本申請(qǐng)是2014年6月18日提交的美國臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?2/014,102(律師案號(hào)：79900-911064-1012US01)和2014年6月23日提交的美國臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?2/016,048(律師案號(hào)：79900-912144-1012US02)的正式案，并要求他們的優(yōu)先權(quán)，出于所有目的他們的全部內(nèi)容通過引用被并入本文中。

背景技術(shù)：

隨著諸如支持NFC的移動(dòng)電話和非接觸卡的用戶裝置的數(shù)量持續(xù)增加，維護(hù)支付交易的安全仍是關(guān)心的問題。例如，為了進(jìn)行支付交易，通常需要對(duì)用戶進(jìn)行認(rèn)證并向服務(wù)器發(fā)送信息。然而，攻擊者可能企圖竊聽交易(例如，通過進(jìn)行中間人攻擊)。因此，攻擊者可能企圖攔截諸如用戶裝置標(biāo)識(shí)符的識(shí)別數(shù)據(jù)或者諸如由用戶發(fā)送的口令的認(rèn)證數(shù)據(jù)。如果確定，這些數(shù)據(jù)可能會(huì)被用于非法目的。

而且使問題復(fù)雜化的是用戶裝置本身的安全性。在一些情況下，用戶裝置可能泄密或以別的方式不能信賴，所以在裝置上存儲(chǔ)諸如用戶私鑰的持久或靜態(tài)安全憑證是不可取的。在這些情形下進(jìn)行安全的認(rèn)證通信可能帶來挑戰(zhàn)。

另外使問題復(fù)雜化的是可能性不大的事件，即私鑰，諸如存儲(chǔ)在用戶裝置上的私鑰或存儲(chǔ)在服務(wù)器計(jì)算機(jī)上的私鑰被泄密。在這些情形下，期望安全系統(tǒng)表現(xiàn)出前向保密性：私鑰的泄密不應(yīng)當(dāng)導(dǎo)致實(shí)體之間以往的安全通信泄密。

本發(fā)明的實(shí)施例分別以及一起解決了這些和其它問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實(shí)施例涉及用于已認(rèn)證的通信的高效方法。

在一個(gè)實(shí)施例中，第一計(jì)算裝置能夠生成包括臨時(shí)公鑰和臨時(shí)私鑰的臨時(shí)密鑰對(duì)。第一計(jì)算裝置能夠使用臨時(shí)私鑰和靜態(tài)第二裝置公鑰生成第一共享秘密。第一計(jì)算裝置能夠使用第一共享秘密加密請(qǐng)求數(shù)據(jù)，以獲得已加密請(qǐng)求數(shù)據(jù)。第一計(jì)算裝置能夠向第二計(jì)算裝置發(fā)送包括已加密請(qǐng)求數(shù)據(jù)和臨時(shí)公鑰的請(qǐng)求消息。

一旦接收請(qǐng)求消息，第二計(jì)算裝置能夠使用臨時(shí)公鑰和靜態(tài)第二裝置私鑰生成第一共享秘密。第二計(jì)算裝置能夠使用第一共享秘密解密已加密請(qǐng)求數(shù)據(jù)，以獲得請(qǐng)求數(shù)據(jù)。第二計(jì)算裝置然后能夠使用盲化靜態(tài)第二裝置私鑰和臨時(shí)公鑰生成第二共享秘密。第二計(jì)算裝置能夠使用第二共享秘密加密響應(yīng)數(shù)據(jù)，以確定已加密響應(yīng)數(shù)據(jù)。第二計(jì)算裝置然后能夠向第一計(jì)算裝置發(fā)送包括已加密響應(yīng)數(shù)據(jù)和盲化靜態(tài)第二裝置公鑰的響應(yīng)消息。

一旦接收響應(yīng)消息，第一計(jì)算裝置能夠使用臨時(shí)私鑰和盲化靜態(tài)第二裝置公鑰確定第二共享秘密。第一計(jì)算裝置然后能夠解密來自響應(yīng)消息的已加密響應(yīng)數(shù)據(jù)，以獲得響應(yīng)數(shù)據(jù)。

其它實(shí)施例涉及與本文中描述的方法關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)、便攜式消費(fèi)者裝置和計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。

參照以下詳細(xì)描述和附圖，可以獲得對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的本質(zhì)和優(yōu)點(diǎn)的更好理解。

附圖說明

圖1示出可以用于本發(fā)明的實(shí)施例的示例性系統(tǒng)的圖。

圖2示出根據(jù)一些實(shí)施例的計(jì)算裝置的示例。

圖3示出圖解說明根據(jù)一些實(shí)施例第一計(jì)算裝置和第二計(jì)算裝置之間的通信的流程圖。

圖4-5示出根據(jù)一些實(shí)施例安全地對(duì)第二計(jì)算裝置認(rèn)證并從第二計(jì)算裝置獲得響應(yīng)數(shù)據(jù)的方法。

圖6-7示出根據(jù)一些實(shí)施例安全地處理來自第一計(jì)算裝置的認(rèn)證請(qǐng)求消息并向第一計(jì)算裝置提供認(rèn)證響應(yīng)消息的方法。

圖8示出圖解說明根據(jù)一些實(shí)施例在生成、傳送和處理認(rèn)證請(qǐng)求消息時(shí)執(zhí)行的操作的數(shù)據(jù)流程圖。

圖9示出圖解說明根據(jù)一些實(shí)施例在生成、傳送和處理認(rèn)證響應(yīng)消息時(shí)執(zhí)行的操作的數(shù)據(jù)流程圖。

圖10-11示出根據(jù)一些實(shí)施例安全地對(duì)第二計(jì)算裝置認(rèn)證并從第二計(jì)算裝置獲得響應(yīng)數(shù)據(jù)的第二方法。

圖12-13示出根據(jù)一些實(shí)施例安全地處理來自第一計(jì)算裝置的認(rèn)證請(qǐng)求消息并向第一計(jì)算裝置提供認(rèn)證響應(yīng)消息的第二方法。

圖14示出圖解說明根據(jù)一些實(shí)施例在生成、傳送和處理認(rèn)證請(qǐng)求消息的第二方法中執(zhí)行的操作的數(shù)據(jù)流程圖。

圖15示出圖解說明根據(jù)一些實(shí)施例在生成、傳送和處理認(rèn)證響應(yīng)消息的第二方法中執(zhí)行的操作的數(shù)據(jù)流程圖。

圖16示出根據(jù)一些實(shí)施例安全地對(duì)第二計(jì)算裝置認(rèn)證并從第二計(jì)算裝置獲得響應(yīng)數(shù)據(jù)的優(yōu)化方法。

圖17示出根據(jù)一些實(shí)施例安全地處理來自第一計(jì)算裝置的認(rèn)證請(qǐng)求消息并向第一計(jì)算裝置提供認(rèn)證響應(yīng)消息的優(yōu)化方法。

圖18示出示例性計(jì)算機(jī)設(shè)備的框圖。

術(shù)語

在討論本發(fā)明的一些實(shí)施例之前，對(duì)一些術(shù)語的描述可能有助于理解實(shí)施例。

術(shù)語“服務(wù)器計(jì)算機(jī)”可以包括計(jì)算機(jī)或計(jì)算裝置的集群。例如，服務(wù)器計(jì)算機(jī)可以是大的主機(jī)、小型計(jì)算機(jī)集群或像一個(gè)單元一樣工作的一組服務(wù)器。在一個(gè)示例中，服務(wù)器計(jì)算機(jī)可以是耦連至網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。服務(wù)器計(jì)算機(jī)可以耦連到數(shù)據(jù)庫并且可以包括用于服務(wù)于來自一個(gè)或多個(gè)客戶端計(jì)算機(jī)的請(qǐng)求的任何硬件、軟件、其它邏輯、或前述內(nèi)容的組合。服務(wù)器計(jì)算機(jī)可以包括一個(gè)或多個(gè)計(jì)算設(shè)備并且可以使用各種計(jì)算結(jié)構(gòu)、排列、和編譯中的任何一種來服務(wù)于來自一個(gè)或多個(gè)客戶端計(jì)算機(jī)的請(qǐng)求。

