[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于近距離無(wú)線通訊技術(shù)的雙向認(rèn)證方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610012522.2
• 申請(qǐng)日: 2016-01-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105682092B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 樊凱;宋攀飛;杜釗;李暉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H04W12/04
• 分類(lèi)號(hào): H04W12/04;H04W12/06;G06Q20/20;G06Q20/32;G06Q20/40
• 代理公司: 北京科億知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種基于近距離無(wú)線通訊技術(shù)的雙向認(rèn)證方法，其特征在于利用NFC近距離通信的可靠性并結(jié)合本方案提出的雙向認(rèn)證支付和驗(yàn)證協(xié)議來(lái)保證用戶(hù)在整個(gè)購(gòu)票和驗(yàn)票環(huán)節(jié)的安全性，所述基于近距離無(wú)線通訊技術(shù)的雙向認(rèn)證方法包括：

用戶(hù)利用基于WTLS的無(wú)線通信方式在服務(wù)提供商的平臺(tái)上進(jìn)行注冊(cè)并且共享密鑰；

用戶(hù)利用基于WTLS的無(wú)線通信方式進(jìn)行電子票券的預(yù)定；

用戶(hù)利用移動(dòng)設(shè)備在移動(dòng)POS機(jī)上通過(guò)NFC支付已預(yù)定的電子票券的款項(xiàng)并且獲取電子票券安全信息；

用戶(hù)利用移動(dòng)設(shè)備在驗(yàn)證器上通過(guò)NFC進(jìn)行電子票券安全信息的驗(yàn)證；

所述基于近距離無(wú)線通訊技術(shù)的雙向認(rèn)證方法具體包括：

步驟一，用戶(hù)注冊(cè)，用戶(hù)首先在票券提供商提供的平臺(tái)上進(jìn)行注冊(cè)，保存到數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中，信息包含移動(dòng)設(shè)備N(xiāo)FC安全單元的IC序號(hào)以及共享的密鑰信息{K₀,DK,m},利用共享的密鑰信息，用戶(hù)和服務(wù)器之間將會(huì)創(chuàng)建一組會(huì)話密鑰SK_MD-Sj，j＝1,2,3,…,m，在服務(wù)器端將會(huì)生成一個(gè)(ID_MD,SK_MD-Sj)鍵值對(duì)表，其中ID_MD表示每個(gè)移動(dòng)設(shè)備的身份標(biāo)識(shí)；

步驟二，用戶(hù)票券預(yù)定，在注冊(cè)完成之后，用戶(hù)在平臺(tái)上瀏覽并且預(yù)定自己需要的票券了，預(yù)定完成之后，平臺(tái)后臺(tái)服務(wù)器將會(huì)把所示的支付信息發(fā)送到用戶(hù)設(shè)備，而用戶(hù)設(shè)備和平臺(tái)后臺(tái)服務(wù)器在注冊(cè)和訂票階段交互是通過(guò)無(wú)線安全傳輸層協(xié)議來(lái)完成的；

步驟三，電子支付票券，票券預(yù)定并成功獲取票券信息之后，用戶(hù)利用移動(dòng)設(shè)備在移動(dòng)POS上通過(guò)NFC通信進(jìn)行支付操作；

步驟四，離線電子票券驗(yàn)證，完成支付過(guò)程，移動(dòng)驗(yàn)證設(shè)備將會(huì)去驗(yàn)證已經(jīng)獲取到票券信息的用戶(hù)移動(dòng)設(shè)備，如果驗(yàn)證成功則放行，否則不予放行。

2.如權(quán)利要求1所述的基于近距離無(wú)線通訊技術(shù)的雙向認(rèn)證方法，其特征在于，所述支付過(guò)程包括：

第一步，MD_POS→MD:

Request

首先MD_POS會(huì)向MD發(fā)送票券支付認(rèn)證請(qǐng)求Request,從而開(kāi)啟認(rèn)證會(huì)話；

第二步，MD→MD_POS:

n1,ID_MD

在收來(lái)自MD_POS認(rèn)證請(qǐng)求之后，MD將向MD_POS發(fā)送MD的身份標(biāo)識(shí)ID_MD以及用于對(duì)MD_POS進(jìn)行認(rèn)證的自身生成的可避免重放攻擊的質(zhì)詢(xún)消息隨機(jī)數(shù)n1；

