[發明專利]可信密碼模塊安全管理方法及系統

有效

• 申請號: 202110221366.1
• 申請日: 2021-02-27
• 公開（公告）號: CN112883396B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 彭金輝;雷宗華;張磊;喬紹虎;劉武忠
• 申請（專利權）人: 鄭州信大捷安信息技術股份有限公司
• 主分類號: G06F21/60
• 分類號: G06F21/60;G06F21/46
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司 41111
• 代理人: 周艷巧

1.一種可信密碼模塊安全管理方法，其特征在于，包含：

設置可信密碼模塊授權角色，該授權角色包括用于生成可信密碼模塊密鑰并設置工作模式及管理員授權數據的密碼主管、用于生成存儲主密鑰和用戶設置授權數據的管理員及用于使用密碼服務的用戶；

登錄可信密碼模塊時，通過在安全環境下對密碼主管進行物理授權；通過可信密碼模塊密鑰執行數據加解密對管理員和用戶進行角色鑒別；

管理員或用戶角色鑒別中，通過管理員或用戶生成第一隨機數，利用可信密碼模塊生成第二隨機數，通過第一隨機數及第二隨機數加解密并結合哈希運算完成管理員或用戶角色鑒別；

管理員或用戶角色鑒別的具體過程包括：

S101，所述管理員或用戶生成第一隨機數，并通過從所述可信密碼模塊獲取的密碼模塊密鑰中的公鑰對所述第一隨機數加密后發送至所述可信密碼模塊；

S102，所述可信密碼模塊通過密碼模塊密鑰中的私鑰對所述第一隨機數的密文解密后獲得第一隨機數，并對共享的授權數據、所述第一隨機數和所述可信密碼模塊生成的第二隨機數進行哈希運算，取哈希值前部分字節作為共享會話密鑰；

S103，所述可信密碼模塊將所述第二隨機數發送至所述管理員或用戶；

S104，所述管理員或用戶同樣對共享的授權數據、所述第一隨機數和所述第二隨機數進行哈希運算，取哈希值同樣的前部分字節作為共享會話密鑰；

S105，所述管理員或用戶通過所述共享會話密鑰對所述第二隨機數進行加密后發送至所述可信密碼模塊；

S106，所述可信密碼模塊通過所述共享會話密鑰對所述第二隨機數的密文解密后獲得第二隨機數，并與內部保存的第二隨機數進行比較，若一致，則鑒別成功；否則鑒別失敗；將鑒別結果返回至所述管理員或用戶。

2.根據權利要求1所述的可信密碼模塊安全管理方法，其特征在于，可信密碼模塊中設置有用于保存管理員或用戶角色鑒別結果的存儲單元，可信密碼模塊重置、重啟或關閉時，清除角色鑒別結果。

3.根據權利要求1所述的可信密碼模塊安全管理方法，其特征在于，可信密碼模塊中密鑰管理過程包含如下內容：利用安全芯片主密鑰加密保護存儲主密鑰、密碼模塊密鑰和完整性測試密鑰；利用存儲主密鑰加密保護平臺身份密鑰、平臺加密密鑰和二級存儲主密鑰；利用二級存儲主密鑰加密保護用戶對稱密鑰、用戶非對稱密鑰和用戶存儲主密鑰；利用用戶存儲主密鑰加密保護會話密鑰。

4.根據權利要求3所述的可信密碼模塊安全管理方法，其特征在于，密碼模塊密鑰與密碼主管關聯；存儲主密鑰和安全芯片主密鑰、二級存儲主密鑰與管理員關聯；完整性測試密鑰、平臺身份密鑰、平臺加密密鑰、會話密鑰與用戶關聯。

5.根據權利要求4所述的可信密碼模塊安全管理方法，其特征在于，可信密碼模塊密鑰生成包含如下內容：安全芯片主密鑰通過出廠初始化產生，存儲主密鑰由安全芯片計算并在創建用戶時生成，密碼模塊密鑰和平臺身份密鑰均由安全芯片內部隨機源生成，平臺加密密鑰由外部密鑰管理中心生成，二級存儲主密鑰由存儲主密鑰分散獲取，用戶對稱密鑰是由外部導入或由安全芯片內部隨機源生成；用戶非對稱密鑰包括用戶簽名密鑰和用戶加密密鑰，用戶簽名密鑰由安全芯片內部隨機源生成，用戶加密密鑰由安全芯片內部生成或外部導入；用戶存儲主密鑰是由二級存儲主密鑰分散獲得；會話密鑰包括共享會話密鑰、傳輸會話密鑰和協商會話密鑰，共享會話密鑰通過在用戶鑒別時通過授權數據在內部產生，傳輸會話密鑰外部產生由用戶對稱密鑰算法加密導入或者用戶非對稱密鑰公鑰加密導入，協商會話密鑰通過密鑰協商產生。