專利名稱：一種移動(dòng)存儲(chǔ)裝置及數(shù)據(jù)安全傳輸方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于信息安全領(lǐng)域，具體涉及一種移動(dòng)存儲(chǔ)裝置，以及對(duì)保密 信息采用數(shù)據(jù)擺渡進(jìn)行安全傳輸?shù)姆椒捌湎到y(tǒng)，本發(fā)明保障了存儲(chǔ)裝置 間信息傳輸?shù)陌踩耘c機(jī)密性。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著我國(guó)信息化建設(shè)步伐的加快，"電子政務(wù)"應(yīng)運(yùn)而生，并 以前所未有的速度發(fā)展。電子政務(wù)體現(xiàn)在社會(huì)生活的各個(gè)方面工商注冊(cè) 申報(bào)、網(wǎng)上報(bào)稅、網(wǎng)上報(bào)關(guān)、基金項(xiàng)目申報(bào)等等。電子政務(wù)與國(guó)家和個(gè)人 的利益密切相關(guān)，在我國(guó)電子政務(wù)系統(tǒng)建設(shè)中，外部網(wǎng)絡(luò)連接著廣大民眾， 內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)連接著政府公務(wù)員桌面辦公系統(tǒng)，專網(wǎng)連接著各級(jí)政府的信息系 統(tǒng)，在外網(wǎng)、內(nèi)網(wǎng)、專網(wǎng)之間交換信息是基本要求。如何在保證內(nèi)網(wǎng)和專 網(wǎng)資源安全的前提下，實(shí)現(xiàn)從民眾到政府的網(wǎng)絡(luò)暢通、資源共享、方便快 捷是電子政務(wù)系統(tǒng)建設(shè)中必須解決的技術(shù)問(wèn)題。 一般采取的方法是在內(nèi)網(wǎng) 與外網(wǎng)之間實(shí)行防火墻的邏輯隔離，在內(nèi)網(wǎng)與專網(wǎng)之間實(shí)行物理隔離。物 理隔離網(wǎng)閘成為電子政務(wù)信息系統(tǒng)必須配置的設(shè)備，由此開(kāi)始，物理隔離 網(wǎng)閘產(chǎn)品與技術(shù)在我國(guó)快速興起，成為我國(guó)信息安全產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)新的 增長(zhǎng)點(diǎn)。
物理隔離網(wǎng)閘是使用帶有多種控制功能的固態(tài)開(kāi)關(guān)讀寫(xiě)介質(zhì)連接兩個(gè) 獨(dú)立主機(jī)系統(tǒng)的信息安全設(shè)備。由于物理隔離網(wǎng)閘所連接的兩個(gè)獨(dú)立主機(jī) 系統(tǒng)之間，不存在通信的物理連接、邏輯連接、信息傳輸命令、信息傳輸 協(xié)議，不存在依據(jù)協(xié)議的信息包轉(zhuǎn)發(fā)，只有數(shù)據(jù)文件的無(wú)協(xié)議"擺渡"，且 對(duì)固態(tài)存儲(chǔ)介質(zhì)只有"讀"和"寫(xiě)"兩個(gè)命令。所以，物理隔離網(wǎng)閘從物理上隔離、阻斷了具有潛在攻擊可能的一切連接，使"黑客"無(wú)法入侵、 無(wú)法攻擊、無(wú)法破壞，實(shí)現(xiàn)了真正的安全。
由于物理隔離的安全內(nèi)網(wǎng)間需要交換共享的數(shù)據(jù)越來(lái)越多，網(wǎng)間信息 共享結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，移動(dòng)存儲(chǔ)裝置因使用靈活、攜帶方便，使其在網(wǎng)間 信息流通應(yīng)用中迅速得到普及。越來(lái)越多的敏感信息、私密數(shù)據(jù)和檔案資 料通過(guò)無(wú)保護(hù)的移動(dòng)存儲(chǔ)裝置進(jìn)行存儲(chǔ)和中轉(zhuǎn)，尤其在政府、軍隊(duì)等對(duì)信 息安全有著特殊要求的部門(mén)中絕大部分的泄密事件都和移動(dòng)存儲(chǔ)裝置的濫 用和管理不善有關(guān)。移動(dòng)存儲(chǔ)裝置已經(jīng)成為在內(nèi)外網(wǎng)物理隔離的絕對(duì)安全 的條件下進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的重要手段，但其本身的"匿名性"給設(shè)備安全管 理帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)，身份認(rèn)證難、信息易泄露、常攜帶病毒等問(wèn)題一直困 擾著用戶和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全人員。
