一種基于硬件的多級(jí)密鑰協(xié)商方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)以及通信技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種基于硬件的多級(jí)密鑰協(xié)商方法，尤其是一種基于國(guó)產(chǎn)硬件平臺(tái)的多級(jí)密鑰協(xié)商方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著信息數(shù)字化的普及，信息安全尤其是網(wǎng)絡(luò)信息安全越來(lái)越受到人們的重視。加解密作為一種重要的信息保護(hù)手段，被廣泛應(yīng)用在各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用環(huán)境中。無(wú)論是傳統(tǒng)加解密方法和公開(kāi)密鑰加解密方法，密鑰管理和保護(hù)都是重中之重。密鑰管理包括，從密鑰的產(chǎn)生到密鑰的銷(xiāo)毀的各個(gè)方面。主要表現(xiàn)于管理體制、管理協(xié)議和密鑰的產(chǎn)生、分配、更換和注入等。在多級(jí)安全網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，由于用戶機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、隸屬關(guān)系等復(fù)雜性，對(duì)密鑰管理提出了更高的要求。
[0003]傳統(tǒng)的密鑰管理流程存在著密鑰保護(hù)不安全、身份驗(yàn)證不可靠、不支持多級(jí)安全等缺點(diǎn)。
[0004]數(shù)據(jù)共享交換在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下越來(lái)多。為了保護(hù)網(wǎng)絡(luò)下的分級(jí)安全。每次通信前都要進(jìn)行密鑰協(xié)商，并且利用會(huì)話密鑰實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)加密傳輸。從結(jié)構(gòu)上進(jìn)行分類(lèi)，密鑰協(xié)商分為兩種:點(diǎn)到點(diǎn)的密鑰協(xié)商以及客戶端服務(wù)器間的密鑰協(xié)議。公開(kāi)密鑰加解密是現(xiàn)代會(huì)話密鑰協(xié)商過(guò)程的基礎(chǔ)。數(shù)字證書(shū)和數(shù)字簽名可以被用來(lái)交換公開(kāi)密鑰并進(jìn)行身份認(rèn)證；RSA公開(kāi)算法被用于實(shí)現(xiàn)會(huì)話密鑰的共享。
[0005]密碼交換協(xié)議有經(jīng)典Diffie-Hellman、MTI 協(xié)議族、MQV(Menezes -Qu-Vanstone)協(xié)議。其中MQV協(xié)議被世界上許多權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)，例如ANS1、IEEE等廣泛采納為密碼標(biāo)準(zhǔn)。IBM等公司于1996年聯(lián)合推出的用于電子商務(wù)的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)SET(SecUreElectronic Transact1n)中和 1992 年由多國(guó)聯(lián)合開(kāi)發(fā)的 PGP(Pretty Good Privacy)技術(shù)，是兩種成熟的密鑰交換技術(shù)，它們利用采用公開(kāi)密鑰加密與傳統(tǒng)密鑰加密相結(jié)合的一種加密技術(shù)。
[0006]這兩種模式雖然都可以提供一定程度的安全保護(hù)，但是它存在以下缺點(diǎn):1.該技術(shù)在用戶層實(shí)現(xiàn)，密鑰易被竊取，而密鑰一旦被竊取，安全性便無(wú)從談起；2.協(xié)議缺乏對(duì)分級(jí)安全的保護(hù)，無(wú)法支持多級(jí)安全；3.缺乏對(duì)平臺(tái)身份的認(rèn)證。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在上述缺陷，提供一種安全性更高的能夠支持多級(jí)安全的基于硬件的多級(jí)密鑰協(xié)商方法，尤其是一種基于國(guó)產(chǎn)硬件平臺(tái)的多級(jí)密鑰協(xié)商方法。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種基于硬件的多級(jí)密鑰協(xié)商方法，其特征在于包括:將局域網(wǎng)中的主機(jī)分為安全服務(wù)器和用戶客戶機(jī)；其中，每個(gè)業(yè)務(wù)域具有一個(gè)對(duì)應(yīng)的安全服務(wù)器；而且其中，安全服務(wù)器與客戶機(jī)之間分別進(jìn)行雙向通信；而且，安全服務(wù)器被用于執(zhí)行相應(yīng)業(yè)務(wù)域內(nèi)局域網(wǎng)的用戶身份驗(yàn)證以及多級(jí)安全訪問(wèn)決策處理，同時(shí)用于執(zhí)行相應(yīng)業(yè)務(wù)域內(nèi)的密鑰請(qǐng)求的協(xié)商過(guò)程；而且，客戶機(jī)中配置有用于會(huì)話密鑰的存儲(chǔ)和會(huì)話加解密保護(hù)的密碼硬件。
[0009]優(yōu)選地，只能通過(guò)客戶機(jī)的系統(tǒng)調(diào)用啟動(dòng)各自的密碼硬件與安全服務(wù)器的通信。
[0010]優(yōu)選地，所述基于硬件的多級(jí)密鑰協(xié)商方法包括依次執(zhí)行的下述步驟:
[0011]客戶機(jī)調(diào)用對(duì)密碼硬件的系統(tǒng)調(diào)用，以啟動(dòng)密碼硬件與業(yè)務(wù)請(qǐng)求相關(guān)的安全服務(wù)器進(jìn)行通信；