第三步，MD_POS→MD:

n2,{O}SK_MD-Sj

在收到MD發(fā)來(lái)的質(zhì)詢(xún)信息之后，MD_POS會(huì)利用接收到的MD的身份標(biāo)識(shí)ID_MD去后臺(tái)服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)中搜索與之匹配的對(duì)稱(chēng)密鑰組SK_MD-Sj；然后MD_POS會(huì)利用SK_MD-Sj向MD發(fā)送質(zhì)詢(xún)響應(yīng)消息以及用于對(duì)MD進(jìn)行認(rèn)證的質(zhì)詢(xún)消息隨機(jī)數(shù)n2；

若在MD中能夠查找到密鑰SK′_MD-Sj，使得計(jì)算出來(lái)的與接收的質(zhì)詢(xún)響應(yīng)消息值相等，則MD對(duì)MD_POS認(rèn)證成功，然后方案會(huì)繼續(xù)進(jìn)行；

若在MD中無(wú)法找到密鑰值SK′_MD-Sj，使得在上面情況下計(jì)算得出的等于接收的質(zhì)詢(xún)響應(yīng)消息值則MD對(duì)MD_POS認(rèn)證失敗，然后會(huì)忽略該消息；

MD_POS還會(huì)向MD發(fā)送對(duì)稱(chēng)密鑰加密的支付信息{O}SK_MD-Sj；

若MD對(duì)MD_POS的認(rèn)證成功，則MD會(huì)利用已匹配找到的密鑰SK′_MD-Sj來(lái)查看已加密的支付信息O，若支付信息與請(qǐng)求一致則完成支付，反之，則拒絕支付；

第四步，MD→MD_POS:

n3，Accept/Recject,

MD向MD_POS發(fā)送消息認(rèn)證碼n3,來(lái)響應(yīng)MD_POS對(duì)自己的認(rèn)證質(zhì)詢(xún)；

若MD_POS利用當(dāng)前使用密鑰值的下一個(gè)對(duì)稱(chēng)密鑰SK′_MD-Sj+1計(jì)算出來(lái)的與接收值相等，則MD_POS對(duì)MD認(rèn)證成功，然后方案會(huì)繼續(xù)進(jìn)行；

若MD_POS利用當(dāng)前密鑰值的下一個(gè)對(duì)稱(chēng)密鑰值SK′_MD-Sj+1計(jì)算出來(lái)的不等于接收值則MD_POS對(duì)MD認(rèn)證失敗，然后會(huì)忽略該消息；

MD還會(huì)向MD_POS發(fā)送支付結(jié)果Accept/Recject，若MD成功支付，然后方案繼續(xù)進(jìn)行；反之，則忽略此消息；

第五步，MD_POS→MD：

Accept/Recject,n4,s1,s2，

{Title,Location,Seat,Time,Mark}SK_MD-Sj+1

h{ID_ticket,ID_company,IC_sn,R}

MD_POS向MD發(fā)送消息認(rèn)證碼n4,來(lái)通知完成，此時(shí)MD會(huì)利用當(dāng)前密鑰SK′_MD-Sj+1來(lái)進(jìn)行消息完整和真實(shí)性驗(yàn)證；

若在MD中利用當(dāng)前密鑰SK′_MD-Sj+1計(jì)算出來(lái)的與接收值相等，則方案繼續(xù)進(jìn)行；

若無(wú)法使得在上面情況下計(jì)算得出的等于接收值則對(duì)接收消息的完整性驗(yàn)證失敗，然后會(huì)忽略該消息；

MD_POS通知MD一定時(shí)間內(nèi)購(gòu)票和退票次數(shù)s1和s2，在當(dāng)s1和s2達(dá)到一定閾值，那么該注冊(cè)用戶(hù)會(huì)被列入黑名單；

MD_POS向MD發(fā)送票券信息，票券信息將被保存在MD的NFC安全單元中；

票券內(nèi)容部分信息{Title,Location,Seat,Time,Mark}SK_MD-Sj+1，MD利用該對(duì)稱(chēng)密鑰SK_MD-Sj+1查看用戶(hù)票券信息；

票券敏感信息h{ID_ticket,ID_company,IC_sn,R}存儲(chǔ)在安全單元中，以備驗(yàn)證使用。