根據(jù)TNC (TrustedNetwork Connect，可信網(wǎng)絡(luò)連接)的基本原理，如果 接入網(wǎng)絡(luò)的每臺(tái)終端、每個(gè)用戶和運(yùn)行在終端上的每個(gè)軟件的運(yùn)行狀態(tài)及 其完整性都經(jīng)過(guò)了認(rèn)證和授權(quán)，保證它們的操作行為都是符合規(guī)定的，就 可以從源頭上有效扼制安全事件的產(chǎn)生。同時(shí)，結(jié)合數(shù)據(jù)擺渡技術(shù)，實(shí)現(xiàn) 兩個(gè)可信域在物理隔離的前提下進(jìn)行安全的數(shù)據(jù)通信，將其原理運(yùn)用于移 動(dòng)存儲(chǔ)裝置中，使可信域終端與移動(dòng)存儲(chǔ)裝置之間構(gòu)建可信連接，將保密 文件從終端擺渡至移動(dòng)存儲(chǔ)裝置中。分別從設(shè)備可信網(wǎng)絡(luò)接入和設(shè)備與終 端間安全數(shù)據(jù)交換兩個(gè)層面保障信息安全，是一種新的思路和可行的解決 方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種移動(dòng)存儲(chǔ)裝置及其數(shù)據(jù)安全傳輸方法，該 方法能夠?qū)?shù)據(jù)信息在存儲(chǔ)介質(zhì)間進(jìn)行無(wú)協(xié)議的安全傳輸，有效的防止了 由移動(dòng)存儲(chǔ)裝置帶來(lái)的安全隱患，并且具有成本低的特點(diǎn)；本發(fā)明還提供 了實(shí)現(xiàn)該方法的系統(tǒng)。
本發(fā)明提供的移動(dòng)存儲(chǔ)裝置，其特征在于該裝置內(nèi)置智能卡芯片，其存儲(chǔ)區(qū)域劃分為數(shù)據(jù)交換區(qū)與私密區(qū)，數(shù)據(jù)交換區(qū)作為私密區(qū)與其外部 的過(guò)渡區(qū)，將攔截所有針對(duì)私密區(qū)的訪問(wèn)操作，私密區(qū)用于存放加密后的 數(shù)據(jù)信息，數(shù)據(jù)交換區(qū)與其外部或數(shù)據(jù)交換區(qū)與私密區(qū)的連接狀態(tài)通過(guò)電 子開(kāi)關(guān)進(jìn)行切換。
基于上述移動(dòng)存儲(chǔ)裝置的數(shù)據(jù)安全傳輸方法，其步驟包括-
① 移動(dòng)存儲(chǔ)裝置接入內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端，并被此終端識(shí)別；
② 內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端通過(guò)用戶指紋對(duì)用戶身份進(jìn)行認(rèn)證，隨后，內(nèi)網(wǎng)主機(jī) 終端與移動(dòng)存儲(chǔ)裝置進(jìn)行雙向認(rèn)證；若以上認(rèn)證過(guò)程均通過(guò)，則轉(zhuǎn)入步驟 ③，否則，內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端拒絕移動(dòng)存儲(chǔ)裝置接入，轉(zhuǎn)入步驟⑦；
③ 用戶向內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端或移動(dòng)存儲(chǔ)裝置發(fā)出信息傳輸請(qǐng)求；用戶將發(fā) 起數(shù)據(jù)文件信息傳輸請(qǐng)求，以便數(shù)據(jù)文件在內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端和移動(dòng)存儲(chǔ)裝置 間進(jìn)行傳輸；
內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端將此請(qǐng)求操作的摘要信息反饋給用戶，該摘要信息包 括操作發(fā)起者、文件源地址、目標(biāo)地址和發(fā)起時(shí)間；
⑤用戶授權(quán)此操作；若授權(quán)通過(guò)，則進(jìn)入步驟⑥，否則，提示出錯(cuò)， 轉(zhuǎn)入步驟⑦；
◎進(jìn)行數(shù)據(jù)擺渡；實(shí)現(xiàn)內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端與移動(dòng)存儲(chǔ)裝置間的無(wú)協(xié)議信息 傳輸；
⑦終止。
實(shí)現(xiàn)上述的數(shù)據(jù)安全傳輸方法的系統(tǒng)，包括認(rèn)證服務(wù)器，及若干內(nèi)網(wǎng) 主機(jī)終端和移動(dòng)存儲(chǔ)裝置；認(rèn)證服務(wù)器包括指紋數(shù)據(jù)庫(kù)和審計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)，分 別用來(lái)提供用戶身份認(rèn)證的指紋信息以及系統(tǒng)備份用的日志信息；內(nèi)網(wǎng)主 機(jī)終端置于某信任域內(nèi)，通過(guò)終端代理與認(rèn)證服務(wù)器保持通訊，從指紋數(shù) 據(jù)庫(kù)中獲得個(gè)人指紋信息并將移動(dòng)存儲(chǔ)裝置的訪問(wèn)記錄計(jì)入審計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)； 內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端中的存儲(chǔ)器作為數(shù)據(jù)擺渡三方實(shí)體中的一方參與數(shù)據(jù)安全傳 輸；移動(dòng)存儲(chǔ)裝置分別通過(guò)USB接口與內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端通訊，用于完成用戶 身份認(rèn)證，并與內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端之間進(jìn)行雙向認(rèn)證，實(shí)現(xiàn)對(duì)往返于內(nèi)網(wǎng)主機(jī)