術(shù)語“公/私鑰對(duì)”可以包括由實(shí)體生成的一對(duì)關(guān)聯(lián)加密密鑰。公鑰可以用于公共功能，諸如對(duì)要發(fā)送給實(shí)體的消息進(jìn)行加密，或用于對(duì)應(yīng)該由實(shí)體做出的數(shù)字簽名進(jìn)行驗(yàn)證。另一方面，私鑰可以用于私用功能，諸如對(duì)接收到的消息解密或應(yīng)用數(shù)字簽名。公鑰通常會(huì)由被稱為認(rèn)證機(jī)構(gòu)(CA)的主體進(jìn)行授權(quán)，認(rèn)證機(jī)構(gòu)將公鑰存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中并將其分配給請(qǐng)求它的任何其它實(shí)體。私鑰一般會(huì)被保持在安全存儲(chǔ)介質(zhì)中并且通常只有實(shí)體知道。然而，本文中描述的密碼系統(tǒng)可以以用于恢復(fù)丟失的密鑰并避免數(shù)據(jù)丟失的密鑰恢復(fù)機(jī)制為特征。公鑰和私鑰可以是任何適當(dāng)格式，包括基于RSA或橢圓曲線密碼學(xué)(ECC)的格式。

“數(shù)字簽名”可以指基于公/私鑰對(duì)應(yīng)用算法的結(jié)果，這種算法允許簽名方顯示，并且允許驗(yàn)證方驗(yàn)證文件的真實(shí)性和完整性。簽名方借助于私鑰起作用，驗(yàn)證方借助于公鑰起作用。這個(gè)過程證明發(fā)送者的真實(shí)性、已簽名文件的完整性和所稱的不可否認(rèn)性原則，所述原則不允許否認(rèn)已經(jīng)簽名的內(nèi)容。證書或包括簽名方的數(shù)字簽名的其它數(shù)據(jù)被稱為是由簽名方“簽名的”。

“證書”或“數(shù)字證書”可以包括使用數(shù)字簽名將公鑰與關(guān)聯(lián)身份的數(shù)據(jù)綁定的電子文件或數(shù)據(jù)文件。證書可以包括一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)字段，諸如身份的合法姓名、證書的序列號(hào)、證書的有效起止日期、證書相關(guān)的權(quán)限等。證書可以包含指示證書有效的第一天的“有效起始”日期，以及指示證書有效的最后一天的“有效截止”日期。證書還可以包含證書中包括數(shù)據(jù)字段的數(shù)據(jù)的散列。除非另外說明，每個(gè)證書都由證書機(jī)構(gòu)簽名。

“證書機(jī)構(gòu)”(CA)可以包括可操作耦連以向?qū)嶓w發(fā)行證書的一個(gè)或多個(gè)服務(wù)器計(jì)算機(jī)。CA可以使用CA證書證明其身份，CA證書包括CA的公鑰?？梢杂昧硪粋€(gè)CA的私鑰或者可以用同一個(gè)CA的私鑰對(duì)CA證書簽名。后者被稱為自簽名證書。CA可以維護(hù)CA所發(fā)行的所有證書的數(shù)據(jù)庫，并且還可以維護(hù)被撤銷的證書的列表。

在一個(gè)典型過程中，證書機(jī)構(gòu)從其身份已知的實(shí)體接收未簽名的證書。未簽名的證書包括公鑰、一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)字段、以及證書中的數(shù)據(jù)的散列。CA用與CA證書上所包括的公鑰相對(duì)應(yīng)的私鑰對(duì)證書進(jìn)行簽名。CA然后可以將簽名的證書存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中，并將簽名的證書發(fā)行給實(shí)體。

“密碼隨機(jī)數(shù)”可以包括任何數(shù)字、字符串、位序列、或旨在關(guān)聯(lián)單個(gè)通信會(huì)話使用的其它數(shù)據(jù)值。在一些情況下，密碼隨機(jī)數(shù)可以是隨機(jī)或偽隨機(jī)生成的。通常，密碼隨機(jī)數(shù)具有足夠的長度以使多次獨(dú)立生成同一隨機(jī)數(shù)值的可能性不大。

“盲化密鑰(blinded key)”，諸如“盲化公鑰”可以包括通過與另一數(shù)據(jù)元素(如密碼隨機(jī)數(shù))結(jié)合而被模糊化或以其它方式修改了其原始值的密鑰。例如，在橢圓曲線密碼學(xué)中，公鑰可以乘以隨機(jī)數(shù)從而生成“盲化公鑰”。類似地，私鑰可以乘以隨機(jī)數(shù)從而生成“盲化私鑰”。

“臨時(shí)密鑰對(duì)”可以包括為單次交易或其它通信會(huì)話使用而生成的公鑰(即“臨時(shí)公鑰”)和私鑰(即“臨時(shí)私鑰”)。臨時(shí)密鑰對(duì)可以是任何適當(dāng)格式，諸如ECC或RSA。通常，一旦交易或通信會(huì)話已經(jīng)結(jié)束，就可以刪除臨時(shí)密鑰對(duì)。

“靜態(tài)密鑰對(duì)”可以包括在一段時(shí)間內(nèi)被保持的公鑰(即“靜態(tài)公鑰”)和私鑰(即“靜態(tài)私鑰”)。通常但不一定，靜態(tài)私鑰可以被安全地存儲(chǔ)在諸如硬件安全模塊(HSM)或安全元件(SE)中。通常但不一定，靜態(tài)公鑰可以通過使用數(shù)字證書綁定到身份。靜態(tài)密鑰對(duì)可以是任何適當(dāng)格式，諸如ECC或RSA。

“共享秘密”可以包括只對(duì)安全通信中的被授權(quán)方已知的任何數(shù)據(jù)值或其它信息。共享秘密可以以任何適當(dāng)方式由任何適當(dāng)數(shù)據(jù)生成。例如，可以使用基于Diffie-Hellman的算法，諸如橢圓曲線Diffie-Hellman(ECDH)，以由私鑰和公鑰生成共享秘密。在一些情況下，共享秘密可以用來生成會(huì)話密鑰。

術(shù)語“識(shí)別數(shù)據(jù)”可以包括與用戶或裝置關(guān)聯(lián)的任何數(shù)據(jù)或信息。識(shí)別數(shù)據(jù)的示例可以包括與裝置關(guān)聯(lián)的用戶的姓名，與裝置關(guān)聯(lián)的組織，與裝置關(guān)聯(lián)的支付信息，諸如主賬號(hào)(PAN)，裝置的到期日期，與裝置關(guān)聯(lián)的證書，裝置的IMEI或序列號(hào)，等等。

術(shù)語“認(rèn)證數(shù)據(jù)”可以包括適于認(rèn)證用戶或裝置的任何數(shù)據(jù)或信息。認(rèn)證數(shù)據(jù)的示例可以包括口令或口令短語，秘密密鑰(例如，私鑰)等。

“識(shí)別因子”可以包括從識(shí)別數(shù)據(jù)和/或認(rèn)證數(shù)據(jù)確定的任何數(shù)據(jù)或信息。通常但不一定，識(shí)別因子可以通過對(duì)識(shí)別數(shù)據(jù)和認(rèn)證數(shù)據(jù)的組合求散列來生成。

“加密密鑰”可以包括適用于用密碼加密數(shù)據(jù)的任何數(shù)據(jù)值或其它信息?！敖饷苊荑€”可以包括適用于對(duì)已加密的數(shù)據(jù)進(jìn)行解密的任何數(shù)據(jù)值或其它信息。在一些情況下，用于加密數(shù)據(jù)的同一密鑰可以可操作以解密數(shù)據(jù)。這種密鑰可以被稱作對(duì)稱加密密鑰。

