[發明專利]分布式系統中基于白盒加密的信息安全保護系統和方法

有效

• 申請號: 202010883127.8
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN111988330B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 徐欣;申凱;白根寶;喬干;姜顯揚
• 申請（專利權）人: 蘇州中科安源信息技術有限公司
• 主分類號: H04L9/40
• 分類號: H04L9/40;H04L9/32;G06F21/62;G06F21/60
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 朱亞冠

1.分布式系統中基于白盒加密的信息安全保護系統，包括用戶終端、應用服務器和分布式信息服務器，其特征在于：

所述的應用服務器具有應用白盒加解密模塊、身份驗證模塊和算法選擇模塊；其中，

應用白盒加解密模塊：對用戶終端需要寫入的信息進行初次加密，然后將初次加密密文發送至分布式信息服務器；對某個分布式信息服務器發送的初次解密密文進行再次解密，得到可讀寫文件；應用服務器通過應用白盒加解密模塊進行讀寫文件，身份信息簽名認證通過后，用戶終端執行讀寫操作；

身份驗證模塊：對用戶終端發送的身份信息進行簽名認證，并將簽名認證成功信息或簽名認證失敗信息發送至用戶終端；

算法選擇模塊：對不同的分布式信息服務器選擇不同的白盒加解密算法，并通過生成對應的序列碼確定某一個分布式信息服務器對應的算法，將序列碼發送至對應分布式信息服務器，將序列碼和算法一一對應的映射關系生成算法查找表，并存儲；

所述的分布式信息服務器具有信息白盒加解密模塊，對需要存儲的寫入信息進行再次加密，并保存再次加密密文；對存儲的再次加密密文進行初次解密，并將初次解密密文發送給應用服務器。

2.如權利要求1所述的分布式系統中基于白盒加密的信息安全保護系統，其特征在于：所述的分布式信息服務器為分布式文件服務器。

3.如權利要求1所述的分布式系統中基于白盒加密的信息安全保護系統，其特征在于：所述的白盒加解密算法為SM4、AES或DES。

4.如權利要求1或2所述的分布式系統中基于白盒加密的信息安全保護系統，其特征在于：

所述的應用服務器還具有應用置亂編解碼模塊，應用服務器接收到分布式信息服務器發送的初次解密密文后，應用置亂編解碼模塊通過可逆仿射變換的形式對初次解密密文進行置亂解碼；

所述的分布式信息服務器還具有信息置亂編解碼模塊，分布式信息服務器將初次解密密文發送給應用服務器前，信息置亂編解碼模塊通過可逆仿射變換的形式對初次解密密文進行置亂編碼；

所述的信息置亂編解碼模塊與應用置亂編解碼模塊完全相同。

5.如權利要求4所述的分布式系統中基于白盒加密的信息安全保護系統，其特征在于：所述的可逆仿射變換其中P為仿射變換，l[P]為可逆矩陣，c[P]為列向量形式，即P的常數項，為異或符號。

6.分布式系統中基于白盒加密的信息安全保護方法，其特征在于，該方法具體是：

步驟(1).應用服務器生成對應的公鑰和私鑰；

步驟(2).用戶終端注冊時，應用服務器將私鑰發送用戶終端，用戶終端將身份信息發送應用服務器，預存在身份驗證模塊；

步驟(3).用戶終端向應用服務器發送身份簽名認證請求；

步驟(4).應用服務器的身份驗證模塊對用戶進行簽名認證，簽名認證通過后通過指令允許用戶終端對分布式信息服務器的數據或者應用程序進行操作；

步驟(5).簽名認證通過后，應用服務器向分布式信息服務器發送寫入或讀取信息的指令；應用服務器通過算法選擇模塊，確定應用服務器中應用白盒加解密模塊和分布式信息服務器中信息白盒加解密模塊需要使用的白盒加解密算法，并生成白盒加解密算法對應的序列碼；將序列碼發送至對應的分布式信息服務器，生成并存儲算法查找表，算法查找表即為序列碼和白盒加解密算法的一一對應的映射關系，然后向分布式信息服務器發送寫入或讀取信息的指令；

步驟(6).如需寫入信息：

應用服務器將需要寫入的信息通過應用白盒加解密模塊進行初次加密，得到初次加密信息，發送分布式信息服務器；分布式信息服務器通過信息白盒加解密模塊進行再次加密，得到再次加密信息，并存儲至數據庫中；

步驟(7).如需讀取信息：

分布式信息服務器從數據庫中獲取再次加密信息，并通過信息白盒加解密模塊進行初次解密，得到初次解密信息，發送應用服務器；應用服務器通過應用白盒加解密模塊對初次解密信息進行再次解密，供用戶終端操作。

7.如權利要求6所述的信息安全保護方法，其特征在于：所述的身份信息為用戶終端識別碼或用戶預設密碼。