8終端與移動(dòng)存儲(chǔ)裝置之間的數(shù)據(jù)文件信息進(jìn)行加密傳輸，并將加密后的數(shù) 據(jù)文件存入私密區(qū)。
本發(fā)明從三個(gè)方面保證了內(nèi)網(wǎng)以及移動(dòng)設(shè)備中數(shù)據(jù)的安全，首先是信 任域的劃分，根據(jù)各內(nèi)網(wǎng)的安全級(jí)別制定相應(yīng)的信任域；其次，通過(guò)用戶、 內(nèi)網(wǎng)主機(jī)和移動(dòng)設(shè)備三方身份認(rèn)證，特別是內(nèi)網(wǎng)主機(jī)和移動(dòng)設(shè)備間進(jìn)行的 雙向認(rèn)證，進(jìn)一步保證了保密數(shù)據(jù)只有授權(quán)的用戶在安全的環(huán)境中才能進(jìn) 行讀取；最后，通過(guò)用戶授權(quán)的數(shù)據(jù)擺渡實(shí)現(xiàn)了每次擺渡操作都是符合用 戶意愿的，對(duì)保密數(shù)據(jù)進(jìn)行安全的中轉(zhuǎn)與保存，有效的防止了病毒和木馬 的攻擊。


圖1為本發(fā)明方法所使用的移動(dòng)存儲(chǔ)裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖2為信息安全傳輸過(guò)程的總體流程圖3為用戶、內(nèi)網(wǎng)主機(jī)和移動(dòng)存儲(chǔ)裝置的身份認(rèn)證流程；
圖4為內(nèi)網(wǎng)主機(jī)與移動(dòng)設(shè)備間數(shù)據(jù)擺渡的示意圖5為用戶授權(quán)數(shù)據(jù)擺渡的流程圖6為本發(fā)明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖7為智能卡芯片的一種具體實(shí)現(xiàn)方式的模塊結(jié)構(gòu)功能圖。
具體實(shí)施例方式
受現(xiàn)在數(shù)據(jù)擺渡應(yīng)用于物理網(wǎng)閘進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的啟示，本發(fā)明將數(shù)據(jù) 擺渡結(jié)合TNC以及身份認(rèn)證等針對(duì)移動(dòng)存儲(chǔ)裝置帶來(lái)的安全隱患提出解決 的方法。
本發(fā)明方法所使用的移動(dòng)存儲(chǔ)裝置的內(nèi)部框架如圖1所示，基于智能 卡技術(shù)改造后的移動(dòng)存儲(chǔ)裝置中內(nèi)置智能卡芯片、數(shù)據(jù)交換區(qū)與私密區(qū)， 數(shù)據(jù)交換區(qū)作為外部環(huán)境與私密區(qū)之間的過(guò)渡區(qū)，將攔截所有針對(duì)私密區(qū) 的訪問(wèn)操作，私密區(qū)用于存放加密后的保密文件等數(shù)據(jù)信息，移動(dòng)存儲(chǔ)裝置的唯一身份標(biāo)識(shí)文件存放于此私密區(qū)中。數(shù)據(jù)交換區(qū)通過(guò)專用通道與
USB接口通訊，該專用通道是通過(guò)某種加密算法實(shí)現(xiàn)的通信協(xié)議，主要用 來(lái)傳輸加/解密后的保密數(shù)據(jù)信息。電子開(kāi)關(guān)則由硬件或軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，用來(lái) 切換內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端存儲(chǔ)器與數(shù)據(jù)交換區(qū)或數(shù)據(jù)交換區(qū)與私密區(qū)的連接狀 態(tài)。
當(dāng)此移動(dòng)存儲(chǔ)裝置接入某信任域中的內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端，并與此內(nèi)網(wǎng)主機(jī) 終端進(jìn)行信息交互時(shí)，采用本方法進(jìn)行信息安全傳輸?shù)目傮w流程圖如圖2 所示，其具體過(guò)程如下-
(1) 移動(dòng)存儲(chǔ)裝置接入內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端，并被此終端識(shí)別。
(2) 身份認(rèn)證。首先，內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端通過(guò)用戶指紋對(duì)用戶身份進(jìn) 行認(rèn)證，隨后，內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端與移動(dòng)存儲(chǔ)裝置進(jìn)行雙向認(rèn)證。若以上認(rèn)證 過(guò)程均通過(guò)，則轉(zhuǎn)入步驟(3)，否則，內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端拒絕移動(dòng)存儲(chǔ)裝置接 入，轉(zhuǎn)入步驟(7)。
(3) 用戶向內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端或移動(dòng)存儲(chǔ)裝置發(fā)出信息傳輸請(qǐng)求。用 戶將發(fā)起數(shù)據(jù)文件信息傳輸請(qǐng)求，以便數(shù)據(jù)文件在內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端和移動(dòng)存 儲(chǔ)裝置間進(jìn)行傳輸。