術(shù)語“會(huì)話密鑰”可以包括用來加密或解密待被安全傳送的數(shù)據(jù)的任何密鑰。在一些情況下，會(huì)話密鑰可以從發(fā)送方和接收方都知道的共享秘密生成。例如，會(huì)話密鑰可以使用密鑰導(dǎo)出函數(shù)和共享秘密被導(dǎo)出。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的實(shí)施例涉及用于已認(rèn)證的通信的高效方法。例如，第一計(jì)算裝置和第二計(jì)算裝置能夠相互認(rèn)證并交換消息，而不會(huì)以明文形式暴露任何敏感信息。

在一個(gè)實(shí)施例中，第一計(jì)算裝置能夠生成包括臨時(shí)公鑰和臨時(shí)私鑰的臨時(shí)密鑰對(duì)。第一計(jì)算裝置能夠使用臨時(shí)私鑰和第二計(jì)算裝置的靜態(tài)第二裝置公鑰生成第一共享秘密。第一計(jì)算裝置能夠使用第一共享秘密加密請(qǐng)求數(shù)據(jù)以獲得已加密請(qǐng)求數(shù)據(jù)。第一計(jì)算裝置能夠向第二計(jì)算裝置發(fā)送包括已加密請(qǐng)求數(shù)據(jù)和臨時(shí)公鑰的請(qǐng)求消息。

一旦接收請(qǐng)求消息，第二計(jì)算裝置能夠使用臨時(shí)公鑰和靜態(tài)第二裝置私鑰生成第一共享秘密。第二計(jì)算裝置能夠使用第一共享秘密解密請(qǐng)求消息中的已加密請(qǐng)求數(shù)據(jù)，以獲得請(qǐng)求數(shù)據(jù)。第二計(jì)算裝置然后能夠使用盲化靜態(tài)第二裝置私鑰和臨時(shí)公鑰生成第二共享秘密。第二計(jì)算裝置能夠使用第二共享秘密加密響應(yīng)數(shù)據(jù)，以確定已加密響應(yīng)數(shù)據(jù)。第二計(jì)算裝置然后能夠向第一計(jì)算裝置發(fā)送包括已加密響應(yīng)數(shù)據(jù)和盲化靜態(tài)第二裝置公鑰的響應(yīng)消息。

一旦接收響應(yīng)消息，第一計(jì)算裝置能夠使用臨時(shí)私鑰和盲化靜態(tài)第二裝置公鑰確定第二共享秘密。第一計(jì)算裝置然后能夠解密來自響應(yīng)消息的已加密響應(yīng)數(shù)據(jù)，以獲得響應(yīng)數(shù)據(jù)。

在一些實(shí)施例中，第一計(jì)算裝置能夠保存靜態(tài)第一裝置私鑰和靜態(tài)第一裝置公鑰，臨時(shí)密鑰對(duì)可以是包括臨時(shí)第一裝置公鑰和臨時(shí)第一裝置私鑰的臨時(shí)第一裝置密鑰對(duì)。在這樣的一些實(shí)施例中，由第一裝置發(fā)送的請(qǐng)求數(shù)據(jù)可以包括第一裝置證書，第一裝置證書包括靜態(tài)第一裝置公鑰，從第二計(jì)算裝置接收的響應(yīng)消息可以包括臨時(shí)第二裝置公鑰。相應(yīng)地，第一計(jì)算裝置能夠使用臨時(shí)第二裝置公鑰和靜態(tài)第一裝置私鑰生成輔助共享秘密，并使用輔助共享秘密解密已加密響應(yīng)數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的實(shí)施例能夠保護(hù)參與到通信中的計(jì)算裝置的身份。例如，攻擊者可能企圖監(jiān)聽或以其它方式監(jiān)視在第一計(jì)算裝置(例如，移動(dòng)裝置)和第二計(jì)算裝置(例如，服務(wù)器計(jì)算機(jī))之間傳送的數(shù)據(jù)。由于本發(fā)明的實(shí)施例能夠避免以明文發(fā)送任何可識(shí)別信息(諸如靜態(tài)第一裝置公鑰或靜態(tài)第二裝置公鑰)，所以保護(hù)計(jì)算裝置的身份不受未授權(quán)實(shí)體的攻擊。

實(shí)施例還能夠只使用單個(gè)請(qǐng)求消息和單個(gè)響應(yīng)消息實(shí)現(xiàn)雙向認(rèn)證的安全通信。這允許實(shí)現(xiàn)減少的延遲的快速認(rèn)證，并且允許將實(shí)施例的安全性質(zhì)集成到其它現(xiàn)有的請(qǐng)求/響應(yīng)流中，而不需要發(fā)送附加消息。例如，在一些實(shí)施例中，請(qǐng)求消息的內(nèi)容能夠被附加到可以為不同目的而發(fā)送的請(qǐng)求消息(對(duì)于響應(yīng)消息進(jìn)行必要改動(dòng))。

一些實(shí)施例還能夠提供前向保密的性質(zhì)：即便靜態(tài)第一裝置私鑰或靜態(tài)第二裝置私鑰泄密，用來加密請(qǐng)求數(shù)據(jù)和響應(yīng)數(shù)據(jù)的共享秘密在通信會(huì)話結(jié)束之后不能被重新生成。例如，在一些實(shí)施例中，第一計(jì)算裝置能夠使用臨時(shí)第一裝置私鑰、盲化靜態(tài)第二裝置公鑰、靜態(tài)第一裝置私鑰和臨時(shí)第二裝置公鑰生成第二會(huì)話密鑰。在這些實(shí)施例中，即便盲化靜態(tài)第二裝置公鑰和臨時(shí)第二裝置公鑰在傳送中被偷聽者覺察到，靜態(tài)第一裝置私鑰稍后被泄密，第二會(huì)話密鑰也不能被攻擊者重新生成，原因是臨時(shí)第一裝置私鑰已經(jīng)從第一計(jì)算裝置刪除。沒有第二會(huì)話密鑰，使用第二會(huì)話密鑰加密的數(shù)據(jù)不能被解密。因此，即便在稍后第一計(jì)算裝置泄密的可能性不大的情況下，這些實(shí)施例也允許通信保持安全。

在另一示例中，第二計(jì)算裝置能夠使用臨時(shí)第一裝置公鑰、盲化靜態(tài)第二裝置私鑰、靜態(tài)第一裝置公鑰和臨時(shí)第二裝置私鑰生成第二會(huì)話密鑰。在這些實(shí)施例中，即便靜態(tài)第一裝置公鑰和臨時(shí)第一裝置公鑰在傳送中被偷聽者覺察到，并且靜態(tài)第二裝置私鑰稍后被泄密，第二會(huì)話密鑰也不能被攻擊者重新生成，原因是臨時(shí)第二裝置私鑰已經(jīng)從第二計(jì)算裝置上刪除。沒有第二會(huì)話密鑰，使用第二會(huì)話密鑰加密的數(shù)據(jù)不能被解密。因此，即便在稍后第二計(jì)算裝置泄密的可能性不大的情況下，這些實(shí)施例允許通信保持安全。

因此，即便通信的任何終點(diǎn)被泄密，實(shí)施例也能夠允許安全通信。

而且，實(shí)施例能夠在計(jì)算裝置以前進(jìn)行過通信的情況下提供更快速和更高效的通信。在一些實(shí)施例中，在第一計(jì)算裝置處的注冊(cè)可以用來存儲(chǔ)針對(duì)一個(gè)或多個(gè)第二計(jì)算裝置的未來共享秘密和未來第二裝置會(huì)話標(biāo)識(shí)符。在第二計(jì)算裝置處的類似注冊(cè)可以用來存儲(chǔ)針對(duì)一個(gè)或多個(gè)第一裝置的未來共享秘密和未來盲化靜態(tài)第二裝置公鑰值。因此，如果第一裝置和第二裝置通信多次，則可以使用存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。這能夠避免可能相對(duì)耗時(shí)和計(jì)算量大的某些操作，諸如橢圓曲線Diffie-Hellman(ECDH)算法。這還能夠給計(jì)算裝置的用戶提供改進(jìn)的體驗(yàn)，原因是實(shí)施例允許處理減少，這能夠提高電池壽命，減少通信時(shí)間。例如，根據(jù)一些實(shí)施例，兩個(gè)裝置之間的安全和私密通信能夠在少于50毫秒內(nèi)進(jìn)行。

