專利名稱：一種基于硬件數(shù)字證書載體的動態(tài)密碼驗證方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字證書認證技術(shù)，尤其是一種基于硬件數(shù)字證書載體的動態(tài)密碼驗證方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著電子商務(wù)和互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，USB Key作為網(wǎng)絡(luò)用戶身份識別和數(shù)據(jù)保護的“電子鑰匙”，正在被越來越多的用戶所熟悉。USB Key是一種基于USB接口的智能存儲身份認證設(shè)備，內(nèi)置有智能卡CPU、存儲器、芯片操作系統(tǒng)(Chip Operating System，COS)和安全文件系統(tǒng)，用于在服務(wù)器和用戶之間進行身份認證。由于USB Key主要用于網(wǎng)絡(luò)認證，其內(nèi)部存儲有用戶的數(shù)字證書和用戶私鑰，利用其內(nèi)置的公鑰算法實現(xiàn)對用戶身份的驗證，用戶的私鑰和數(shù)字證書保存于USB Key安全存儲區(qū)域中，理論上無法從外部獲取，這就保證了用戶私鑰和數(shù)字證書的安全性。USB Key 通過 PIN (Personal Identification Number，個人識別密碼)碼來保護 USB Key的使用權(quán)，PIN碼是USB Key的密碼，只有擁有的該USB Key的PIN碼，才可以進行 USB Key操作。即使被人撿到，或電腦被入侵，也無法在不知道PIN碼的情況下盜用用戶的 USB Key。假如用戶用戶的系統(tǒng)被入侵，由于用戶每次輸入的皆為完整的PIN碼，入侵者只要采用鍵盤記錄工具或者其他方式即可獲得用戶的PIN碼，這樣入侵者就能獲取用戶USB Key的使用權(quán)，進行一些有損用戶利益的操作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種基于硬件數(shù)字證書載體的動態(tài)密碼驗證方法，該方法可以有效地提高用戶使用硬件數(shù)字證書載體的信息安全性。本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問題是提供一種基于硬件數(shù)字證書載體的動態(tài)密碼驗證系統(tǒng)，該系統(tǒng)有效地保障了用戶使用硬件數(shù)字證書載體的信息安全性。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是
一種基于硬件數(shù)字證書載體的動態(tài)密碼驗證方法，該方法包括以下步驟 硬件數(shù)字證書載體接收來自客戶端的服務(wù)請求； 硬件數(shù)字證書載體向客戶端傳送包含有二進制序列的PIN碼輸入信息； 硬件數(shù)字證書載體接收來自客戶端的PIN碼數(shù)據(jù)；
硬件數(shù)字證書載體將來自客戶端的PIN碼數(shù)據(jù)與內(nèi)部運算得到的動態(tài)PIN碼數(shù)據(jù)進行匹配，若匹配則激活硬件數(shù)字證書載體提供服務(wù)響應(yīng)。進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述二進制序列是由硬件數(shù)字證書載體隨機產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，該二進制序列的位數(shù)與硬件數(shù)字證書載體原始PIN碼的位數(shù)相同。進一步作為優(yōu)選的實施方式，硬件數(shù)字證書載體接收來自客戶端的服務(wù)請求之后并在向客戶端傳送包含有二進制序列的PIN碼輸入信息之前還包括
對服務(wù)請求的指令完整性進行判斷，若服務(wù)請求的指令完整并需要提升權(quán)限，則硬件數(shù)字證書載體向客戶端傳送包含有二進制序列的PIN碼輸入信息。進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述硬件數(shù)字證書載體隨機產(chǎn)生的二進制序列存儲在緩沖存儲模塊，該緩沖存儲模塊內(nèi)數(shù)據(jù)的存儲時間可以設(shè)置，并且在二進制序列刷新時被新生成的二進制序列覆蓋。進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述硬件數(shù)字證書載體隨機產(chǎn)生的二進制序列的刷新次數(shù)可以設(shè)置，當(dāng)超過預(yù)定義的刷新次數(shù)后，硬件數(shù)字證書載體將進入鎖定狀態(tài)。一種基于硬件數(shù)字證書載體的動態(tài)密碼驗證系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括
