一種基于數(shù)據(jù)鏈路加密傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)認(rèn)證方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于數(shù)據(jù)鏈路加密傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)認(rèn)證方法和系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)鏈接數(shù)據(jù)采用非對稱算法進(jìn)行加密后傳輸，防止網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽和注入，網(wǎng)絡(luò)身份信息為特定的設(shè)備硬件和軟件信息，具備唯一性。網(wǎng)路認(rèn)證啟動(dòng)過程中會(huì)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)密鑰和身份信息的更新，以限定了網(wǎng)絡(luò)傳輸密鑰和身份信息的時(shí)效周期。并且，通過對稱加密算法進(jìn)行隨機(jī)認(rèn)證即網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)認(rèn)證，增加數(shù)據(jù)被監(jiān)聽破解的難度，有效防止設(shè)備在身份認(rèn)證成功后被轉(zhuǎn)移到其他地方運(yùn)行。本發(fā)明可以有效防止鏈路被監(jiān)聽，防止認(rèn)證文件泄漏傳播使用；如果認(rèn)證文件被泄漏使用，通過合法用戶的及時(shí)反饋，服務(wù)器能及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備終端的設(shè)備網(wǎng)絡(luò)信息。
【專利說明】一種基于數(shù)據(jù)鏈路加密傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)認(rèn)證方法和系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于信息【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種基于數(shù)據(jù)鏈路加密傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)認(rèn)證方法 和系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著計(jì)算機(jī)軟硬件的發(fā)展，為了更好的保護(hù)計(jì)算機(jī)軟硬件產(chǎn)品的知識產(chǎn)權(quán)，生產(chǎn) 廠商往往采用各種加密認(rèn)證技術(shù)，以確保產(chǎn)品被合法使用，避免盜版盜鏈，有效的保護(hù)開發(fā) 者的正當(dāng)權(quán)益。當(dāng)前流行的軟硬件保護(hù)方法有以下幾種：
[0003] 序列號保護(hù)：當(dāng)用戶想獲取某個(gè)軟件使用權(quán)時(shí)，需要到相關(guān)的軟件公司注冊相關(guān) 信息，按照一系列的注冊步驟在軟件中輸入相應(yīng)的信息，比如使用人、版本、郵箱等相關(guān)信 息，其注冊信息的合法性由軟件驗(yàn)證通過后，軟件會(huì)給用戶返回一個(gè)序列號。
[0004] 注冊文件保護(hù)：是一種利用文件來注冊軟件的保護(hù)方式。注冊文件一般不大，可以 是純文本文件，也可以是純二進(jìn)制文件，文件內(nèi)容是一些加密過或未加密過的數(shù)據(jù)。原始數(shù) 據(jù)有可能為用戶注冊一些信息，用戶名、軟件版本、用戶聯(lián)系方式等。注冊文件的注冊獲取 機(jī)制和序列號方式機(jī)制相似。
[0005] 軟件狗保護(hù)：是一種硬件的加密工具，它是一種硬件電路，需要接入計(jì)算機(jī)上的串 口或者并口，當(dāng)程序運(yùn)行時(shí)，軟件從硬件電路接口讀取其中的數(shù)據(jù)。如果軟件狗返回正確的 數(shù)據(jù)的話，軟件可以正常使用，否則軟件將會(huì)停止工作，并且向用戶顯示出錯(cuò)的提示。
[0006] 目前，雖然序列號和注冊文件機(jī)制被廣泛使用，但是其存在的問題也非常突出：
[0007] 1、序列號或注冊文件在存儲(chǔ)和使用上本身是不安全的，認(rèn)證信息存放在相關(guān)軟件 相同的存儲(chǔ)介質(zhì)上，容易被黑客竊取。序列號和注冊文件均為本地認(rèn)證方法，通過內(nèi)存映像 等數(shù)據(jù)分析手段，容易被破解和拷貝。