(4) 內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端將此請(qǐng)求操作的摘要信息反饋給用戶，該摘要 信息，包括操作發(fā)起者、文件源地址、目標(biāo)地址和發(fā)起時(shí)間等。
(5) 用戶授權(quán)此操作。若授權(quán)通過(guò)，則轉(zhuǎn)入(6)，否則，提示出 錯(cuò)，轉(zhuǎn)入步驟(7)。
(6) 進(jìn)行數(shù)據(jù)擺渡。實(shí)現(xiàn)內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端與移動(dòng)存儲(chǔ)裝置間的無(wú)協(xié) 議信息傳輸。
(7) 終止。
下面通過(guò)借助以下實(shí)施例將更加詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明，且以下實(shí)施例僅是 說(shuō)明性的，本發(fā)明并不受這些實(shí)施例的限制。
如圖3所示，本實(shí)例所使用的身份認(rèn)證的詳細(xì)過(guò)程如下-
(al)內(nèi)網(wǎng)終端掃描USB端口，發(fā)現(xiàn)待認(rèn)證的移動(dòng)存儲(chǔ)裝置；
(a2)內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端利用用戶指紋對(duì)用戶身份進(jìn)行認(rèn)證，認(rèn)證成功則轉(zhuǎn)入(a3)，否則，拒絕此移動(dòng)存儲(chǔ)裝置接入；
(a3)內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端對(duì)移動(dòng)存儲(chǔ)裝置發(fā)送認(rèn)證請(qǐng)求；
(a4)移動(dòng)存儲(chǔ)裝置發(fā)送隨機(jī)數(shù)到終端，進(jìn)行沖擊-響應(yīng)認(rèn)證，若認(rèn)證通 過(guò)則轉(zhuǎn)入(a6)，否則，移動(dòng)存儲(chǔ)裝置拒絕接入終端；
(a5)內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端對(duì)移動(dòng)存儲(chǔ)裝置發(fā)出讀請(qǐng)求，并讀取其中私密區(qū)的 身份證明文件，對(duì)移動(dòng)存儲(chǔ)裝置進(jìn)行身份認(rèn)證，若通過(guò)則轉(zhuǎn)入(a6),否則， 終端拒絕移動(dòng)儲(chǔ)存設(shè)備接入；
(a6)內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端將用戶指紋信息以及移動(dòng)設(shè)備接入時(shí)間等計(jì)入認(rèn)證 服務(wù)器中的相應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)。
其中，認(rèn)證服務(wù)器作為內(nèi)網(wǎng)環(huán)境中的中央服務(wù)器用來(lái)提供相應(yīng)的指紋 數(shù)據(jù)庫(kù)和審計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)等重要的身份認(rèn)證以及數(shù)據(jù)備份信息。成功通過(guò)認(rèn)證 并接入內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端后，如圖4所示，移動(dòng)存儲(chǔ)裝置中的數(shù)據(jù)交換區(qū)、私 密區(qū)以及內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端中的存儲(chǔ)器三者構(gòu)成數(shù)據(jù)擺渡的三方實(shí)體，配合相 應(yīng)軟件實(shí)現(xiàn)無(wú)協(xié)議擺渡。
在交換區(qū)，文件將接受一致性檢查，在保證數(shù)據(jù)文件完整性的同時(shí)讓 所有攻擊均沒(méi)有協(xié)議以及物理介質(zhì)的載體，保證了進(jìn)入移動(dòng)存儲(chǔ)裝置私密 區(qū)的數(shù)據(jù)均為無(wú)協(xié)議的純數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)擺渡的具體過(guò)程如下
(bl)發(fā)出數(shù)據(jù)傳輸請(qǐng)求。用戶對(duì)需要的數(shù)據(jù)文件進(jìn)行操作，發(fā)出傳輸 請(qǐng)求，內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端中的存儲(chǔ)器做出響應(yīng)；
(b2)數(shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)據(jù)交換區(qū)。內(nèi)網(wǎng)主機(jī)客戶端Agent通過(guò)客戶端管理軟
件將數(shù)據(jù)文件傳送到移動(dòng)存儲(chǔ)裝置中的數(shù)據(jù)交換區(qū)；
(b3)協(xié)議落地，加密處理。由于數(shù)據(jù)交換區(qū)的存在，使得所有對(duì)私密 區(qū)的攻擊均是無(wú)效的，即所有攻擊均脫離了協(xié)議載體，另外，在數(shù)據(jù)交換 區(qū)中通過(guò)智能卡CPU調(diào)用智能卡芯片提供的加/解密功能函數(shù)對(duì)數(shù)據(jù)文件 進(jìn)行加/密等安全操作;