實(shí)施例還能夠看上去與對(duì)偷聽者不使用盲化密鑰的系統(tǒng)相同，原因是偷聽者不會(huì)知道從第一計(jì)算裝置傳送到第二計(jì)算裝置或從第二計(jì)算裝置傳送到第一計(jì)算裝置的公鑰是盲化公鑰還是非盲化公鑰。因此，實(shí)施例能夠提供針對(duì)協(xié)議的反向工程的保護(hù)。

I.系統(tǒng)

A.支付系統(tǒng)

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括用戶(未示出)，用戶可以操作用戶裝置101。用戶可以使用用戶裝置101與訪問裝置102通信來進(jìn)行支付交易。如本文中使用的“用戶裝置”可以包括桌面計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話、平板電腦、信用卡、借記卡或任何適當(dāng)計(jì)算裝置。如本文中使用的“訪問裝置”可以包括適于與用戶裝置通信的任何計(jì)算裝置，諸如銷售點(diǎn)(POS)終端或網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。在一些實(shí)施例中，訪問裝置102可以與用戶裝置101直接通信。在其它實(shí)施例中，訪問裝置102可以經(jīng)由接口裝置，諸如智能手表、智能眼鏡或任何其它適當(dāng)裝置與用戶裝置101通信。訪問裝置102可以連接到商家計(jì)算機(jī)103，商家計(jì)算機(jī)103可以連接到收單方計(jì)算機(jī)104。收單方計(jì)算機(jī)104可以經(jīng)由支付處理網(wǎng)絡(luò)105連接到發(fā)行方計(jì)算機(jī)106。任何一個(gè)或所有裝置101-106可以使用諸如服務(wù)器計(jì)算機(jī)的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算裝置實(shí)現(xiàn)。

如本文中使用的“發(fā)行方(issuer)”通?？梢灾妇S護(hù)用戶的金融賬戶并且常常向用戶發(fā)行或提供諸如信用或借記卡或移動(dòng)裝置的用戶裝置101的商業(yè)實(shí)體(例如銀行)?！吧碳摇蓖ǔＪ菂⑴c交易并且能夠出售商品或服務(wù)的實(shí)體?！笆諉畏?acquirer)”通常是與特定商家或其它實(shí)體有商業(yè)關(guān)系的商業(yè)實(shí)體(例如商業(yè)銀行)。一些實(shí)體能夠既執(zhí)行發(fā)行方功能也執(zhí)行收單方功能。一些實(shí)施例可以包括這種單實(shí)體的發(fā)行方-收單方。每個(gè)實(shí)體可以包括一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)設(shè)備(例如，訪問裝置102、商家計(jì)算機(jī)103、收單方計(jì)算機(jī)104、支付處理網(wǎng)絡(luò)105和發(fā)行方計(jì)算機(jī)106)以實(shí)現(xiàn)通信，或者執(zhí)行本文中描述的一個(gè)或多個(gè)功能。

支付處理網(wǎng)絡(luò)105可以包括數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)和用來支持和傳送證書機(jī)構(gòu)服務(wù)、授權(quán)服務(wù)、異常文件服務(wù)、交易評(píng)分服務(wù)和清算和結(jié)算服務(wù)的操作。示例性支付處理網(wǎng)絡(luò)可以包括VisaNet^TM。諸如VisaNet^TM之類的支付處理網(wǎng)絡(luò)能夠處理信用卡交易、借記卡交易和其它類型的商業(yè)交易。VisaNet^TM具體包括處理授權(quán)請(qǐng)求的VIP系統(tǒng)(Visa集成支付系統(tǒng))和執(zhí)行清算和結(jié)算服務(wù)的Base II系統(tǒng)。

支付處理網(wǎng)絡(luò)105可以包括一個(gè)或多個(gè)服務(wù)器計(jì)算機(jī)。服務(wù)器計(jì)算機(jī)通常是一個(gè)功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)集群。例如，服務(wù)器計(jì)算機(jī)可以是大的主機(jī)、小型計(jì)算機(jī)集群或像一個(gè)單元一樣工作的一組服務(wù)器。在一個(gè)示例中，服務(wù)器計(jì)算機(jī)可以是耦連到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。支付處理網(wǎng)絡(luò)105可以使用任何適當(dāng)?shù)挠芯€或無線網(wǎng)絡(luò)，包括互聯(lián)網(wǎng)。

在一些支付交易中，用戶在商家處使用用戶裝置101購買商品或服務(wù)。用戶裝置101能夠在與商家計(jì)算機(jī)103關(guān)聯(lián)的商家處與訪問裝置102交互。例如，用戶可以對(duì)著訪問裝置102中的NFC閱讀器敲擊用戶裝置101。替代性地，諸如在離線或電子商務(wù)交易中，用戶可以通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)給商家指示支付細(xì)節(jié)。

用于交易的授權(quán)請(qǐng)求消息可以由訪問裝置102或商家計(jì)算機(jī)103生成，然后轉(zhuǎn)發(fā)到收單方計(jì)算機(jī)104。在接收授權(quán)請(qǐng)求消息后，收單方計(jì)算機(jī)104將授權(quán)請(qǐng)求消息發(fā)送到支付處理網(wǎng)絡(luò)105。支付處理網(wǎng)絡(luò)105然后將授權(quán)請(qǐng)求消息轉(zhuǎn)發(fā)到與發(fā)行方關(guān)聯(lián)的相應(yīng)發(fā)行方計(jì)算機(jī)106，用戶或用戶裝置101與發(fā)行方關(guān)聯(lián)。

“授權(quán)請(qǐng)求消息”可以是電子消息，其被發(fā)送到交易處理網(wǎng)絡(luò)和/或發(fā)行方以請(qǐng)求交易的授權(quán)。根據(jù)一些實(shí)施例的授權(quán)請(qǐng)求消息可以遵守ISO 8583，ISO 8583是交換與用戶使用支付裝置或支付賬戶進(jìn)行的支付關(guān)聯(lián)的電子交易信息的系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)。授權(quán)請(qǐng)求消息可以包括發(fā)行方賬戶標(biāo)識(shí)符，其可以與支付裝置或支付賬戶關(guān)聯(lián)。授權(quán)請(qǐng)求消息還可以包括與“識(shí)別信息”對(duì)應(yīng)的附加數(shù)據(jù)元素，包括但只作為示例：服務(wù)代碼、CVV(卡驗(yàn)證值)、dCVV(動(dòng)態(tài)卡驗(yàn)證值)、到期日期等。授權(quán)請(qǐng)求消息還可以包括“交易信息”，諸如與當(dāng)前交易關(guān)聯(lián)的任何信息，諸如交易金額、商家標(biāo)識(shí)符、商家位置等以及可以用來確定是否識(shí)別和/或授權(quán)交易的任何其它信息。授權(quán)請(qǐng)求消息還可以包括其它信息，諸如識(shí)別生成授權(quán)請(qǐng)求消息的訪問裝置的信息，關(guān)于訪問裝置的位置的信息等。

在發(fā)行方計(jì)算機(jī)106接收授權(quán)請(qǐng)求消息之后，發(fā)行方計(jì)算機(jī)106將授權(quán)響應(yīng)消息發(fā)送回支付處理網(wǎng)絡(luò)105，以指示當(dāng)前交易是被授權(quán)(或不被授權(quán))。支付處理網(wǎng)絡(luò)105然后將授權(quán)響應(yīng)消息轉(zhuǎn)發(fā)回收單方計(jì)算機(jī)104。在一些實(shí)施例中，例如根據(jù)欺詐風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分的值，即便發(fā)行方計(jì)算機(jī)106已經(jīng)授權(quán)交易，支付處理網(wǎng)絡(luò)105也可以拒絕交易。收單方計(jì)算機(jī)104然后將響應(yīng)消息發(fā)送回商家計(jì)算機(jī)103。

