jù)包(主要包括虛時(shí)間變量、初始個(gè)人密鑰值和事件計(jì)數(shù)器，即3因子)存貯于存貯單元7中，等待下一次鍵操作，產(chǎn)生下一口令。在完成上述操作后，程序接著執(zhí)行步驟115、116，產(chǎn)生一計(jì)時(shí)標(biāo)志信息，并檢測(cè)是否有功能鍵9、模式選擇鍵8按下，如在10分鐘內(nèi)沒有檢測(cè)到鍵按下，程序返回到開始的節(jié)電模式102。如在10分鐘內(nèi)檢測(cè)到鍵按下，清除計(jì)時(shí)標(biāo)志信息，停止計(jì)時(shí)；并判斷是否是模式選擇鍵8，當(dāng)是模式選擇鍵8時(shí)，處理單元5同樣進(jìn)入節(jié)電模式。否則是功能鍵9，進(jìn)行菜單顯示，0、顯示高8位的事件計(jì)數(shù)器值(加密的)；1、顯示低8位的事件計(jì)數(shù)器值(加密的)；2、顯示上一次口令值。
權(quán)利要求
1.動(dòng)態(tài)口令生成方法，它至少包括獲得3DES算法輸入?yún)⒘浚ㄟ^3DES算法產(chǎn)生動(dòng)態(tài)口令，其特征是它通過隨機(jī)的變量作為虛時(shí)間因子；通過事件計(jì)數(shù)器作為同步因子；從每次都在變化的用戶個(gè)人密鑰中得到特征因子，由上述的三個(gè)變量因子作參量，調(diào)用3DES算法生成動(dòng)態(tài)口令。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)口令生成方法，其特征是所述的口令是隨事件計(jì)數(shù)因子變化而變化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)口令生成方法，其特征是所述的三因子存貯在存貯器內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)口令生成方法，其特征是所述的獲得3DES算法輸入?yún)⒘浚ㄟ^3DES算法產(chǎn)生動(dòng)態(tài)口包括如下步驟算法從100步驟開始，進(jìn)入鍵掃描程序101，檢測(cè)是否有模式選擇鍵按下，如模式選擇鍵沒有打開時(shí)，程序是處在低功耗，即節(jié)電模式102；在節(jié)電模式102時(shí)定時(shí)檢測(cè)模式選擇鍵沒有打開，沒有在此巡回檢測(cè)，如有模式選擇鍵打開，由節(jié)電模式102進(jìn)入正常模式103；在進(jìn)入正常模式103后，程序進(jìn)入初始化操作104，對(duì)計(jì)數(shù)器、計(jì)時(shí)寄存器進(jìn)行清除；然后讀取初始化的數(shù)據(jù)包(主要包括虛時(shí)間變量、初始個(gè)人密鑰值和事件計(jì)數(shù)器，即3因子)，完成步驟105；接著執(zhí)行步驟106，對(duì)上述參數(shù)進(jìn)行校驗(yàn)，當(dāng)數(shù)據(jù)校驗(yàn)通不過時(shí)，執(zhí)行步驟108，給出出錯(cuò)信息，停止使用；當(dāng)數(shù)據(jù)校驗(yàn)?zāi)芡ㄟ^時(shí)，執(zhí)行步驟107，將數(shù)據(jù)表示成16進(jìn)制的ASCII；在此之后，以這些數(shù)據(jù)作參量，執(zhí)行109步驟進(jìn)行3DES運(yùn)算，得到準(zhǔn)密文；然后執(zhí)行步驟110、111、112，由準(zhǔn)密文進(jìn)行運(yùn)算分離，得到6字節(jié)的密文，也就是得到口令，并將口令進(jìn)行顯示；到此所需使用的新口令已經(jīng)產(chǎn)生完成，而在隨后的步驟中，將會(huì)產(chǎn)生下一口令的參量值；程序?qū)?zhí)行步驟113、114，生成新的數(shù)據(jù)包(主要包括虛時(shí)間變量、初始個(gè)人密鑰值和事件計(jì)數(shù)器，即3因子)，并將這些值存貯于EEPROM中，等待下一次鍵操作，產(chǎn)生下一口令；在完成上述操作后，程序接著執(zhí)行步驟115、116，產(chǎn)生一計(jì)時(shí)標(biāo)志信息，并檢測(cè)是否有鍵按下，如時(shí)間檢測(cè)步驟117在10分鐘內(nèi)沒有檢測(cè)到鍵按下，程序返回到開始的節(jié)電模式102；如在10分鐘內(nèi)檢測(cè)到鍵按下，執(zhí)行步驟118，清除計(jì)時(shí)標(biāo)志信息，停止計(jì)時(shí)；并進(jìn)入步驟119進(jìn)一步判斷是否是模式選擇鍵，當(dāng)是模式選擇鍵時(shí)，程序同樣返回到開始的節(jié)電模式102；如不是，程序進(jìn)入功能鍵120、121、122的操作，讀功能計(jì)數(shù)寄存器的值S，功能鍵有三種分別代表1、2、0；如值S值＝0，則執(zhí)行124顯示高8位的事件計(jì)數(shù)器值(加密的)；如值S值＝1，則執(zhí)行125顯示低8位的事件計(jì)數(shù)器值(加密的)；如值S值＝2，則執(zhí)行126顯示上一次口令值；無論是S值是多少，完成的功能鍵操作后，將執(zhí)行步驟127的程序，運(yùn)行S＝(S+1)MOD3，在此之后返回到步驟115，置計(jì)時(shí)標(biāo)志，重新開始計(jì)時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種身份認(rèn)證類產(chǎn)品，特別是應(yīng)用系統(tǒng)的用戶動(dòng)態(tài)口令生成方法，它可以防止相應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)的用戶口令被盜用、被猜測(cè)、被截取、被竊聽等安全隱患，它至少包括獲得3DES算法輸入?yún)⒘?，通過3DES算法產(chǎn)生動(dòng)態(tài)口令，其特征是它通過隨機(jī)的變量作為虛時(shí)間因子；通過事件計(jì)數(shù)器作為同步因子；從每次都在變化的用戶個(gè)人密鑰中得到特征因子，由上述的三個(gè)變量因子作參量，調(diào)用3DES算法生成動(dòng)態(tài)口令。所述的口令是隨事件計(jì)數(shù)因子變化而變化。所述的三因子存貯在存貯器內(nèi)。這種動(dòng)態(tài)口令生成方法安全性更高，可靠性更好、使用方便、易于維護(hù)。
文檔編號(hào)H04L9/06GK1731721SQ20041007303
公開日2006年2月8日 申請(qǐng)日期2004年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月22日
發(fā)明者王以和, 馮虞, 陳超 申請(qǐng)人:西安海星現(xiàn)代科技股份有限公司