(b4)保密存儲(chǔ)。將加密后的純數(shù)據(jù)信息傳送到移動(dòng)存儲(chǔ)裝置的私密區(qū) 進(jìn)行安全存儲(chǔ)。
(b5)數(shù)據(jù)傳輸完畢。內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端與移動(dòng)存儲(chǔ)裝置間實(shí)現(xiàn)了安全的數(shù)據(jù)傳輸，保證了內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端和移動(dòng)存儲(chǔ)裝置中私密區(qū)的數(shù)據(jù)安全。
以上過(guò)程為內(nèi)網(wǎng)中的安全數(shù)據(jù)文件進(jìn)入移動(dòng)存儲(chǔ)裝置中的過(guò)程，反之, 即為移動(dòng)存儲(chǔ)裝置作為數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)設(shè)備，將數(shù)據(jù)文件傳送到內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端的 過(guò)程。
采用數(shù)據(jù)擺渡雖然可以很好的控制低層數(shù)據(jù)的安全檢査與傳輸，但對(duì) 于上層應(yīng)用即數(shù)據(jù)擺渡的發(fā)起者卻無(wú)從考究，木馬病毒以及惡意程序隨時(shí) 可能利用數(shù)據(jù)擺渡所提供的功能對(duì)用戶的涉密文件進(jìn)行竊取。于是在身份 認(rèn)證以及數(shù)據(jù)擺渡的基礎(chǔ)上加入基于用戶授權(quán)的文件分發(fā)確認(rèn)方法，保證 了上層應(yīng)用進(jìn)行的數(shù)據(jù)擺渡是符合用戶意愿的，進(jìn)一步確保涉密文件在可 信域之間的安全傳送。
在智能卡芯片的協(xié)同下，在每次數(shù)據(jù)擺渡應(yīng)用發(fā)起時(shí)，將涉密文件的 概要信息、應(yīng)用發(fā)起者信息以及發(fā)起時(shí)間等一同形成摘要文件反饋給終端 用戶，并等待用戶輸入指紋信息進(jìn)行行為授權(quán)，待授權(quán)通過(guò)后，再開(kāi)始涉 密文件的擺渡。用戶授權(quán)流程如圖5所示
(Cl)用戶對(duì)數(shù)據(jù)文件發(fā)起內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端與移動(dòng)存儲(chǔ)裝置間的傳輸請(qǐng)
求；
(c2)網(wǎng)主機(jī)終端Agent發(fā)起數(shù)據(jù)傳輸請(qǐng)求；
(c3)內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端Agent將本次操作形成摘要信息；
(c4)用戶輸入指紋，指紋識(shí)別處理模塊進(jìn)行響應(yīng)，用戶確認(rèn)此摘要信
息；
(c5)指紋信息比對(duì)，若比對(duì)成功則對(duì)此文件進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，否則，此 數(shù)據(jù)傳輸操作被禁止。
如圖6所示，本發(fā)明系統(tǒng)包括認(rèn)證服務(wù)器1，內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端2.1、…、 2.m，移動(dòng)存儲(chǔ)裝置3.1、…、3.n， m、 n為正整數(shù)。
認(rèn)證服務(wù)器1包括指紋數(shù)據(jù)庫(kù)1.1和審計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)1.2，分別用來(lái)提供用 戶身份認(rèn)證的指紋信息以及系統(tǒng)備份用的日志信息，具體運(yùn)用于本發(fā)明方 法結(jié)合圖2所使用的身份認(rèn)證的詳細(xì)過(guò)程中的步驟(a6)以及用戶授權(quán)時(shí)
12的指紋驗(yàn)證過(guò)程，對(duì)于每次移動(dòng)存儲(chǔ)裝置接入內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端的授權(quán)訪問(wèn)等 記錄都將計(jì)入審計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)作為訪問(wèn)日志進(jìn)行備份。
內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端2.1、、 2.m置于某信任域內(nèi)，通過(guò)終端Agent與認(rèn)證 服務(wù)器保持通訊，從指紋數(shù)據(jù)庫(kù)中獲得個(gè)人指紋信息并將移動(dòng)存儲(chǔ)裝置的 訪問(wèn)記錄計(jì)入審計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)。內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端中的存儲(chǔ)器作為數(shù)據(jù)擺渡三方實(shí) 體中的一方參與數(shù)據(jù)安全傳輸。