數(shù)據(jù)接收模塊，用于接收來自客戶端的數(shù)據(jù)，包括服務(wù)請求和用戶通過客戶端輸入的 PIN碼數(shù)據(jù)；
安全服務(wù)模塊，用于生成包含有二進制序列的PIN碼輸入信息； 數(shù)據(jù)發(fā)送模塊，用于將包含有二進制序列的PIN碼輸入信息傳送給客戶端； 比較模塊，用于根據(jù)硬件數(shù)字證書載體的原始PIN碼和二進制序列計算得到動態(tài)PIN 碼數(shù)據(jù)，并比較計算得到的動態(tài)PIN碼數(shù)據(jù)與來自客戶端的PIN碼數(shù)據(jù)，若匹配則激活硬件數(shù)字證書載體提供服務(wù)響應(yīng)。進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述二進制序列是由安全服務(wù)模塊隨機產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，該二進制序列的位數(shù)與硬件數(shù)字證書載體原始PIN碼的位數(shù)相同。進一步作為優(yōu)選的實施方式，該系統(tǒng)還包括一指令處理模塊，用于對服務(wù)請求的指令完整性進行判斷，若服務(wù)請求的指令完整并需要提升權(quán)限，則安全服務(wù)模塊生成包含有二進制序列的PIN碼輸入信息。進一步作為優(yōu)選的實施方式，該系統(tǒng)還包括一緩沖存儲模塊，用于存儲安全服務(wù)模塊隨機產(chǎn)生的二進制序列，該緩沖存儲模塊內(nèi)數(shù)據(jù)的存儲時間可以設(shè)置，并且在二進制序列刷新時被新生成的二進制序列覆蓋。進一步作為優(yōu)選的實施方式，該系統(tǒng)還包括一刷新計數(shù)模塊，用于對安全服務(wù)模塊刷新二進制序列的次數(shù)進行計數(shù)，所述二進制序列的刷新次數(shù)可以設(shè)置，當(dāng)超過預(yù)定義的刷新次數(shù)后，硬件數(shù)字證書載體將進入鎖定狀態(tài)。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明基于硬件數(shù)字證書載體的動態(tài)密碼驗證方法及系統(tǒng)，在用戶獲取硬件數(shù)字證書載體的使用權(quán)限進行PIN碼認證時，一改傳統(tǒng)的直接輸入全部PIN碼的做法，而是通過與動態(tài)生成的二進制序列結(jié)合，要求用戶輸入動態(tài)的PIN碼，從而使得即使系統(tǒng)被非法入侵時，入侵者也無法獲取完整的PIN碼，提高了硬件數(shù)字證書載體密碼的安全性，保障了用戶的合法利益。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步說明
圖1是本發(fā)明基于硬件數(shù)字證書載體的動態(tài)密碼驗證方法實施例一的步驟流程圖； 圖2是本發(fā)明基于硬件數(shù)字證書載體的動態(tài)密碼驗證方法實施例二的步驟流程圖； 圖3是本發(fā)明基于硬件數(shù)字證書載體的動態(tài)密碼驗證系統(tǒng)實施例一的結(jié)構(gòu)方框圖； 圖4是本發(fā)明硬件數(shù)字證書載體與客戶端系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流5圖5是本發(fā)明基于硬件數(shù)字證書載體的動態(tài)密碼驗證系統(tǒng)實施例二的結(jié)構(gòu)方框圖； 圖6是本發(fā)明基于硬件數(shù)字證書載體的動態(tài)密碼驗證系統(tǒng)實施例三的結(jié)構(gòu)方框圖。
具體實施例方式現(xiàn)有的硬件數(shù)字證書載體的PIN碼驗證需要用戶輸入完整的PIN碼，本發(fā)明采用輸入動態(tài)的PIN碼的方式以提高硬件數(shù)字證書載體PIN碼的安全性。參照圖1，本發(fā)明基于硬件數(shù)字證書載體的動態(tài)密碼驗證方法實施例一的步驟流程如下
步驟SlO 硬件數(shù)字證書載體接收來自客戶端的服務(wù)請求；
步驟S20 硬件數(shù)字證書載體向客戶端傳送包含有二進制序列的PIN碼輸入信息；
步驟S30 硬件數(shù)字證書載體接收來自客戶端的PIN碼數(shù)據(jù)；