“授權(quán)響應(yīng)消息”可以是由發(fā)行方計(jì)算機(jī)106和/或支付處理網(wǎng)絡(luò)105生成的對(duì)授權(quán)請(qǐng)求消息的電子消息應(yīng)答。授權(quán)響應(yīng)消息可以包括(只作為示例)以下狀態(tài)指示符中的一個(gè)或多個(gè)：批準(zhǔn)-交易被批準(zhǔn)；拒絕-交易不被批準(zhǔn)；或呼叫中心-響應(yīng)未決的更多信息，商家必須呼叫免費(fèi)授權(quán)電話號(hào)碼。授權(quán)響應(yīng)消息還可以包括授權(quán)代碼，其可以是發(fā)行方響應(yīng)于電子消息中的授權(quán)請(qǐng)求消息(直接地或者通過支付處理網(wǎng)絡(luò)105)返回商家計(jì)算機(jī)103的指示交易被批準(zhǔn)的代碼。此代碼可以用作授權(quán)的證據(jù)。如上文指出的，在一些實(shí)施例中，支付處理網(wǎng)絡(luò)105可以生成或一般通過收單方計(jì)算機(jī)104將授權(quán)響應(yīng)消息轉(zhuǎn)發(fā)到商家。

在商家計(jì)算機(jī)103接收授權(quán)響應(yīng)消息之后，商家計(jì)算機(jī)103然后可以為用戶提供授權(quán)響應(yīng)消息。響應(yīng)消息可以由訪問裝置102顯示，或者可以打印在物理收條上。替代性地，如果交易是在線交易，則商家可以以虛擬收條提供授權(quán)響應(yīng)消息的網(wǎng)頁或其它指示。收條可以包括交易的交易數(shù)據(jù)。

在一天結(jié)束時(shí)，常規(guī)的清算和結(jié)算處理可以由支付處理網(wǎng)絡(luò)105進(jìn)行。清算處理是在收單方和發(fā)行方之間交換財(cái)務(wù)細(xì)節(jié)以促進(jìn)發(fā)布到客戶的支付賬戶并對(duì)賬用戶的結(jié)算位置的過程。

B.計(jì)算裝置

圖2示出根據(jù)一些實(shí)施例的計(jì)算裝置200的示例。計(jì)算裝置200的示例可以包括移動(dòng)電話、平板電腦、桌面和膝上型計(jì)算機(jī)、可穿戴裝置(例如，智能手表、健身手環(huán)、腳鏈、戒指、耳環(huán)等)、服務(wù)器計(jì)算機(jī)或適于接收、存儲(chǔ)和傳送數(shù)據(jù)的任何其它計(jì)算裝置。計(jì)算裝置200可以包括通信耦連到網(wǎng)絡(luò)接口202的處理器201、存儲(chǔ)器203和計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)210。

處理器201可以包括一個(gè)或多個(gè)CPU，每個(gè)CPU可以包括至少一個(gè)處理器內(nèi)核，其可操作以執(zhí)行用于執(zhí)行用戶和/或系統(tǒng)生成的請(qǐng)求的程序組件。CPU可以是微處理器，諸如AMD的速龍、毒龍和/或皓龍；IBM和/或摩托羅拉的PowerPC；IBM和索尼的Cell處理器；因特爾的賽揚(yáng)、安騰、奔騰、Xeon和/或XScale；和/或類似的處理器。CPU通過通過導(dǎo)管的信號(hào)與存儲(chǔ)器交互，以根據(jù)傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)執(zhí)行存儲(chǔ)的信號(hào)程序代碼。在一些情況下，處理器201可以包括通過網(wǎng)絡(luò)耦連的多個(gè)CPU，諸如在分布式或集群式計(jì)算系統(tǒng)中。

網(wǎng)絡(luò)接口202可以被配置成允許計(jì)算裝置200使用一個(gè)或多個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)與諸如裝置101-106的其它實(shí)體、其它計(jì)算裝置等通信。網(wǎng)絡(luò)接口可以接受、通信和/或連接到通信網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)接口可以使用以下的連接協(xié)議，這些協(xié)議諸如但不限于：直連、以太網(wǎng)(粗的，細(xì)的，雙絞線10/100/1000Base T等等)、令牌環(huán)網(wǎng)、諸如IEEE 802.11a-x的無線連接，等等。通信網(wǎng)絡(luò)可以是以下的任何一個(gè)和/或組合：直接互連；互聯(lián)網(wǎng)；局域網(wǎng)(LAN)；城域網(wǎng)(MAN)；安全定制連接；廣域網(wǎng)(WAN)；無線網(wǎng)絡(luò)(例如，使用諸如但不限于無線應(yīng)用協(xié)議(WAP)、I-模式等等的協(xié)議)；等等。

存儲(chǔ)器203可以用來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和代碼。存儲(chǔ)器203可以在內(nèi)部或外部(例如基于云的數(shù)據(jù)存儲(chǔ))耦連到處理器201，并且可以包括易失性和/或非易失性存儲(chǔ)器的任何組合，諸如RAM、DRAM、ROM、閃存或任何其它適當(dāng)?shù)拇鎯?chǔ)器裝置。

計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)210可以是存儲(chǔ)器的形式(例如，閃存，ROM等)，并且可以包括由處理器201執(zhí)行的用于實(shí)現(xiàn)本文中描述的方法的代碼。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)210可以包括認(rèn)證模塊211、加密模塊212和應(yīng)用模塊213。

認(rèn)證模塊211可以包括適于對(duì)另一計(jì)算裝置認(rèn)證計(jì)算裝置200或在計(jì)算裝置200處認(rèn)證另一計(jì)算裝置的任何程序、軟件或其它代碼。例如，認(rèn)證模塊211可以被配置成生成并將認(rèn)證請(qǐng)求消息發(fā)送到另一計(jì)算裝置，接收并處理來自其它計(jì)算裝置的認(rèn)證響應(yīng)消息。類似地，認(rèn)證模塊211可以被配置成從另一計(jì)算裝置接收并處理認(rèn)證請(qǐng)求消息，生成并將認(rèn)證響應(yīng)消息發(fā)送到其它計(jì)算裝置。在各個(gè)實(shí)施例中，認(rèn)證模塊211可以被配置成執(zhí)行圖4、6、10、12、16和17的方法400、600、1000、1200、1600或1700的一些或全部。

加密模塊212可以包括適于執(zhí)行與加密相關(guān)的操作的任何程序、軟件或其它代碼。例如，加密模塊可以被配置成諸如使用密鑰協(xié)商協(xié)議(諸如Diffie-Hellman)生成共享秘密。加密模塊212還可以被配置成諸如使用密鑰導(dǎo)出函數(shù)(KDF)從共享秘密導(dǎo)出會(huì)話密鑰。在一些實(shí)施例中，加密模塊212可以被配置成存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)靜態(tài)密鑰，諸如靜態(tài)第一裝置私鑰或靜態(tài)第二裝置私鑰。在一些實(shí)施例中，加密模塊212可以使用軟件(諸如主機(jī)卡模擬或HCE)和硬件(諸如硬件安全模塊或HSM)的任意組合實(shí)現(xiàn)。

應(yīng)用模塊213可以包括適于運(yùn)行一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用的任何程序、軟件或其它代碼。例如，應(yīng)用模塊213可以包括可操作以執(zhí)行支付交易的支付應(yīng)用。在一些實(shí)施例中，支付應(yīng)用可以被配置成允許用戶選擇要購買的商品和服務(wù)，從支付賬戶的發(fā)行方獲得安全憑證(例如密碼密鑰)，和/或發(fā)起或執(zhí)行支付交易(例如使用安全憑證)。應(yīng)用模塊313可以包括可操作以服務(wù)于一個(gè)或多個(gè)計(jì)算裝置處的支付應(yīng)用的支付應(yīng)用服務(wù)。在一些實(shí)施例中，支付應(yīng)用服務(wù)可以被配置成允許用戶選擇要購買的商品和服務(wù)，向計(jì)算裝置提供安全憑證(例如密碼密鑰)，和/或發(fā)起或執(zhí)行支付交易。