移動(dòng)存儲(chǔ)裝置3.1、…、3.n用于存放個(gè)人的私密信息，各移動(dòng)存儲(chǔ)裝 置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相同，均包括USB接口、智能卡芯片、數(shù)據(jù)交換區(qū)和私密區(qū)。 其中，數(shù)據(jù)交換區(qū)與私密區(qū)作為數(shù)據(jù)擺渡另外的兩個(gè)參與者已經(jīng)進(jìn)行了詳 細(xì)論述。USB接口符合當(dāng)前USB2.0規(guī)范，用于與內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端進(jìn)行通訊。
如圖7所示，智能卡芯片中設(shè)置有通信模塊、認(rèn)證模塊、指紋識(shí)別處 理模塊、加解密模塊和CPU。其中，認(rèn)證模塊負(fù)責(zé)響應(yīng)CPU發(fā)出的認(rèn)證請(qǐng) 求，認(rèn)證模塊調(diào)用指紋識(shí)別處理模塊對(duì)用戶指紋進(jìn)行比對(duì)，從而確認(rèn)用戶 的合法身份；認(rèn)證模塊還用于產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)，以及獲取移動(dòng)存儲(chǔ)裝置的身份 標(biāo)識(shí)文件等。指紋識(shí)別處理模塊用于提供指紋信息的獲取與比對(duì)，在其內(nèi) 部將生成比對(duì)結(jié)果，并反饋給認(rèn)證模塊，在用戶身份認(rèn)證以及用戶授權(quán)過(guò) 程中都將調(diào)用指紋識(shí)別處理模塊進(jìn)行相應(yīng)操作。加解密模塊通過(guò)內(nèi)置的加/ 解密函數(shù)對(duì)數(shù)據(jù)文件信息以及移動(dòng)存儲(chǔ)裝置的身份標(biāo)識(shí)文件進(jìn)行加/解密， 保證了通信通道、數(shù)據(jù)文件以及移動(dòng)存儲(chǔ)裝置本身的安全。CPU作為移動(dòng) 存儲(chǔ)裝置的中央處理器用來(lái)統(tǒng)一管理和調(diào)度各模塊，各功能模塊在CPU的 統(tǒng)一調(diào)度下，實(shí)現(xiàn)對(duì)往返于內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端與移動(dòng)存儲(chǔ)裝置之間的數(shù)據(jù)文件 信息進(jìn)行加密傳輸，形成專用通道，完成安全性檢査并加密后的數(shù)據(jù)文件 隨后存入私密區(qū)。
以上所述為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，但本發(fā)明不應(yīng)該局限于該實(shí)施 例和附圖所公開(kāi)的內(nèi)容。所以凡是不脫離本發(fā)明所公開(kāi)的精神下完成的等 效或修改，都落入本發(fā)明保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1、一種移動(dòng)存儲(chǔ)裝置，其特征在于該裝置內(nèi)置智能卡芯片，其存儲(chǔ)區(qū)域劃分為數(shù)據(jù)交換區(qū)與私密區(qū)，數(shù)據(jù)交換區(qū)作為私密區(qū)與其外部的過(guò)渡區(qū)，將攔截所有針對(duì)私密區(qū)的訪問(wèn)操作，私密區(qū)用于存放加密后的數(shù)據(jù)信息，數(shù)據(jù)交換區(qū)與其外部或數(shù)據(jù)交換區(qū)與私密區(qū)的連接狀態(tài)通過(guò)電子開(kāi)關(guān)進(jìn)行切換。
2、 一種基于權(quán)利要求1所述移動(dòng)存儲(chǔ)裝置的數(shù)據(jù)安全傳輸方法，其步驟包括① 移動(dòng)存儲(chǔ)裝置接入內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端，并被此終端識(shí)別；② 內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端通過(guò)用戶指紋對(duì)用戶身份進(jìn)行認(rèn)證，隨后，內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端與移動(dòng)存儲(chǔ)裝置進(jìn)行雙向認(rèn)證；若以上認(rèn)證過(guò)程均通過(guò)，則轉(zhuǎn)入步驟 ③，否則，內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端拒絕移動(dòng)存儲(chǔ)裝置接入，轉(zhuǎn)入步驟⑦；③ 用戶向內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端或移動(dòng)存儲(chǔ)裝置發(fā)出信息傳輸請(qǐng)求；用戶將發(fā) 起數(shù)據(jù)文件信息傳輸請(qǐng)求，以便數(shù)據(jù)文件在內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端和移動(dòng)存儲(chǔ)裝置 間進(jìn)行傳輸； 內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端將此請(qǐng)求操作的摘要信息反饋給用戶，該摘要信息包 括操作發(fā)起者、文件源地址、目標(biāo)地址和發(fā)起時(shí)間；⑤用戶授權(quán)此操作；若授權(quán)通過(guò)，則進(jìn)入步驟⑥，否則，提示出錯(cuò)， 轉(zhuǎn)入步驟⑦；◎進(jìn)行數(shù)據(jù)擺渡；實(shí)現(xiàn)內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端與移動(dòng)存儲(chǔ)裝置間的無(wú)協(xié)議信息 傳輸；⑦終止。