基于cpk的手機(jī)應(yīng)用間及與服務(wù)器間的安全通信方式的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及信息安全技術(shù)，尤其涉及基于CPK的智能手機(jī)應(yīng)用之間、手機(jī)應(yīng)用于服務(wù)器之間的安全通信方式。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，對(duì)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)安全的要求也越來(lái)越高，相應(yīng)的加密算法和技術(shù)也在蓬勃發(fā)展。目前的加密技術(shù)可分為兩類(lèi)，即對(duì)稱密鑰技術(shù)和非對(duì)稱密鑰技術(shù)。其中非對(duì)稱密鑰技術(shù)由于可以避免通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳遞解密密鑰即私鑰的需要而得到廣泛的應(yīng)用。
[0003]非對(duì)稱密鑰目前最為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的技術(shù)為PKI (Public KeyInfrastructure)。PKI 的運(yùn)行靠?jī)纱蟛考?層次化的 CA (Certif icat1n Authority)機(jī)構(gòu)和龐大的證書(shū)庫(kù)LDAP。PKI靠第三方公證來(lái)解決標(biāo)識(shí)和密鑰的捆綁。為此需要建立龐大的層次化的CA認(rèn)證機(jī)構(gòu)。PKI還要靠在線運(yùn)行的證書(shū)庫(kù)的支持，證書(shū)庫(kù)的在線運(yùn)行引發(fā)了大量的網(wǎng)絡(luò)信息流量，例如一方為了獲得通信對(duì)方的證書(shū)，就需要向CA層層認(rèn)證。正因?yàn)榛赑KI技術(shù)實(shí)現(xiàn)的認(rèn)證系統(tǒng)依靠數(shù)據(jù)庫(kù)在線運(yùn)行，其運(yùn)行效率很低，處理能力不大。據(jù)美國(guó)國(guó)防部反映，PKI將引起信息爆炸，美軍將來(lái)的通信也很難滿足PKI帶寬需求，而且引起機(jī)構(gòu)爆炸，為支持200萬(wàn)張CAC卡，全軍新增了 2500個(gè)CA工作站，人員管理和經(jīng)費(fèi)已到不堪重負(fù)的程度。于是當(dāng)今的各國(guó)學(xué)者，包括部分PKI公司在內(nèi)，正在尋找一種新的出路。
[0004]另一種非常具有前景的機(jī)密技術(shù)是IBE(Identity Based Enerypt1n)。1984年，Shamir提出了基于標(biāo)識(shí)的簽名設(shè)想，并推測(cè)基于標(biāo)識(shí)的密碼體制(簡(jiǎn)稱IBE JdentityBased Enerypt1n)的存在性，但是一直沒(méi)有找到具體的實(shí)現(xiàn)方法。
[0005]2001 年 Don Boneh 和 Matthew Franklin 根據(jù) Shamir 的想法，提出了從 Weil 配對(duì)來(lái)實(shí)現(xiàn)基于標(biāo)識(shí)的密碼體制。與PKI技術(shù)相比較，IBE算法雖然取消了龐大的層次化CA機(jī)構(gòu)，但需要保留用戶相關(guān)的參數(shù)?；贗BE算法實(shí)現(xiàn)的認(rèn)證系統(tǒng)依靠數(shù)據(jù)庫(kù)在線運(yùn)行，其運(yùn)行效率很低，處理能力并不大。因?yàn)閰?shù)是與各用戶相關(guān)，所以參數(shù)量與用戶量成正比。只要需要公布用戶相關(guān)信息，就需要目錄庫(kù)(LDAP)等數(shù)據(jù)庫(kù)的支持，進(jìn)而也沒(méi)有辦法減少動(dòng)態(tài)的在線維護(hù)量。
[0006]公眾網(wǎng)的發(fā)展和應(yīng)用，提出了構(gòu)筑可信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的新的要求。認(rèn)證系統(tǒng)是可信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的核心技術(shù)，而在認(rèn)證系統(tǒng)的核心技術(shù)則是密鑰技術(shù)。密鑰技術(shù)中有兩大難點(diǎn):規(guī)?；突跇?biāo)識(shí)的密鑰分發(fā)。CPK密鑰技術(shù)正好解決了這兩個(gè)難點(diǎn)，為實(shí)現(xiàn)規(guī)模化公眾網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)可信系統(tǒng)創(chuàng)造了條件。
[0007]CPK算法與IBE算法一樣，也是基于標(biāo)識(shí)的公鑰算法。CPK不需要數(shù)據(jù)庫(kù)的在線支持，可用一個(gè)芯片實(shí)現(xiàn)，在規(guī)模化、經(jīng)濟(jì)性、可行性、運(yùn)行效率上具有前述兩種體制無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。