[0008] 2、軟件狗在出廠后算法等都已固定，存在被盜用和丟失等情況，加密數(shù)據(jù)容易被 本地?cái)r截、內(nèi)存鏡像破解等。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明針對上述問題，提出了一種基于數(shù)據(jù)鏈路加密傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)認(rèn)證方法和系 統(tǒng)，可以有效防止鏈路被監(jiān)聽，防止認(rèn)證文件泄漏傳播使用。如果認(rèn)證文件被泄漏使用，通 過合法用戶的及時(shí)反饋（認(rèn)證文件被泄漏使用后，合法用戶將不能使用該認(rèn)證文件啟動(dòng)系 統(tǒng)），服務(wù)器能及時(shí)發(fā)現(xiàn)違法設(shè)備終端的設(shè)備網(wǎng)絡(luò)信息。
[0010] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0011] 一種基于數(shù)據(jù)鏈路加密傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)認(rèn)證方法，包括網(wǎng)絡(luò)身份認(rèn)證和網(wǎng)絡(luò)身份更新 過程，其步驟包括：
[0012] 1)在設(shè)備端和服務(wù)器端均存儲(chǔ)該設(shè)備端的身份識別信息，設(shè)備端和服務(wù)器端的通 信鏈路采用非對稱加密算法加密傳輸，設(shè)備端通過公鑰加密傳輸，服務(wù)器端通過私鑰加密 傳輸；
[0013] 2)啟動(dòng)設(shè)備端，根據(jù)其中存儲(chǔ)的身份識別信息組建身份認(rèn)證數(shù)據(jù)包，并向服務(wù)器 端發(fā)送網(wǎng)絡(luò)身份認(rèn)證指令；
[0014] 3)服務(wù)器端收到網(wǎng)絡(luò)身份認(rèn)證指令后，查詢本地存儲(chǔ)的設(shè)備端的身份識別信息以 進(jìn)行認(rèn)證，并將認(rèn)證結(jié)果發(fā)送至設(shè)備端；
[0015] 4)設(shè)備端收到認(rèn)證結(jié)果后，如果認(rèn)證失敗則退出，如果認(rèn)證成功則向服務(wù)器端發(fā) 送網(wǎng)絡(luò)身份更新指令；
[0016] 5)服務(wù)器端收到網(wǎng)絡(luò)身份更新指令后，生成新的密鑰對和新的身份識別信息，并 將新的密鑰對中的公鑰和新的身份識別信息送到設(shè)備端；
[0017] 6)設(shè)備端接收到新的身份識別信息和公鑰后，向服務(wù)器端發(fā)送同步更新指令，同 時(shí)更新本地的身份識別信息和公鑰；
[0018] 7)服務(wù)器端收到同步更新指令后，更新本地的私鑰，并回應(yīng)同步更新指令；
[0019] 8)設(shè)備端使用新傳輸密鑰發(fā)送更新結(jié)束指令，服務(wù)器端使用新傳輸密鑰回應(yīng)更新 結(jié)束指令。
[0020] 進(jìn)一步地，所述身份識別信息為設(shè)備端的系統(tǒng)信息，包括CPU序列號、硬盤序列號 等設(shè)備硬件信息和軟件信息以及設(shè)備識別碼。
[0021] 進(jìn)一步地，在網(wǎng)絡(luò)身份認(rèn)證過程中記錄連接信息，通過這些連接信息對設(shè)備端進(jìn) 行跟蹤定位。
[0022] 進(jìn)一步地，通過日志記錄網(wǎng)絡(luò)身份更新過程，如果網(wǎng)絡(luò)更新過程不完整，則將傳輸 密鑰和身份信息回滾到原始信息。
[0023] 進(jìn)一步地，上述方法還包括網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)認(rèn)證過程：在設(shè)備運(yùn)行過程中，通過加密隨機(jī) 數(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)認(rèn)證，即進(jìn)行不定時(shí)的在線認(rèn)證。不定時(shí)認(rèn)證的加密算法采用對稱加密算 法（比如DES、3DES、RC4、RC5等，設(shè)備端和服務(wù)器端可形成算法庫，加密算法可隨時(shí)更換）。 所述網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)認(rèn)證的步驟包括：