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)安全傳輸方法，其特征在于步驟②中進(jìn)行身份認(rèn)證的過(guò)程如下(al)內(nèi)網(wǎng)終端掃描USB端口，發(fā)現(xiàn)待認(rèn)證的移動(dòng)存儲(chǔ)裝置；(a2)內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端利用用戶指紋對(duì)用戶身份進(jìn)行認(rèn)證，認(rèn)證成功則轉(zhuǎn) 入(a3)，否則，拒絕此移動(dòng)存儲(chǔ)裝置接入；(a3)內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端對(duì)移動(dòng)存儲(chǔ)裝置發(fā)送認(rèn)證請(qǐng)求；(a4)移動(dòng)存儲(chǔ)裝置發(fā)送隨機(jī)數(shù)到終端，進(jìn)行沖擊-響應(yīng)認(rèn)證，若認(rèn)證通 過(guò)則轉(zhuǎn)入(a6),否則，移動(dòng)存儲(chǔ)裝置拒絕接入終端；(a5)內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端對(duì)移動(dòng)存儲(chǔ)裝置發(fā)出讀請(qǐng)求，并讀取其中私密區(qū)的 身份證明文件，對(duì)移動(dòng)存儲(chǔ)裝置進(jìn)行身份認(rèn)證，若通過(guò)則轉(zhuǎn)入(a6)，否則， 終端拒絕移動(dòng)儲(chǔ)存設(shè)備接入；(a6)內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端將用戶指紋信息以及移動(dòng)設(shè)備接入時(shí)間計(jì)入認(rèn)證服 務(wù)器中的相應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)安全傳輸方法，其特征在于步驟⑥中 數(shù)據(jù)擺渡的具體過(guò)程如下(bl)用戶對(duì)需要的數(shù)據(jù)文件進(jìn)行操作，發(fā)出傳輸請(qǐng)求，內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端 中的存儲(chǔ)器做出響應(yīng)；(b2)內(nèi)網(wǎng)主機(jī)客戶端將數(shù)據(jù)文件傳送到移動(dòng)存儲(chǔ)裝置中的數(shù)據(jù)交換區(qū)；(b3)移動(dòng)存儲(chǔ)裝置中的智能卡芯片利用加/解密功能函數(shù)對(duì)數(shù)據(jù)文件 進(jìn)行加/密解操作；(b4)將加密后的純數(shù)據(jù)信息傳送到移動(dòng)存儲(chǔ)裝置的私密區(qū)進(jìn)行安全存儲(chǔ)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)安全傳輸方法，其特征在于步驟⑤中 用戶授權(quán)的過(guò)程為(cl)用戶對(duì)數(shù)據(jù)文件發(fā)起內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端與移動(dòng)存儲(chǔ)裝置間的傳輸請(qǐng)求；(c2)內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端發(fā)起數(shù)據(jù)傳輸請(qǐng)求；(c3)內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端將本次操作形成摘要信息；(C4)用戶通過(guò)輸入指紋來(lái)確認(rèn)此摘要信息；(c5)指紋信息比對(duì)，若比對(duì)成功則對(duì)此文件進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，否則，此數(shù)據(jù)傳輸操作被禁止。
6、 一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)安全傳輸方法的系統(tǒng)，它包括認(rèn)證 服務(wù)器(l)，內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端(2.1、…、2.m),以及移動(dòng)存儲(chǔ)裝置(3.1、…、3.n)， m、 n為正整數(shù)；認(rèn)證服務(wù)器(1)包括指紋數(shù)據(jù)庫(kù)(1.1)和審計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)(1.2)，分別用來(lái)提供用戶身份認(rèn)證的指紋信息以及系統(tǒng)備份用的日志信息；內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端(2.1、…、2.m)置于某信任域內(nèi)，通過(guò)終端代理與認(rèn)證服務(wù)器保持通訊，從指紋數(shù)據(jù)庫(kù)中獲得個(gè)人指紋信息并將移動(dòng)存儲(chǔ)裝置的訪 