II.認(rèn)證的通信方法

實(shí)施例可以使用上文描述的系統(tǒng)和設(shè)備執(zhí)行用于已認(rèn)證的通信的方法。圖3-7描述了這樣一些方法。

圖3示出圖解說明根據(jù)一些實(shí)施例第一計(jì)算裝置301和第二計(jì)算裝置302之間的通信的簡化流程圖。計(jì)算裝置301和302在一些實(shí)施例中可以根據(jù)圖2的計(jì)算裝置200實(shí)現(xiàn)。如圖3所示，第一計(jì)算裝置301可以向第二計(jì)算裝置302發(fā)送使用識(shí)別數(shù)據(jù)生成的請(qǐng)求消息。通常，識(shí)別數(shù)據(jù)是加密的或另外受保護(hù)的。在一些實(shí)施例中，請(qǐng)求消息可能經(jīng)過不可信網(wǎng)絡(luò)303。第二計(jì)算裝置302能夠處理請(qǐng)求消息，以獲得并驗(yàn)證識(shí)別數(shù)據(jù)。第二計(jì)算裝置302然后能夠加密有效載荷數(shù)據(jù)，并將已加密有效載荷數(shù)據(jù)在響應(yīng)消息中傳送到第一計(jì)算裝置301。第一計(jì)算裝置301然后能夠處理響應(yīng)消息，以獲得有效載荷數(shù)據(jù)。

第二計(jì)算裝置302能夠保存包括靜態(tài)第二裝置公鑰和靜態(tài)第二裝置私鑰的靜態(tài)第二裝置密鑰對(duì)。類似地，第一計(jì)算裝置301能夠保存包括靜態(tài)第一裝置公鑰和靜態(tài)第一裝置私鑰的靜態(tài)第一裝置密鑰對(duì)。此外，第一計(jì)算裝置301和/或第二計(jì)算裝置302能夠生成臨時(shí)密鑰對(duì)(即，分別是臨時(shí)第一裝置密鑰對(duì)或臨時(shí)第二裝置密鑰對(duì))。一個(gè)或多個(gè)這些密鑰能夠用來加密或解密請(qǐng)求消息和/或響應(yīng)消息。

在各個(gè)實(shí)施例中，計(jì)算裝置301和302中的一個(gè)可以是裝置、網(wǎng)絡(luò)或計(jì)算機(jī)101-105中任何一個(gè)的一部分。例如，在一些實(shí)施例中，第一計(jì)算裝置301可以是用戶裝置101，第二計(jì)算裝置302可以是訪問裝置102或服務(wù)器計(jì)算機(jī)。在這些實(shí)施例中，當(dāng)用戶進(jìn)行交易時(shí)，第一計(jì)算裝置301與第二計(jì)算裝置302通信。在各個(gè)實(shí)施例中，通信可以根據(jù)圖4、6、10、12、16和17的方法400、600、1000、1200、1600或1700進(jìn)行。

A.第一計(jì)算裝置

圖4-5示出根據(jù)一些實(shí)施例安全地對(duì)第二計(jì)算裝置302認(rèn)證并從第二計(jì)算裝置302獲得響應(yīng)數(shù)據(jù)的方法400。在一些實(shí)施例中，方法400可以由第一計(jì)算裝置301執(zhí)行。不過，在其它實(shí)施例中，方法400的一些或所有步驟可以由其它實(shí)體執(zhí)行。

在步驟401，生成臨時(shí)密鑰對(duì)。“臨時(shí)密鑰對(duì)”可以包括供單次交易或其它通信會(huì)話使用而生成的公鑰(即“臨時(shí)公鑰”)和私鑰(即“臨時(shí)私鑰”)。臨時(shí)密鑰對(duì)可以是任何適當(dāng)形式，諸如ECC或RSA。通常，一旦使用臨時(shí)密鑰的通信會(huì)話結(jié)束，或者一旦使用臨時(shí)密鑰對(duì)生成了一個(gè)或多個(gè)共享秘密，臨時(shí)密鑰對(duì)可以被刪除。

在步驟402，使用識(shí)別數(shù)據(jù)和認(rèn)證數(shù)據(jù)計(jì)算識(shí)別因子。識(shí)別數(shù)據(jù)可以包括與用戶或第一計(jì)算裝置301關(guān)聯(lián)的任何數(shù)據(jù)或信息。識(shí)別數(shù)據(jù)的示例可以包括與第一計(jì)算裝置301關(guān)聯(lián)的用戶的姓名，與第一計(jì)算裝置301關(guān)聯(lián)的組織，與第一計(jì)算裝置301關(guān)聯(lián)的支付信息，諸如主賬號(hào)(PAN)，與第一計(jì)算裝置301關(guān)聯(lián)的到期日期，與第一計(jì)算裝置301關(guān)聯(lián)的證書，第一計(jì)算裝置301的IMEI或序列號(hào)，等等。認(rèn)證數(shù)據(jù)可以包括適于認(rèn)證用戶或第一計(jì)算裝置301的任何數(shù)據(jù)或信息。認(rèn)證數(shù)據(jù)的示例可以包括口令或口令短語，秘密密鑰(例如私鑰)等。認(rèn)證因子可以包括從識(shí)別數(shù)據(jù)和/或認(rèn)證數(shù)據(jù)確定的任何數(shù)據(jù)或信息。例如，在一些實(shí)施例中，識(shí)別因子可以通過對(duì)識(shí)別數(shù)據(jù)和認(rèn)證數(shù)據(jù)的組合求散列來生成。

在步驟403，將識(shí)別因子與臨時(shí)公鑰和臨時(shí)私鑰組合。結(jié)果，可以確定組合臨時(shí)公鑰和組合臨時(shí)私鑰。組合密鑰可以包括通過與另一數(shù)據(jù)元素或值結(jié)合已經(jīng)被模糊化或以其它方式修改其原始值的密鑰。例如，組合臨時(shí)公鑰可以是臨時(shí)公鑰和識(shí)別因子的組合。類似地，組合臨時(shí)私鑰可以是臨時(shí)私鑰和識(shí)別因子的組合。在一些實(shí)施例中，將密鑰與數(shù)據(jù)元素組合可以包括執(zhí)行密鑰和數(shù)據(jù)元素的點(diǎn)乘。

在步驟404，使用組合臨時(shí)私鑰和靜態(tài)第二裝置公鑰生成第一共享秘密。靜態(tài)第二裝置公鑰可以包括由第二計(jì)算裝置302保存在諸如安全元件中的靜態(tài)公鑰。在一些實(shí)施例中，靜態(tài)第二裝置公鑰可以從第二計(jì)算裝置302的數(shù)字證書確定，該數(shù)字證書之前可能已經(jīng)由第一計(jì)算裝置301獲得，并且由可信證書機(jī)構(gòu)簽名。

共享秘密可以使用任何適當(dāng)方法由組合臨時(shí)私鑰和靜態(tài)第二裝置公鑰生成。例如，在使用橢圓曲線密碼學(xué)的實(shí)施例中，共享秘密可以使用橢圓曲線Diffie-Hellman協(xié)議(ECDH)確定。

在步驟405，使用第一共享秘密和第一補(bǔ)充數(shù)據(jù)生成第一會(huì)話密鑰。第一補(bǔ)充數(shù)據(jù)可以包括用來生成第一會(huì)話密鑰的任何其它數(shù)據(jù)。第一補(bǔ)充數(shù)據(jù)的示例可以包括第二裝置標(biāo)識(shí)符和/或被截?cái)嗟呐R時(shí)公鑰。

會(huì)話密鑰可以是任何適當(dāng)格式(例如，AES，DES，Blowfish等)，任何適當(dāng)長度，使用任何適當(dāng)密鑰導(dǎo)出函數(shù)(KDF)生成。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，會(huì)話密鑰可以使用基于口令的密鑰導(dǎo)出函數(shù)2(Password-Based Key Derivation Function 2，PBKDF2)算法生成。在一些實(shí)施例中，其它數(shù)據(jù)，諸如第一裝置標(biāo)識(shí)符可以用作密鑰導(dǎo)出函數(shù)的附加輸入。