[0024] a)在設(shè)備端和服務(wù)器端存儲(chǔ)多組密鑰和多組隨機(jī)數(shù)；
[0025] b)設(shè)備端向服務(wù)器端發(fā)送實(shí)時(shí)認(rèn)證指令；
[0026] c)服務(wù)器端收到實(shí)時(shí)認(rèn)證指令后，隨機(jī)生成兩個(gè)隨機(jī)數(shù)序號NO、N1，同時(shí)從本地 密鑰中取出第N0組密鑰，對本地隨機(jī)數(shù)中的第N1組隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密得到數(shù)據(jù)串S0,將N0、 Nl、SO組成數(shù)據(jù)發(fā)送到設(shè)備端；
[0027] d)設(shè)備端收到數(shù)據(jù)后，解析出、附、50，然后從本地密鑰中取出第_組密鑰，對 本地隨機(jī)數(shù)中第N1組的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密得到S1 ;然后比對S0和S1數(shù)字串，如果比對成功， 則實(shí)時(shí)認(rèn)證成功，如果比對失敗，則認(rèn)證失敗，程序退出。如果算法密鑰和明文相同，而加密 后產(chǎn)生的密文不同，這種的情況下，設(shè)備端收到數(shù)據(jù)后，從本地密鑰庫中取出第N0組密鑰， 而后從密文S0中還原出隨機(jī)數(shù)RAND0,而后從本地隨機(jī)數(shù)中取出第N1組隨機(jī)數(shù)RAND1，比 對RAND0和RAND1，如果比對成功則實(shí)時(shí)認(rèn)證成功，如果比對失敗則認(rèn)證失敗。
[0028] -種采用上述方法的基于數(shù)據(jù)鏈路加密傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)認(rèn)證系統(tǒng)，包括設(shè)備端和服務(wù) 器端，在設(shè)備端和服務(wù)器端均存儲(chǔ)設(shè)備端的身份識別信息，設(shè)備端和服務(wù)器端的通信鏈路 采用非對稱加密算法加密傳輸，設(shè)備端通過公鑰加密傳輸傳輸，服務(wù)器端通過私鑰加密傳 輸。
[0029] 進(jìn)一步地，在設(shè)備端和服務(wù)器端還存儲(chǔ)多組密鑰和多組隨機(jī)數(shù)，用于在設(shè)備運(yùn)行 過程中通過加密隨機(jī)數(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)認(rèn)證。
[0030] 本發(fā)明的關(guān)鍵點(diǎn)包括：1.網(wǎng)絡(luò)鏈接數(shù)據(jù)傳輸采用非對稱算法進(jìn)行加密后傳輸，防 止網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽和注入，網(wǎng)絡(luò)身份信息為特定的設(shè)備硬件（特定設(shè)備硬件序列號等）和軟件信 息（軟件序列號），具備唯一性。2.網(wǎng)絡(luò)身份更新，網(wǎng)路認(rèn)證啟動(dòng)過程中會(huì)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)密鑰和 身份信息的更新，這樣就限定了網(wǎng)絡(luò)傳輸密鑰和身份信息的時(shí)效周期，時(shí)效周期是設(shè)備軟 件的相鄰兩次啟動(dòng)過程的網(wǎng)絡(luò)身份更新的時(shí)間間隔。并且，認(rèn)證過程中記錄了網(wǎng)絡(luò)連接信 息，通過這些連接信息可跟蹤定位設(shè)備使用端。3.網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)認(rèn)證，通過對稱加密算法進(jìn)行隨 機(jī)認(rèn)證，增加數(shù)據(jù)被監(jiān)聽破解的難度，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)不定時(shí)的實(shí)時(shí)認(rèn)證，可以有效防止設(shè)備在身 份認(rèn)證成功后被轉(zhuǎn)移到其他地方運(yùn)行。