步驟S40:硬件數(shù)字證書載體將來自客戶端的PIN碼數(shù)據(jù)與內(nèi)部運算得到的動態(tài)PIN 碼數(shù)據(jù)進行匹配，若匹配則激活硬件數(shù)字證書載體提供服務(wù)響應(yīng)。下面列舉一個實際應(yīng)用的例子，硬件數(shù)字證書載體以USB Key為例，假設(shè)該USB Key 的 PIN 碼為 123321123?，F(xiàn)有技術(shù)的USB Key的PIN碼認證流程如下
A:用戶申請使用USB Key服務(wù)響應(yīng)，通過客戶端向USB Key服務(wù)請求； B:USB Key接收服務(wù)請求后，向客戶端返回PIN碼認證請求，客戶端彈出PIN碼認證輸入框；
C:用戶通過客戶端輸入PIN碼123321123 ； D: USB Key為用戶提供服務(wù)響應(yīng)。在本發(fā)明中USB Key的PIN碼認證流程如下
A:用戶申請使用USB Key服務(wù)響應(yīng)，通過客戶端向USB Key服務(wù)請求； B:USB Key接收服務(wù)請求后，向客戶端返回PIN碼認證請求，客戶端彈出PIN碼認證輸入框，客戶端同時顯示隨PIN碼認證請求接收的二進制序列，例如提示00ΧΧ0Χ000 (二進制序列由USB Key隨機產(chǎn)生的，理論上每次得到的二進制序列無法預(yù)知，此序列的位數(shù)與USB Key的PIN碼長度相等，0表示其對應(yīng)的PIN碼相同位置的數(shù)字需要輸入，X表示不用輸入); C:用戶通過客戶端輸入PIN碼122123 ；
D: USB Key將用戶輸入的動態(tài)PIN碼與內(nèi)部計算獲得PIN碼進行匹配，若匹配為用戶提供服務(wù)響應(yīng)。作為本發(fā)明基于硬件數(shù)字證書載體的動態(tài)密碼驗證方法的進一步改進，所述二進制序列是由硬件數(shù)字證書載體隨機產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，該二進制序列的位數(shù)與硬件數(shù)字證書載體原始PIN碼的位數(shù)相同。在上述實施例的基礎(chǔ)之上，參照圖2，作為本發(fā)明基于硬件數(shù)字證書載體的動態(tài)密碼驗證方法的進一步改進，本發(fā)明動態(tài)密碼驗證方法實施例二在步驟SlO和步驟S20之間還設(shè)有步驟S11，步驟Sll為對對服務(wù)請求的指令完整性進行判斷，若服務(wù)請求的指令完整并需要提升權(quán)限，則硬件數(shù)字證書載體向客戶端傳送包含有二進制序列的PIN碼輸入信肩、ο進一步，所述硬件數(shù)字證書載體隨機產(chǎn)生的二進制序列存儲在緩沖存儲模塊，該緩沖存儲模塊內(nèi)數(shù)據(jù)的存儲時間可以設(shè)置，并且在二進制序列刷新時被新生成的二進制序
列覆蓋。進一步，所述硬件數(shù)字證書載體隨機產(chǎn)生的二進制序列的刷新次數(shù)可以設(shè)置，當(dāng)超過預(yù)定義的刷新次數(shù)后，硬件數(shù)字證書載體將進入鎖定狀態(tài)。例如設(shè)定刷新次數(shù)為3次， 這樣用戶僅有三次輸入動態(tài)PIN碼通過認證的機會，避免了非法入侵者在獲取部分PIN碼的基礎(chǔ)上通過多次刷新進行攻擊。參照圖3，在本發(fā)明基于硬件數(shù)字證書載體的動態(tài)密碼驗證系統(tǒng)實施例一中，該系統(tǒng)包括
數(shù)據(jù)接收模塊10，用于接收來自客戶端的數(shù)據(jù)，包括服務(wù)請求和用戶通過客戶端輸入的PIN碼數(shù)據(jù)；
安全服務(wù)模塊20，用于生成包含有二進制序列的PIN碼輸入信息； 數(shù)據(jù)發(fā)送模塊30，用于將包含有二進制序列的PIN碼輸入信息傳送給客戶端； 比較模塊40，用于根據(jù)硬件數(shù)字證書載體的原始PIN碼和二進制序列計算得到動態(tài) PIN碼數(shù)據(jù)，并比較計算得到的動態(tài)PIN碼數(shù)據(jù)與來自客戶端的PIN碼數(shù)據(jù)，若匹配則激活硬件數(shù)字證書載體提供服務(wù)響應(yīng)。進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述二進制序列是由安全服務(wù)模塊隨機產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，該二進制序列的位數(shù)與硬件數(shù)字證書載體原始PIN碼的位數(shù)相同。參照圖4，在本發(fā)明動態(tài)密碼驗證系統(tǒng)的實際工作中，數(shù)據(jù)的具體流向如下
1、用戶向應(yīng)用程序提交使用硬件數(shù)字證書載體的服務(wù)響應(yīng)的請求；