[0008]隨著智能手機(jī)的普及，移動(dòng)辦公的趨勢(shì)越發(fā)不可阻擋。然而企業(yè)能夠放心的展開(kāi)移動(dòng)辦公的前提，是手機(jī)端和企業(yè)內(nèi)網(wǎng)的服務(wù)器端能夠進(jìn)行安全的加密通信。
[0009]通常的安全通信方式為SSL/TLS，但是它需要第三方認(rèn)證機(jī)構(gòu)，必須有在線運(yùn)行的證書(shū)庫(kù)的支持，且需要維護(hù)具有大數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)庫(kù)，占用大量的存儲(chǔ)空間，運(yùn)行時(shí)的效率也不高，處理速度很慢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有的缺陷，采用CPK認(rèn)證技術(shù)，提供了基于CPK的智能手機(jī)應(yīng)用之間、手機(jī)應(yīng)用與服務(wù)器之間的安全通信方式，它不需要維護(hù)大數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)庫(kù)，運(yùn)行的效率得到大大提高。
[0011]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案:
[0012]基于CPK的手機(jī)應(yīng)用間及與服務(wù)器間的安全通信方式，包括用戶證書(shū)申請(qǐng)與安全通信，
[0013]用戶證書(shū)申請(qǐng)包括:
[0014]種子卡生成中心KPC，根據(jù)CPK認(rèn)證技術(shù)中選定的橢圓曲線參數(shù)，生成公私鑰矩陣，并導(dǎo)入到密鑰管理中心KMC用的種子秘鑰卡中；
[0015]密鑰管理中心KMC，根據(jù)自己的種子秘鑰卡，以及用戶的個(gè)人唯一用戶標(biāo)識(shí)，生成用戶證書(shū)；
[0016]注冊(cè)管理中心RMC，負(fù)責(zé)對(duì)用戶證書(shū)申請(qǐng)進(jìn)行身份審核，通過(guò)之后從密鑰管理中心KMC獲取生成的用戶證書(shū)，灌入到用戶手機(jī)APP ;
[0017]手機(jī)端APP，利用用戶證書(shū)進(jìn)行通信密鑰的協(xié)商；
[0018]安全通信包括以下步驟:
[0019](I)手機(jī)應(yīng)用發(fā)送自己支持的對(duì)稱加密算法列表給另一手機(jī)應(yīng)用或服務(wù)器，并帶上一個(gè)隨機(jī)數(shù)a ；
[0020](2)另一手機(jī)應(yīng)用或服務(wù)器收到消息后，返回通信階段要使用的加密算法，并帶上一個(gè)隨機(jī)數(shù)b ；
[0021](3)手機(jī)應(yīng)用收到消息后，產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)C，由a，b，c生成通信階段需要的對(duì)稱加密密鑰；
[0022](4)手機(jī)應(yīng)用用CPK私鑰加密隨機(jī)數(shù)C，附上自己的個(gè)人唯一用戶標(biāo)識(shí)一并發(fā)送給另一手機(jī)應(yīng)用或服務(wù)器；
[0023](5)另一手機(jī)應(yīng)用或服務(wù)器用手機(jī)應(yīng)用的個(gè)人唯一用戶標(biāo)識(shí)算出手機(jī)應(yīng)用的公鑰，并解密隨機(jī)數(shù)C，同樣由a，b, c生成通信階段需要的對(duì)稱密鑰；
[0024](6)如果手機(jī)應(yīng)用需要認(rèn)證另一手機(jī)應(yīng)用或服務(wù)器，則另一手機(jī)應(yīng)用或服務(wù)器發(fā)送CPK簽名到手機(jī)應(yīng)用，并由手機(jī)應(yīng)用進(jìn)行驗(yàn)簽；如果另一手機(jī)應(yīng)用或服務(wù)器需要認(rèn)證手機(jī)應(yīng)用，則手機(jī)應(yīng)用發(fā)送CPK簽名到另一手機(jī)應(yīng)用或服務(wù)器，并由另一手機(jī)應(yīng)用或服務(wù)器進(jìn)行驗(yàn)簽；
[0025](7)手機(jī)應(yīng)用和另一手機(jī)應(yīng)用或服務(wù)器使用協(xié)商出來(lái)的加密算法和加密秘鑰進(jìn)行正式通信。
[0026]進(jìn)一步地，個(gè)人唯一用戶標(biāo)識(shí)主要是CPK ID0
[0027]進(jìn)一步地，用戶證書(shū)主要是一對(duì)公私鑰。
[0028]進(jìn)一步地，注冊(cè)管理中心RMC還提供用戶證書(shū)的狀態(tài)管理。
[0029]本發(fā)明基于CPK的手機(jī)應(yīng)用間及與服務(wù)器間的安全通信方式，采用CPK認(rèn)證技術(shù)，使得智能手機(jī)應(yīng)用之間、智能手機(jī)應(yīng)用于服務(wù)器之間能進(jìn)行安全的加密通信，且不需要維護(hù)大數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)庫(kù)，運(yùn)行的效率得到大大提高。
【附圖說(shuō)明】
[0030]附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0031]圖1為用戶證書(shū)申請(qǐng)總體時(shí)序圖；