在步驟406，使用第一會(huì)話密鑰加密臨時(shí)公鑰、識(shí)別數(shù)據(jù)和第一裝置標(biāo)識(shí)符，以生成已加密請(qǐng)求數(shù)據(jù)。“第一裝置標(biāo)識(shí)符”可以包括適于識(shí)別第一計(jì)算裝置的任何標(biāo)識(shí)符。

在步驟407，向第二計(jì)算裝置302發(fā)送包括組合臨時(shí)公鑰和已加密請(qǐng)求數(shù)據(jù)的認(rèn)證請(qǐng)求消息。在一些實(shí)施例中，認(rèn)證請(qǐng)求消息在達(dá)到第二計(jì)算裝置302之前可以經(jīng)過一個(gè)或多個(gè)媒介(例如，不可信網(wǎng)絡(luò)303)。

在步驟408，從第二計(jì)算裝置302接收包括盲化靜態(tài)第二裝置公鑰和已加密響應(yīng)數(shù)據(jù)的認(rèn)證響應(yīng)消息。通常，盲化靜態(tài)第二裝置公鑰可以是步驟404生成第一共享秘密使用的靜態(tài)第二裝置公鑰的盲化形式。

在步驟409，使用臨時(shí)私鑰和在步驟408中從第二計(jì)算裝置302接收的盲化靜態(tài)第二裝置公鑰生成第二共享秘密。第二共享秘密可以使用任何適當(dāng)方法，諸如ECDH由臨時(shí)私鑰和盲化靜態(tài)第二裝置公鑰生成。

在步驟410，使用第二共享秘密和第二補(bǔ)充數(shù)據(jù)生成第二會(huì)話密鑰。第二補(bǔ)充數(shù)據(jù)可以包括用來生成第二會(huì)話密鑰的任何其它數(shù)據(jù)。第二補(bǔ)充數(shù)據(jù)的示例可以包括第二裝置標(biāo)識(shí)符，第一裝置標(biāo)識(shí)符和/或被截?cái)嗟呐R時(shí)公鑰。第二會(huì)話密鑰可以使用任何適當(dāng)KDF生成。

在步驟411，使用第二會(huì)話密鑰解密已加密響應(yīng)數(shù)據(jù)，以獲得密碼隨機(jī)數(shù)、第二裝置證書鏈和有效載荷數(shù)據(jù)。第二裝置證書鏈可以包括從根CA證書到第二裝置證書的一個(gè)或多個(gè)簽名證書鏈，由此，該證書鏈確立第二裝置證書的真實(shí)性。有效載荷數(shù)據(jù)可以包括任何適當(dāng)數(shù)據(jù)。例如，有效載荷數(shù)據(jù)可以包括交易的確認(rèn)，用戶的賬戶余額，能夠用來執(zhí)行未來交易的密碼密鑰，諸如限制使用密鑰(LUK)。

在步驟412，驗(yàn)證第二裝置證書鏈。第二裝置證書鏈可以使用任何適當(dāng)在線或離線方法來驗(yàn)證。例如，對(duì)于鏈中的一個(gè)或多個(gè)證書中的每一個(gè)，證書的數(shù)字簽名可以使用已知的可信公鑰(例如，證書機(jī)構(gòu)的公鑰或由CA適當(dāng)授權(quán)的實(shí)體的公鑰)來驗(yàn)證。例如，在一些實(shí)施例中，數(shù)字簽名算法，諸如橢圓曲線數(shù)字簽名算法(ECDSA)可以用來驗(yàn)證證書。

在步驟413，使用第二裝置證書和密碼隨機(jī)數(shù)驗(yàn)證盲化靜態(tài)第二裝置公鑰。驗(yàn)證盲化靜態(tài)第二裝置公鑰可以包括確保盲化靜態(tài)第二裝置公鑰與預(yù)期值匹配。例如，在一些情況下，第二盲化靜態(tài)第二裝置公鑰可以使用第二裝置證書上包括的靜態(tài)第二裝置公鑰和步驟411解密的密碼隨機(jī)數(shù)生成。然后，第二盲化靜態(tài)第二裝置公鑰可以與步驟408接收的盲化靜態(tài)第二裝置公鑰比較，以確保這兩個(gè)密鑰匹配。替代性地，在一些情況下，可以通過將步驟408接收的盲化靜態(tài)第二裝置公鑰與存儲(chǔ)的盲化靜態(tài)第二裝置公鑰比較，來驗(yàn)證盲化靜態(tài)第二裝置公鑰。如果密鑰匹配，則第二計(jì)算裝置302可以被認(rèn)證。否則，認(rèn)證可能失敗。

應(yīng)當(dāng)注意，此認(rèn)證方法(即驗(yàn)證盲化靜態(tài)公鑰)能夠提供這樣的優(yōu)點(diǎn)，即可能被認(rèn)為是敏感的(因?yàn)樗赡芙沂镜诙?jì)算裝置302的身份)靜態(tài)第二裝置公鑰不需要以明文發(fā)送。因此，能夠在完成第二計(jì)算裝置302的認(rèn)證的同時(shí)，保護(hù)第二計(jì)算裝置302的身份不被捕獲認(rèn)證請(qǐng)求消息的偷聽者攻擊。

在步驟414，使用有效載荷數(shù)據(jù)執(zhí)行交易。在一些實(shí)施例中，有效載荷數(shù)據(jù)可以包括支付憑證(例如，PAN或密碼密鑰)。在這些實(shí)施例中，交易可以使用支付憑證執(zhí)行。例如，如果有效載荷數(shù)據(jù)包括密碼密鑰，則用于交易的密碼可以使用密碼密鑰生成。該密碼在進(jìn)行交易時(shí)則能夠使用。

B.第二計(jì)算裝置

圖6-7示出根據(jù)一些實(shí)施例安全地處理來自第一計(jì)算裝置301的認(rèn)證請(qǐng)求消息并向第一計(jì)算裝置301提供認(rèn)證響應(yīng)消息的方法600。在一些實(shí)施例中，方法600可以由第二計(jì)算裝置302執(zhí)行。不過，在其它實(shí)施例中，方法600的一些或所有步驟可以由其它實(shí)體執(zhí)行。

通常，在方法600之前，第二計(jì)算裝置302保存靜態(tài)第二裝置密鑰對(duì)。靜態(tài)第二裝置密鑰對(duì)可以包括公鑰(即“靜態(tài)第二裝置公鑰”)和私鑰(即“靜態(tài)第二裝置私鑰”)。第二計(jì)算裝置302還可以包括“第二裝置證書”，其包括靜態(tài)第二裝置公鑰。第二裝置證書可以由證書機(jī)構(gòu)簽名，證書機(jī)構(gòu)諸如支付處理網(wǎng)絡(luò)105或發(fā)行方計(jì)算機(jī)106。

在步驟601，從第一計(jì)算裝置301接收包括組合臨時(shí)公鑰和已加密請(qǐng)求數(shù)據(jù)的認(rèn)證請(qǐng)求消息。通常，組合臨時(shí)公鑰可以由第一計(jì)算裝置301使用臨時(shí)公鑰和識(shí)別因子(例如，根據(jù)方法400的步驟403)生成。

在步驟602，使用在步驟601接收的組合臨時(shí)公鑰和靜態(tài)第二裝置私鑰生成第一共享秘密。共享秘密可以使用任何適當(dāng)方法，諸如ECDH從組合臨時(shí)公鑰和靜態(tài)第二裝置私鑰生成。

在步驟603，使用第一共享秘密和第一補(bǔ)充數(shù)據(jù)生成第一會(huì)話密鑰。第一補(bǔ)充數(shù)據(jù)可以包括用來生成第一會(huì)話密鑰的任何其它數(shù)據(jù)。通常，在步驟603可以使用與在第一計(jì)算裝置處(例如，根據(jù)方法400的步驟405)生成第一會(huì)話密鑰使用的相同的數(shù)據(jù)。

