[發(fā)明專利]一種基于HTTP協(xié)議的數(shù)據(jù)加密傳輸方法

在審

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• 申請日: 2017-07-31
• 公開（公告）號: CN107302541A
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳蘇
• 申請（專利權(quán)）人: 成都藍(lán)碼科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L9/08;H04L9/32
• 代理公司: 成都創(chuàng)新引擎知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司51249
• 代理人: 向群

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于通信領(lǐng)域，尤其涉及一種基于HTTP協(xié)議的數(shù)據(jù)加密傳輸方法。

背景技術(shù)

HTTP協(xié)議是用于從WWW服務(wù)器傳輸超文本到本地瀏覽器的傳送協(xié)議，是客戶端和服務(wù)器之間請求和響應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，目前大多數(shù)網(wǎng)站和app的接口都是采用HTTP協(xié)議。然而，HTTP協(xié)議卻存在一些不足，例如，HTTP協(xié)議使用明文方式發(fā)送內(nèi)容，其本身不具備加密的功能，內(nèi)容可能被竊聽；使用HTTP協(xié)議的服務(wù)端與客戶端都不會驗(yàn)證通信方的身份，可能遭遇偽裝，即無法確定正在通信的對方是否是真實(shí)意圖的對方，也就無法識別該請求是否被攔截、重放，無法避免重放攻擊的發(fā)生；HTTP協(xié)議無法證明通信的報文完整性，報文可能被篡改。

現(xiàn)有技術(shù)提供了安全套接字層超文本傳輸協(xié)議(HTTPS)，在HTTP的基礎(chǔ)上加入了SSL/TLS協(xié)議，SSL/TLS依靠證書來驗(yàn)證服務(wù)端的身份，并為客戶端和服務(wù)端之間的通信加密。然而，HTTPS的使用，使得網(wǎng)關(guān)、代理系統(tǒng)不能有效處理HTTP協(xié)議，喪失了HTTP在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)膬?yōu)勢。另外，包括Basic認(rèn)證、Digest認(rèn)證、OAuth、NTLM等等驗(yàn)證這一些認(rèn)證機(jī)制都只是對HTTP頭的信息作保護(hù)，而對于HTTP消息體的數(shù)據(jù)卻沒有作加密及相互的身份認(rèn)證。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明目的在于：針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，提供一種基于HTTP協(xié)議的數(shù)據(jù)加密傳輸方法，以達(dá)到客戶端與服務(wù)端的雙向身份認(rèn)證、創(chuàng)建安全會話密鑰、報文加密傳輸、報文完整性驗(yàn)證和防重放攻擊的目的。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于HTTP協(xié)議的數(shù)據(jù)加密傳輸方法，具體包括下列步驟：

S1、客戶端從本機(jī)的熵池獲取隨機(jī)數(shù)R1，基于本機(jī)報文序列號N1，計算R1|N1的摘要值hash1＝H(R1|N1)，其中，H為預(yù)設(shè)的哈希函數(shù)，符號“|”表示與運(yùn)算符；

并用客戶端私鑰對hash1簽名得到簽名值sign1，基于服務(wù)端公鑰(預(yù)先獲取的)對R1|N1|sign1進(jìn)行加密，得到加密數(shù)據(jù)Cmessage，將加密數(shù)據(jù)Cmessage發(fā)送給服務(wù)端；

S2、服務(wù)端收到Cmessage后，用服務(wù)端私鑰解密Cmessage，得到明文R1|N1|sign1；

先判斷N1與N1’+1的值是否一致，其中N1’為服務(wù)端接收的上一個客戶端報文序列號，若一致，則對客戶端的消息進(jìn)行驗(yàn)證；否則，繼續(xù)判斷N1與本地預(yù)存的客戶端報文序列號初始值是否一致，若一致，則對客戶端的消息進(jìn)行驗(yàn)證，否則拋棄；

對客戶端的消息驗(yàn)證為：計算R1|N1的摘要值hash1’＝H(R1|N1)，使用sign1對hash1’進(jìn)行驗(yàn)證，完成服務(wù)端對客戶端的身份認(rèn)證；

S3、服務(wù)端從本機(jī)的熵池獲取隨機(jī)數(shù)R2，基于本機(jī)報文序列號N2，計算R2|N2的摘要值hash2＝H(R2|N2)，并用服務(wù)端私鑰對hash2簽名得到簽名值sign2，基于客戶端公鑰(預(yù)先獲取的)對R2|N2|sign2進(jìn)行加密，得到加密數(shù)據(jù)Wmessage，將加密數(shù)據(jù)Wmessage發(fā)送給客戶端；

S4、客戶端收到Wmessage后，用客戶端私鑰解密Wmessage，得到明文R2|N2|sign2；

先判斷N2與N2’+1的值是否一致，其中N2’為客戶端接收的上一個服務(wù)端報文序列號，若一致，則對服務(wù)端的消息進(jìn)行驗(yàn)證；否則，繼續(xù)判斷N2與本地預(yù)存的服務(wù)端報文序列號初始值是否一致，若一致，則對服務(wù)端的消息進(jìn)行驗(yàn)證，否則拋棄；

對服務(wù)端的消息驗(yàn)證為：計算R2|N2的摘要值hash2’＝H(R2|N2)，使用sign2對hash2’進(jìn)行驗(yàn)證，完成客戶端對服務(wù)端的身份認(rèn)證；

S5、客戶端(或服務(wù)端)通過算法GenKey(R1,R2)生成會話密鑰，作為后期數(shù)據(jù)交互的加密密鑰。

優(yōu)選地，在所述步驟S1中，客戶端采用非對稱加密算法加密數(shù)據(jù)R1|N1|sign1，所述非對稱加密算法為Cmessage＝Ewpublickey(R1|N1|sign1)，其中，wpublickey為服務(wù)端的公鑰，E表示非對稱加密算法，Cmessage為加密后的數(shù)據(jù)；

則在步驟S2中，服務(wù)端采用非對稱解密算法解密Cmessage，所述非對稱解密算法為plain＝Dwprivatekey(R1|N1|sign1)，其中，wprivatekey為服務(wù)端的私鑰，D表示非對稱解密算法，plain為解密后的明文，即R1|N1|sign1。