2、應(yīng)用禾呈序通過操作系統(tǒng)調(diào)用CSP (Cryptographic service provider),艮口 windows 平臺最底層加密接口，通過CSP向硬件數(shù)字證書載體的C0S(Chip Operating System，片上操作系統(tǒng))發(fā)送服務(wù)請求；
3、COS通過指令解析后，將隨機生成的二進制序列和輸入PIN碼請求打包成PIN碼輸入信息，通過CSP傳送給應(yīng)用程序；
4、應(yīng)用程序顯示PIN碼輸入框，并顯示PIN碼“輸入提示”(即0Χ00ΧΧ000此類序列，此時它的表現(xiàn)形式應(yīng)當(dāng)還只是一個二進制數(shù)，如101100111)；
5、用戶在客戶端根據(jù)PIN碼“輸入提示”輸入動態(tài)PIN碼，應(yīng)用程序經(jīng)CSP將用戶輸入的動態(tài)PIN碼轉(zhuǎn)交給COS。6、COS經(jīng)過對動態(tài)PIN碼的驗證，決定是否為用戶提供服務(wù)響應(yīng)。參照圖5，作為對本發(fā)明動態(tài)密碼驗證系統(tǒng)實施例一的進一步改進，在實施例二中該系統(tǒng)還包括一指令處理模塊50，用于對服務(wù)請求的指令完整性進行判斷，若服務(wù)請求的指令完整并需要提升權(quán)限，則安全服務(wù)模塊20生成包含有二進制序列的PIN碼輸入信肩、ο參照圖6，作為對本發(fā)明動態(tài)驗證系統(tǒng)實施例二的進一步改進，在實施例三中該系統(tǒng)還包括一緩沖存儲模塊60，用于存儲安全服務(wù)模塊20隨機產(chǎn)生的二進制序列，該緩沖存儲模塊60內(nèi)數(shù)據(jù)的存儲時間可以設(shè)置，并且在二進制序列刷新時被新生成的二進制序
列覆蓋。進一步，該系統(tǒng)還包括一刷新計數(shù)模塊70，用于對安全服務(wù)模塊20刷新二進制序列的次數(shù)進行計數(shù)，所述二進制序列的刷新次數(shù)可以設(shè)置，當(dāng)超過預(yù)定義的刷新次數(shù)后，硬件數(shù)字證書載體將進入鎖定狀態(tài)。假定在實際應(yīng)用中，預(yù)定義二進制序列的刷新次數(shù)為三次，用戶每刷新一次二進制序列，則緩沖存儲模塊60內(nèi)的二進制序列被安全服務(wù)模塊20新生成的二進制序列覆蓋，同時刷新計數(shù)模塊70的計數(shù)器進行減1操作，當(dāng)用戶在三次內(nèi)未通過動態(tài)PIN碼驗證，則硬件數(shù)字證書載體進入鎖定模式，用戶將無法進行操作，需要將硬件數(shù)字證書載體拔出后重新插入客戶端方能使用。 以上是對本發(fā)明的較佳實施進行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可以作出種種的等同變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于硬件數(shù)字證書載體的動態(tài)密碼驗證方法，其特征在于，該方法包括以下步驟硬件數(shù)字證書載體接收來自客戶端的服務(wù)請求；硬件數(shù)字證書載體向客戶端傳送包含有二進制序列的PIN碼輸入信息；硬件數(shù)字證書載體接收來自客戶端的PIN碼數(shù)據(jù)；硬件數(shù)字證書載體將來自客戶端的PIN碼數(shù)據(jù)與內(nèi)部運算得到的動態(tài)PIN碼數(shù)據(jù)進行匹配，若匹配則激活硬件數(shù)字證書載體提供服務(wù)響應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于硬件數(shù)字證書載體的動態(tài)密碼驗證方法，其特征在于所述二進制序列是由硬件數(shù)字證書載體隨機產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，該二進制序列的位數(shù)與硬件數(shù)字證書載體原始PIN碼的位數(shù)相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于硬件數(shù)字證書載體的動態(tài)密碼驗證方法，其特征在于硬件數(shù)字證書載體接收來自客戶端的服務(wù)請求之后并在向客戶端傳送包含有二進制序列的PIN碼輸入信息之前還包括對服務(wù)請求的指令完整性進行判斷，若服務(wù)請求的指令完整并需要提升權(quán)限，則硬件數(shù)字證書載體向客戶端傳送包含有二進制序列的PIN碼輸入信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于硬件數(shù)字證書載體的動態(tài)密碼驗證方法，其特征在于所述硬件數(shù)字證書載體隨機產(chǎn)生的二進制序列存儲在緩沖存儲模塊，該緩沖存儲模塊內(nèi)數(shù)據(jù)的存儲時間可以設(shè)置，并且在二進制序列刷新時被新生成的二進制序列覆蓋。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于硬件數(shù)字證書載體的動態(tài)密碼驗證方法，其特征在于所述硬件數(shù)字證書載體隨機產(chǎn)生的二進制序列的刷新次數(shù)可以設(shè)置，當(dāng)超過預(yù)定義的刷新次數(shù)后，硬件數(shù)字證書載體將進入鎖定狀態(tài)。