[0012]啟動(dòng)通信后，所述密碼硬件對(duì)密碼硬件特征值、用戶身份信息、訪問(wèn)目的地址信息進(jìn)行加密，并且加密后的密碼硬件特征值、用戶身份信息和訪問(wèn)目的地址信息傳遞給安全服務(wù)器；
[0013]安全服務(wù)器對(duì)接收到的數(shù)據(jù)解密以驗(yàn)證密碼硬件特征值，并且在密碼硬件特征值通過(guò)驗(yàn)證的情況下通過(guò)用戶身份信息和訪問(wèn)目的地址信息執(zhí)行多級(jí)安全訪問(wèn)決策處理，以確定是否允許客戶機(jī)對(duì)訪問(wèn)目的地址信息所對(duì)應(yīng)的目的客戶機(jī)進(jìn)行訪問(wèn)；
[0014]在確定訪問(wèn)被允許的情況下，安全服務(wù)器隨機(jī)產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)數(shù)作為會(huì)話密鑰，并將隨機(jī)數(shù)加密后返回給密碼硬件，而且在安全服務(wù)器保存當(dāng)前多級(jí)安全訪問(wèn)決策的決策結(jié)果;
[0015]密碼硬件解密接收到的加密的會(huì)話密鑰，并直接將解密得到的會(huì)話密鑰存儲(chǔ)在密碼硬件中，而且返回系統(tǒng)調(diào)用成功的結(jié)果給所述客戶機(jī)；
[0016]隨后，所述客戶機(jī)向訪問(wèn)目的地址信息所對(duì)應(yīng)的目的客戶機(jī)發(fā)送業(yè)務(wù)請(qǐng)求，告知所述目的客戶機(jī)已經(jīng)通過(guò)安全服務(wù)器決策。
[0017]所述目的客戶機(jī)向所述安全服務(wù)器發(fā)出詢問(wèn)；
[0018]所述安全服務(wù)器向所述目的客戶機(jī)返回保存的所述決策結(jié)果和加密后的會(huì)話密鑰；
[0019]所述目的客戶機(jī)對(duì)加密后的會(huì)話密鑰解密，并將會(huì)話密鑰存儲(chǔ)在所述目的客戶機(jī)的密碼硬件中。
[0020]優(yōu)選地，所述密碼硬件對(duì)密碼硬件特征值、用戶身份信息、訪問(wèn)目的地址信息進(jìn)行加密的步驟包括:利用所述密碼硬件的HMAC算法對(duì)所述密碼硬件的硬件標(biāo)識(shí)進(jìn)行哈希以生成密碼硬件特征值HKEY ;并且利用密碼硬件特征值對(duì)稱加密用戶身份、目的地址信息；最后利用服務(wù)器私鑰將對(duì)稱加密后的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。
[0021]優(yōu)選地，安全服務(wù)器利用密碼硬件特征值加密會(huì)話密鑰。
[0022]優(yōu)選地，使用國(guó)產(chǎn)硬件平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)密碼硬件。
[0023]在本發(fā)明中，密鑰協(xié)商由所述密碼硬件完成，與其他做在系統(tǒng)層或者應(yīng)用層的方式有很大區(qū)別，硬件處理基本上很難獲取到相關(guān)信息。而且，不僅認(rèn)證身份這類(lèi)軟件層的識(shí)別碼(USERID)進(jìn)行認(rèn)證，同時(shí)對(duì)硬件身份也進(jìn)行了認(rèn)證，不允許非法機(jī)器介入，對(duì)介入硬件進(jìn)行管控。
【附圖說(shuō)明】
[0024]結(jié)合附圖，并通過(guò)參考下面的詳細(xì)描述，將會(huì)更容易地對(duì)本發(fā)明有更完整的理解并且更容易地理解其伴隨的優(yōu)點(diǎn)和特征，其中:
[0025]圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的基于硬件的多級(jí)密鑰協(xié)商方法的示意圖。
[0026]圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的基于硬件的多級(jí)密鑰協(xié)商方法的流程圖。
[0027]需要說(shuō)明的是，附圖用于說(shuō)明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。注意，表示結(jié)構(gòu)的附圖可能并非按比例繪制。并且，附圖中，相同或者類(lèi)似的元件標(biāo)有相同或者類(lèi)似的標(biāo)號(hào)。
【具體實(shí)施方式】
[0028]為了使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚和易懂，下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0029]首先，可以執(zhí)行下述網(wǎng)絡(luò)劃分操作:將局域網(wǎng)中的主機(jī)分為安全服務(wù)器和用戶客戶機(jī)；其中，每個(gè)業(yè)務(wù)域具有一個(gè)對(duì)應(yīng)的安全服務(wù)器；而且其中，安全服務(wù)器與客戶機(jī)之間分別進(jìn)行雙向通信；由此使得局域網(wǎng)中的所有主機(jī)形成星狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，如圖1所示(其中示出了部分連接關(guān)系)。而且，安全服務(wù)器被用于執(zhí)行相應(yīng)業(yè)務(wù)域內(nèi)局域網(wǎng)的用戶身份驗(yàn)證以及多級(jí)安全訪問(wèn)決策處理，同時(shí)還要負(fù)責(zé)相應(yīng)業(yè)務(wù)域內(nèi)的密鑰請(qǐng)求的協(xié)商過(guò)程。而且，客戶機(jī)中配置有用于會(huì)話密鑰的存儲(chǔ)和會(huì)話加解密保護(hù)的密碼硬件。
[0030]而且，例如，客戶機(jī)可用于用戶辦公，在通信過(guò)程中完成平臺(tái)認(rèn)證和用戶身份認(rèn)證。這樣，在雙向通信過(guò)程中，采用密碼硬件實(shí)現(xiàn)會(huì)話密鑰的存儲(chǔ)和會(huì)話加解密保護(hù)(優(yōu)選地，使用國(guó)