[發明專利]運行在計數器模式下運行以安全傳輸數據的密鑰流生成器的方法、具有用于安全傳輸數據的計數器模式運行的密鑰流生成器和用于產生密鑰流的計算機程序產品

在審

• 申請號: 202080014230.7
• 申請日: 2020-01-13
• 公開（公告）號: CN113424489A
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: H·阿紹爾;G·艾多斯;M·海因特;J·萬澤格
• 申請（專利權）人: 西門子股份公司
• 主分類號: H04L9/06
• 分類號: H04L9/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張濤;劉春元

1.一種用于運行在計數器模式下運行的密鑰流生成器（SSG）以安全傳輸數據的方法，其中為了傳輸數據（DT）、特別是有用數據（NDT），使用由密鑰流生成器（SSG）基于第一控制數據集（SDS1）產生的密鑰流（SST_VS）將所述數據（DT，NDT）加密為密碼（CHF）并且使用由所述密鑰流生成器（SSG）基于第二控制數據集（SDS2）產生的密鑰流（SST_ES）對所述密碼（CHF）中的數據（DT，NDT）進行解密，其中通過使用塊密碼密鑰（BCS）對位于有限的計數器值范圍內、特別是在大于2³²的數量級中的計數器值進行加密來形成所述密鑰流（SST_VS，SST_ES），所述計數器值以與控制數據集相關的密鑰流生成器（SSG）調用（i₁，i_3，...）的形式連續地確定，并且最初由包含在所述控制數據集（SDS1，SDS2）中的初始化向量（IV）給出，其中IV=i₁，

其特征在于，

a）在“加密”運行類型下

a1）以日志方式記錄所述計數器值的順序使用，并且通過以日志方式記錄來識別是否錯誤地，特別是多次或順序多次地使用了具有相同計數器值的塊密碼密鑰（BCS），其中

a11）在錯誤使用的情況下，輸出錯誤消息（FM）或不輸出密鑰流（SST_VS），或

a12）在無錯誤使用的情況下輸出用于對所述數據（DT，NDT）加密的密鑰流（SST_VS）以及生成校驗碼（PRC_GH），所述校驗碼針對“加密”運行類型與生成器特定的秘密（GH）綁定，所述秘密特別是在所述密鑰流生成器中產生或從外部引入到所述密鑰流生成器中，并且

b）在“解密”運行類型下

b1）基于生成的作為第二控制數據集（SDS2）的校驗碼（PRC_GH）在基于所述秘密（GH）執行的所述校驗碼（PRC_GH）的有效性檢查過程中識別出所述塊密碼密鑰（BCS）和計數器值的錯誤使用、特別是多次或順序多次使用，并且由此識別出生成的代表所述第二控制數據集（SDS2）的校驗碼（PRC_GH）是否有效，其中

b11）如果校驗碼有效性檢查的結果為否定，即所述校驗碼（PRC_GH）不正確，則輸出另外的錯誤消息（FM'）或不輸出密鑰流（SST_ES），或

b12）如果校驗碼有效性檢查的結果是肯定的，即所述校驗碼（PRC_GH）是正確的，則輸出用于對所述密碼（CHF）解密的密鑰流（SST_ES）。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，

檢查所述校驗碼（PRC_GH）的有效性，使得在“解密”運行類型中，基于所述秘密（GH）產生另外的校驗碼（PRC_GH'），并將所述另外的校驗碼（PRC_GH'）與在“加密”運行類型中生成的校驗碼（PRC_GH）進行比較以確定一致性。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，

所述校驗碼（PRC_GH）用于保護基于初始化向量的計數器值。

4.根據權利要求1或3所述的方法，其特征在于，

為了對所述初始化向量（IV）進行認證，所述校驗碼（PRC_GH）是非對稱簽名或對稱的“消息認證碼MAC”。