6.一種基于硬件數(shù)字證書載體的動態(tài)密碼驗證系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)接收模塊，用于接收來自客戶端的數(shù)據(jù)，包括服務(wù)請求和用戶通過客戶端輸入的 PIN碼數(shù)據(jù)；安全服務(wù)模塊，用于生成包含有二進制序列的PIN碼輸入信息； 數(shù)據(jù)發(fā)送模塊，用于將包含有二進制序列的PIN碼輸入信息傳送給客戶端； 比較模塊，用于根據(jù)硬件數(shù)字證書載體的原始PIN碼和二進制序列計算得到動態(tài)PIN 碼數(shù)據(jù)，并比較計算得到的動態(tài)PIN碼數(shù)據(jù)與來自客戶端的PIN碼數(shù)據(jù)，若匹配則激活硬件數(shù)字證書載體提供服務(wù)響應(yīng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于硬件數(shù)字證書載體的動態(tài)密碼驗證系統(tǒng)，其特征在于所述二進制序列是由安全服務(wù)模塊隨機產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，該二進制序列的位數(shù)與硬件數(shù)字證書載體原始PIN碼的位數(shù)相同。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于硬件數(shù)字證書載體的動態(tài)密碼驗證系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)還包括一指令處理模塊，用于對服務(wù)請求的指令完整性進行判斷，若服務(wù)請求的指令完整并需要提升權(quán)限，則安全服務(wù)模塊生成包含有二進制序列的PIN碼輸入信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種基于硬件數(shù)字證書載體的動態(tài)密碼驗證系統(tǒng)，其特征在于還包括一緩沖存儲模塊，用于存儲安全服務(wù)模塊隨機產(chǎn)生的二進制序列，該緩沖存儲模塊內(nèi)數(shù)據(jù)的存儲時間可以設(shè)置，并且在二進制序列刷新時被新生成的二進制序列覆蓋。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種基于硬件數(shù)字證書載體的動態(tài)密碼驗證系統(tǒng)，其特征在于還包括一刷新計數(shù)模塊，用于對安全服務(wù)模塊刷新二進制序列的次數(shù)進行計數(shù)，所述二進制序列的刷新次數(shù)可以設(shè)置，當(dāng)超過預(yù)定義的刷新次數(shù)后，硬件數(shù)字證書載體將進入鎖定狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于硬件數(shù)字證書載體的動態(tài)密碼驗證方法及系統(tǒng)，該方法包括硬件數(shù)字證書載體接收來自客戶端的服務(wù)請求；硬件數(shù)字證書載體向客戶端傳送包含有二進制序列的PIN碼輸入信息；硬件數(shù)字證書載體接收來自客戶端的PIN碼數(shù)據(jù)；硬件數(shù)字證書載體將來自客戶端的PIN碼數(shù)據(jù)與內(nèi)部運算得到的動態(tài)PIN碼數(shù)據(jù)進行匹配，若匹配則激活硬件數(shù)字證書載體提供服務(wù)響應(yīng)。本發(fā)明在用戶獲取硬件數(shù)字證書載體的使用權(quán)限進行PIN碼認證時，通過與動態(tài)生成的二進制序列結(jié)合，要求用戶輸入動態(tài)的PIN碼，從而使得即使系統(tǒng)被非法入侵時，入侵者也無法獲取完整的PIN碼，提高了硬件數(shù)字證書載體密碼的安全性，保障了用戶的合法利益。
文檔編號H04L29/06GK102571810SQ20121002853
公開日2012年7月11日 申請日期2012年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月9日
發(fā)明者巴鐘杰, 李子柳, 湯庸, 趙淦森 申請人:趙淦森