[0031] 采用本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證方法，設(shè)備啟動(dòng)時(shí)，需要對設(shè)備終端進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)身份認(rèn)證，并 且進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)身份和密鑰更新，縮短了網(wǎng)絡(luò)身份信息和密鑰的時(shí)效周期。設(shè)備每次啟動(dòng)連接 過程在服務(wù)器都有相關(guān)記錄，所以，即便設(shè)備身份信息泄露被不法使用，也能有效跟蹤定位 鏈接信息。網(wǎng)絡(luò)身份一旦被泄露使用，合法的設(shè)備終端將不能登錄認(rèn)證服務(wù)器，通過用戶及 時(shí)反饋更新網(wǎng)絡(luò)傳輸密鑰和身份識別信息，已經(jīng)泄露的身份信息將不能使用，這極大提高 了黑客的破解成本。設(shè)備運(yùn)行過程中，進(jìn)行不定時(shí)的加密隨機(jī)數(shù)認(rèn)證，可以有效防止鏈路監(jiān) 聽、增強(qiáng)破解難度，防止設(shè)備轉(zhuǎn)移盜用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0032] 圖1是實(shí)施例中網(wǎng)絡(luò)身份認(rèn)證的流程圖。
[0033] 圖2是實(shí)施例中網(wǎng)絡(luò)身份更新的流程圖。
[0034] 圖3是實(shí)施例中網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)認(rèn)證的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0035] 為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面通過具體實(shí)施例和 附圖，對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0036] 本發(fā)明采取的網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證方案由設(shè)備端（或稱設(shè)備終端、客戶端）和服務(wù)器端（或 稱認(rèn)證服務(wù)器）共同構(gòu)成。設(shè)備端和服務(wù)器端的通信鏈路采用非對稱加密算法加密傳輸， 設(shè)備端通過public-key加密傳輸，服務(wù)器端通過private-key加密傳輸。設(shè)備端和服務(wù)器 端應(yīng)該具備如下面表1所示的文件：
[0037] 表1.設(shè)備端和服務(wù)器端的文件
[0038]

【權(quán)利要求】
1. 一種基于數(shù)據(jù)鏈路加密傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)認(rèn)證方法，其步驟包括： 1) 在設(shè)備端和服務(wù)器端均存儲(chǔ)該設(shè)備端的身份識別信息，設(shè)備端和服務(wù)器端的通信 鏈路采用非對稱加密算法加密傳輸，設(shè)備端通過公鑰加密傳輸，服務(wù)器端通過私鑰加密傳 輸； 2) 啟動(dòng)設(shè)備端，根據(jù)其中存儲(chǔ)的身份識別信息組建身份認(rèn)證數(shù)據(jù)包，并向服務(wù)器端發(fā) 送網(wǎng)絡(luò)身份認(rèn)證指令； 3) 服務(wù)器端收到網(wǎng)絡(luò)身份認(rèn)證指令后，查詢本地存儲(chǔ)的設(shè)備端的身份識別信息以進(jìn)行 認(rèn)證，并將認(rèn)證結(jié)果發(fā)送至設(shè)備端； 4) 設(shè)備端收到認(rèn)證結(jié)果后，如果認(rèn)證失敗則退出，如果認(rèn)證成功則向服務(wù)器端發(fā)送網(wǎng) 絡(luò)身份更新指令； 5) 服務(wù)器端收到網(wǎng)絡(luò)身份更新指令后，生成新的密鑰對和新的身份識別信息，并將新 的密鑰對中的公鑰和新的身份識別信息送到設(shè)備端； 6) 設(shè)備端接收到新的身份識別信息和公鑰后，向服務(wù)器端發(fā)送同步更新指令，同時(shí)更 新本地的身份識別信息和公鑰； 7) 服務(wù)器端收到同步更新指令后，更新本地的私鑰，并回應(yīng)同步更新指令； 8) 設(shè)備端使用新傳輸密鑰發(fā)送更新結(jié)束指令，服務(wù)器端使用新傳輸密鑰回應(yīng)更新結(jié)束 指令。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述身份識別信息為設(shè)備端的系統(tǒng)信息，包 括CPU序列號、硬盤序列號、設(shè)備識別碼。