[發明專利]一種用于單向傳輸的安全認證方法

有效

• 申請號: 202210186560.5
• 申請日: 2022-02-28
• 公開（公告）號: CN114567431B
• 公開（公告）日: 2023-09-12
• 發明（設計）人: 陳新;張祥東;盧浩;唐曉;黃俊;肖蕾;賀玲;郭樂江;席秋實;何松;劉文儉
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍空軍預警學院
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08;H04L9/30;H04L9/32;H04L9/40
• 代理公司: 武漢智正誠專利代理事務所(普通合伙) 42278
• 代理人: 李衛

1.一種用于單向傳輸的安全認證方法，其特征在于：包括單向密鑰協商、單向身份認證與單向數字簽名；

所述單向密鑰協商包括以下步驟：接收端生成單向密鑰協商非對稱加密密鑰對、發送端生成單向傳輸所需對稱加密密鑰、發送端用單向密鑰協商公鑰加密單向傳輸所需對稱加密密鑰、接收端用單向密鑰協商私鑰解密即可完成密鑰協商；

所述單向身份認證包括以下步驟：發送端生成單向身份認證非對稱加密密鑰對B；接收端生成單向身份認證非對稱加密密鑰對C；發送端依次用公鑰RSAPublicKey-C和私鑰RSAPrivateKey-B，加密身份身份信息、將身份信息和其密文生成單向身份認證證書；接收端依次用公鑰RSAPublicKey-B和私鑰RSAPrivateKey-C解密身份信息密文、將明文與單向身份認證證書中的身份信息對比校驗；

所述單向數字簽名包括以下步驟：發送端生成單向數字簽名非對稱密鑰對；獲取單向傳輸文件；生成消息摘要；用單向數字簽名私鑰加密消息摘要生成簽名；接收端單向接收文件和簽名；重新對單向接收文件生成消息摘要；用單向數字簽名公鑰解密簽名并與新生成的消息摘要進行對比；若一致即完成驗簽；

其中，單向密鑰協商方法具體為：

①首先由高密級網絡接收端的密鑰協商非對稱加密密鑰對管理模塊，生成單向密鑰協商非對稱加密密鑰對A，私鑰RSAPrivateKey-A自己保存，

公鑰RSAPublicKey-A對發送端公開；

②發送端傳輸密鑰管理模塊根據DES算法正常進行密鑰初始化；

③發送端公鑰加密傳輸密鑰模塊查詢高密級網絡接收端公開的密鑰協商公鑰RSAPublicKey-A；

④發送端公鑰加密傳輸密鑰模塊用查詢到的公鑰RSAPublicKey-A對傳輸加密DES密鑰進行加密形成密文；

⑤發送端將密文，通過單向傳輸方式單向發送至高密級網絡接收端；

⑥接收端接收密文，并用自己保存的密鑰協商私鑰RSAPrivateKey-A對明文進行解密；

⑦若成功解密，則密鑰協商成功；否則密鑰協商失敗，終止單向傳輸。

2.根據權利要求1所述的一種用于單向傳輸的安全認證方法，其特征在于，單向身份認證方法為：

①發送端的身份認證非對稱加密密鑰管理模塊，指定身份認證加密解密算法為RSA，指定密鑰的長度1024，生成單向身份認證非對稱加密密鑰對B，私鑰RSAPrivateKey-B自己保存，公鑰RSAPublicKey-B對接收端公開；

②高密級網絡接收端的身份認證非對稱加密密鑰管理模塊，指定身份認證加密解密算法為RSA，指定密鑰的長度1024，生成單向身份認證非對稱加密密鑰對C，私鑰RSAPrivateKey-C自己保存，公鑰RSAPublicKey-C對發送端公開；

③發送端身份認證證書管理模塊查詢高密級網絡接收端公開的M，并用公鑰RSAPublicKey-C進行第一次加密自己的身份信息生成密文M；

④發送端身份認證證書管理模塊，用私鑰RSAPrivateKey-B進行第二次加密M得到M’；

⑤發送端身份認證證書管理模塊，將自身身份信息的明文和公鑰RSAPublicKey-C、私鑰RSAPublicKey-B二次加密后的身份信息密文M’一起打包生成身份認證證書；

⑥發送端將身份認證證書，通過單向傳輸方式單向發送至高密級網絡接收端；

⑦接收端接收身份認證證書，并讀取證書內容，提取證書中的身份信息明文和密文；

⑧接收端查詢發送端公開的公鑰RSAPublicKey-B，用公鑰RSAPublicKey-B對身份密文信息M’進行第一次解密得到M；

⑨接收端讀取私鑰RSAPrivateKey-C，用私鑰RSAPrivateKey-C對身份密文信息進行第二次解密得到身份信息明文；

⑩身份認證非對稱加密密鑰管理模塊將二次解密后的明文發送至身份認證、數字簽名校驗模塊，校驗模塊對比證書中的明文和解密后的明文，若一致則身份認證成功，若不一致則身份認證失敗。

3.根據權利要求1所述的一種用于單向傳輸的安全認證方法，其特征在于，單向數字簽名具體方法為：

①外網發送端的數字簽名非對稱加密密鑰管理模塊，指定身份認證加密解密算法為RSA，指定密鑰的長度1024，生成單向數字簽名非對稱加密密鑰對D，私鑰RSAPrivateKey-D自己保存，公鑰RSAPublicKey-D對接收端公開；

②發送端讀取所需單向傳輸的文件或數據；

③散列值生成模塊對讀取的問價或數據用約定的單向散列函數SHA–512生成消息摘要；

④SHA–512具有兩個方面的特性：一是與我們單向傳輸所匹配的單向性，給定散列值，難以計算出消息；二是抗碰撞性，即給定文件或數據，要找到另一文件或數據并滿足兩者的散列值很難；基于兩個特性，可以實現單向的RSA數字簽名；

⑤發送端數字簽名管理模塊，用保存的身份認證私鑰RSAPrivateKey-D加密單向散列函數SHA–512生成的消息摘要形成密文

⑥發送端將所需傳輸文件或數據和明文進行合并，一同單向傳輸至接收端；

⑦接收端接收接收數據，用發送端公開的單向數字簽名公鑰RSAPublicKey-D對密文進行解密，得到消息摘要明文；

⑧接收端還原文件，散列值生成模塊用約定的單向散列函數SHA–512對還原文件生成消息摘要；

⑨身份認證、數字簽名校驗模塊，將公鑰RSAPublicKey-D解密得到的消息摘要明文和隊還原文件生成的消息摘要進行比較；

⑩若一致，則合法；否則，為違法數據，終止單向傳輸，刪除文件數據。