問(wèn)記錄計(jì)入審計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)；內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端中的存儲(chǔ)器作為數(shù)據(jù)擺渡三方實(shí)體 中的一方參與數(shù)據(jù)安全傳輸；移動(dòng)存儲(chǔ)裝置(3.1 、…、3.n)分別通過(guò)USB接口與內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端(2.1 、…、 2.m)通訊，用于完成用戶身份認(rèn)證，并與內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端之間進(jìn)行雙向認(rèn)證， 實(shí)現(xiàn)對(duì)往返于內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端與移動(dòng)存儲(chǔ)裝置之間的數(shù)據(jù)文件信息進(jìn)行加密 傳輸，并將加密后的數(shù)據(jù)文件存入私密區(qū)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于所述智能卡芯片內(nèi)均設(shè) 置有通信模塊、認(rèn)證模塊、指紋識(shí)別處理模塊、加解密模塊和CPU;認(rèn)證 模塊負(fù)責(zé)響應(yīng)CPU發(fā)出的認(rèn)證請(qǐng)求，調(diào)用指紋識(shí)別處理模塊對(duì)用戶指紋進(jìn) 行比對(duì)，確認(rèn)用戶的合法身份；認(rèn)證模塊還用于產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)，以及獲取移 動(dòng)存儲(chǔ)裝置的身份標(biāo)識(shí)文件；指紋識(shí)別處理模塊用于提供指紋信息的獲取 與比對(duì)，在其內(nèi)部將生成比對(duì)結(jié)果，并反饋給認(rèn)證模塊，在用戶身份認(rèn)證 以及用戶授權(quán)過(guò)程中都將調(diào)用指紋識(shí)別處理模塊進(jìn)行相應(yīng)操作；加解密模 塊通過(guò)內(nèi)置的加/解密函數(shù)對(duì)數(shù)據(jù)文件信息以及移動(dòng)存儲(chǔ)裝置的身份標(biāo)識(shí)文 件進(jìn)行加/解密，保證通信通道、數(shù)據(jù)文件以及移動(dòng)存儲(chǔ)裝置本身的安全； CPU作為移動(dòng)存儲(chǔ)裝置的中央處理器用來(lái)統(tǒng)一管理和調(diào)度各模塊，各功能模塊在CPU的統(tǒng)一調(diào)度下，實(shí)現(xiàn)對(duì)往返于內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端與移動(dòng)存儲(chǔ)裝置之間的數(shù)據(jù)文件信息進(jìn)行加密傳輸，形成專用通道，完成安全性檢査并加密 后的數(shù)據(jù)文件隨后存入私密區(qū)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種移動(dòng)存儲(chǔ)裝置及數(shù)據(jù)安全傳輸方法和系統(tǒng)。該裝置基于智能卡技術(shù)改造后內(nèi)置智能卡芯片、數(shù)據(jù)交換區(qū)與私密區(qū)，其中，數(shù)據(jù)交換區(qū)、私密區(qū)以及內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端中的存儲(chǔ)器結(jié)合配套軟硬件實(shí)現(xiàn)無(wú)協(xié)議的純數(shù)據(jù)安全傳輸，在此基礎(chǔ)上加入用戶授權(quán)機(jī)制實(shí)現(xiàn)了每次數(shù)據(jù)傳輸操作都是符合用戶意愿的，有效的防止了病毒和木馬的攻擊。本發(fā)明分別通過(guò)指紋認(rèn)證以及雙向認(rèn)證來(lái)保證用戶身份的可信和內(nèi)網(wǎng)主機(jī)終端與移動(dòng)存儲(chǔ)裝置間的互信，實(shí)現(xiàn)了機(jī)密文件只有通過(guò)授權(quán)的用戶在安全的環(huán)境中才能進(jìn)行讀取。最后，通過(guò)認(rèn)證服務(wù)器中的審計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)和指紋數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)移動(dòng)存儲(chǔ)裝置與內(nèi)網(wǎng)終端間的相互操作進(jìn)行訪問(wèn)日志記錄，實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)存儲(chǔ)裝置持有者身份的可追溯。
文檔編號(hào)H04L29/06GK101488952SQ20081023680
公開(kāi)日2009年7月22日 申請(qǐng)日期2008年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月10日
發(fā)明者余鵬飛, 吳俊軍, 張新訪, 王同洋 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)