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：在網(wǎng)絡(luò)身份認(rèn)證過程中記錄連接信息，通過 這些連接信息對設(shè)備端進(jìn)行跟蹤定位。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：通過日志記錄網(wǎng)絡(luò)身份更新過程，如果網(wǎng)絡(luò) 更新過程不完整，則將傳輸密鑰和身份信息回滾到原始信息。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：在設(shè)備運(yùn)行過程中，通過加密隨機(jī)數(shù)進(jìn)行網(wǎng) 絡(luò)實(shí)時(shí)認(rèn)證，即進(jìn)行不定時(shí)的在線認(rèn)證；所述網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)認(rèn)證的加密算法采用對稱加密算法。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)認(rèn)證的步驟包括： a) 在設(shè)備端和服務(wù)器端存儲(chǔ)多組密鑰和多組隨機(jī)數(shù)； b) 設(shè)備端向服務(wù)器端發(fā)送實(shí)時(shí)認(rèn)證指令； c) 服務(wù)器端收到實(shí)時(shí)認(rèn)證指令后，隨機(jī)生成兩個(gè)隨機(jī)數(shù)序號NO、N1，同時(shí)從本地密鑰 中取出第NO組密鑰，對本地隨機(jī)數(shù)中的第N1組隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密得到數(shù)據(jù)串S0,將NO、N1、 SO組成數(shù)據(jù)發(fā)送到設(shè)備端； d) 設(shè)備端收到數(shù)據(jù)后，解析出NO、Nl、S0,然后從本地密鑰中取出第NO組密鑰，對本地 隨機(jī)數(shù)中第N1組的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密得到S1 ;然后比對SO和S1數(shù)字串，如果比對成功，則 實(shí)時(shí)認(rèn)證成功，如果比對失敗，則認(rèn)證失敗，程序退出。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于：所述網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)認(rèn)證過程中，如果算法密鑰 和明文相同，而加密后產(chǎn)生的密文不同，則設(shè)備端收到數(shù)據(jù)后，從本地密鑰庫中取出第NO 組密鑰，而后從密文SO中還原出隨機(jī)數(shù)RAND0,而后從本地隨機(jī)數(shù)中取出第N1組隨機(jī)數(shù) RAND1，比對RAND0和RAND1，如果比對成功則實(shí)時(shí)認(rèn)證成功，如果比對失敗則認(rèn)證失敗。
8. -種采用權(quán)利要求1所述方法的基于數(shù)據(jù)鏈路加密傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)認(rèn)證系統(tǒng)，其特征在 于，包括設(shè)備端和服務(wù)器端，在設(shè)備端和服務(wù)器端均存儲(chǔ)設(shè)備端的身份識別信息，設(shè)備端和 服務(wù)器端的通信鏈路采用非對稱加密算法加密傳輸，設(shè)備端通過公鑰加密傳輸傳輸，服務(wù) 器端通過私鑰加密傳輸。
9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于：在設(shè)備端和服務(wù)器端還存儲(chǔ)多組密鑰和多 組隨機(jī)數(shù)，用于在設(shè)備運(yùn)行過程中通過加密隨機(jī)數(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)認(rèn)證；所述網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)認(rèn)證 的加密算法采用對稱加密算法。
【文檔編號】H04L29/06GK104125239SQ201410400813
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年8月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月14日
【發(fā)明者】杜志波 申請人:北京銳安科技有限公司