在步驟604，使用第一會(huì)話密鑰解密已加密請(qǐng)求數(shù)據(jù)，以獲得包括臨時(shí)公鑰、第一裝置標(biāo)識(shí)符和識(shí)別數(shù)據(jù)的請(qǐng)求數(shù)據(jù)。臨時(shí)公鑰可以對(duì)應(yīng)于在步驟601接收的組合臨時(shí)公鑰。第一裝置標(biāo)識(shí)符可以包括適于識(shí)別第一計(jì)算裝置301的任何數(shù)據(jù)。識(shí)別數(shù)據(jù)可以包括與用戶或第一計(jì)算裝置301關(guān)聯(lián)的任何數(shù)據(jù)或信息。識(shí)別數(shù)據(jù)的示例可以包括與第一計(jì)算裝置301關(guān)聯(lián)的用戶的姓名，與第一計(jì)算裝置301關(guān)聯(lián)的組織，與第一計(jì)算裝置301關(guān)聯(lián)的支付信息，諸如主賬號(hào)(PAN)，與第一計(jì)算裝置301關(guān)聯(lián)的到期日期，與第一計(jì)算裝置301關(guān)聯(lián)的證書，第一計(jì)算裝置301的IMEI或序列號(hào)，等等。

在步驟605，使用第一裝置標(biāo)識(shí)符驗(yàn)證識(shí)別數(shù)據(jù)。例如，在一些實(shí)施例中，可以使用第一裝置標(biāo)識(shí)符從裝置數(shù)據(jù)庫檢索對(duì)應(yīng)的識(shí)別數(shù)據(jù)。然后，通過與接收的識(shí)別數(shù)據(jù)比較，能夠驗(yàn)證已解密識(shí)別數(shù)據(jù)。

在步驟606，檢索與第一裝置標(biāo)識(shí)符關(guān)聯(lián)的認(rèn)證數(shù)據(jù)和/或識(shí)別數(shù)據(jù)。認(rèn)證數(shù)據(jù)可以包括適于認(rèn)證用戶或第一計(jì)算裝置301的任何數(shù)據(jù)或信息。認(rèn)證數(shù)據(jù)的示例可以包括口令或口令短語，秘密密鑰(例如，私鑰)等。在一些實(shí)施例中，可以從裝置數(shù)據(jù)庫檢索認(rèn)證數(shù)據(jù)。

在步驟607，使用檢索到的認(rèn)證數(shù)據(jù)和識(shí)別數(shù)據(jù)生成識(shí)別因子。識(shí)別因子可以包括從識(shí)別數(shù)據(jù)和/或認(rèn)證數(shù)據(jù)確定的任何數(shù)據(jù)或信息。例如，在一些實(shí)施例中，識(shí)別因子可以通過對(duì)識(shí)別數(shù)據(jù)和認(rèn)證數(shù)據(jù)的組合求散列來生成。通常，以與在第一計(jì)算裝置301處(例如，根據(jù)步驟402)相同的方式在步驟607執(zhí)行識(shí)別因子的生成。

在步驟608，使用臨時(shí)公鑰和識(shí)別因子驗(yàn)證組合臨時(shí)公鑰。驗(yàn)證組合臨時(shí)公鑰可以包括確保組合臨時(shí)公鑰與預(yù)期值匹配。例如，在一些情況下，可以使用在步驟604獲得的臨時(shí)公鑰和在步驟607確定的識(shí)別因子，生成第二組合臨時(shí)公鑰。然后，可以將第二組合臨時(shí)公鑰與在步驟601接收的組合臨時(shí)公鑰比較，以確保密鑰匹配。如果密鑰匹配，第一計(jì)算裝置301可以被認(rèn)證。否則，認(rèn)證可能失敗。

應(yīng)當(dāng)注意，此認(rèn)證方法(即，驗(yàn)證組合臨時(shí)密鑰)提供這樣的優(yōu)點(diǎn)，即可能是敏感的認(rèn)證數(shù)據(jù)不需要以明文甚至不需要以加密形式傳送。因此，即便靜態(tài)第二裝置私鑰稍后被泄密(不過不太可能)，明文認(rèn)證數(shù)據(jù)也不會(huì)被暴露。而且，由于密鑰的盲化(blinding)通常是不可逆的，所以攻擊者即使知道組合臨時(shí)公鑰和臨時(shí)公鑰，也不能導(dǎo)出識(shí)別因子，更不用說用來生成識(shí)別因子的認(rèn)證數(shù)據(jù)。

在步驟609，生成密碼隨機(jī)數(shù)。密碼隨機(jī)數(shù)可以是使用任何適當(dāng)方法生成的隨機(jī)或偽隨機(jī)數(shù)據(jù)值。

在步驟610，使用密碼隨機(jī)數(shù)和識(shí)別因子對(duì)靜態(tài)第二裝置公鑰和靜態(tài)第二裝置私鑰進(jìn)行盲化。結(jié)果，可以確定盲化靜態(tài)第二裝置公鑰和盲化靜態(tài)第二裝置私鑰。盲化密鑰可以包括通過與一個(gè)或多個(gè)其它數(shù)據(jù)元素組合已經(jīng)被模糊化或以其它方式修改其原始值的密鑰。例如，組合臨時(shí)公鑰可以是臨時(shí)公鑰、密碼隨機(jī)數(shù)和識(shí)別因子的組合(例如點(diǎn)乘)。類似地，組合臨時(shí)私鑰可以是臨時(shí)私鑰、密碼隨機(jī)數(shù)和識(shí)別因子的組合。

在步驟611，使用盲化靜態(tài)第二裝置私鑰和臨時(shí)公鑰生成第二共享秘密。共享秘密可以使用任何適當(dāng)方法，諸如ECDH由組合臨時(shí)公鑰和靜態(tài)第二裝置私鑰生成。

在步驟612，使用第二共享秘密和第二補(bǔ)充數(shù)據(jù)生成第二會(huì)話密鑰。第二補(bǔ)充數(shù)據(jù)可以包括用來生成第二會(huì)話密鑰的任何其它數(shù)據(jù)。通常，在步驟612，可以使用與在第一計(jì)算裝置處(例如，根據(jù)方法400的步驟410)生成第二會(huì)話密鑰使用的相同的數(shù)據(jù)。

在步驟613，使用第二會(huì)話密鑰加密密碼隨機(jī)數(shù)、第二裝置證書鏈和有效載荷數(shù)據(jù)，以生成已加密響應(yīng)數(shù)據(jù)。第二裝置證書鏈可以包括從根CA證書到第二裝置證書的一個(gè)或多個(gè)簽名證書鏈，由此，該證書鏈確立第二裝置證書的真實(shí)性。有效載荷數(shù)據(jù)可以包括任何適當(dāng)數(shù)據(jù)。例如，有效載荷數(shù)據(jù)可以包括交易的確認(rèn)，用戶的賬戶余額，能夠用來執(zhí)行未來交易的密碼密鑰，諸如限制使用密鑰(LUK)，等等。

在步驟614，向第一計(jì)算裝置301發(fā)送包括盲化靜態(tài)第二裝置公鑰和已加密響應(yīng)數(shù)據(jù)的認(rèn)證響應(yīng)消息。在一些實(shí)施例中，在到達(dá)第一計(jì)算裝置301之前，認(rèn)證響應(yīng)消息可以經(jīng)過一個(gè)或多個(gè)媒介(例如，不可信網(wǎng)絡(luò)303)。

III.認(rèn)證的通信流

圖8和圖9是圖解說明根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例各個(gè)數(shù)據(jù)元素的計(jì)算和傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流程圖。如圖8和圖9所示，矩形框指示數(shù)據(jù)元素(例如，識(shí)別因子)，圓指示要執(zhí)行的操作(例如，密鑰生成)。指向圓的每個(gè)箭頭指示用于相應(yīng)操作符的操作數(shù)，離開圓的每個(gè)箭頭指示相應(yīng)操作符的結(jié)果。不過，應(yīng)當(dāng)注意，一些實(shí)施例可以不使用某操作的所有示出的操作數(shù)，一些實(shí)施例可以使用示出的操作的額外操作數(shù)。此外，實(shí)施例不一定執(zhí)行所有示出的操作，和/或可以執(zhí)行圖8和圖9中沒有示出的額外的操作。

A.認(rèn)證請(qǐng)求消息

圖8示出圖解說明根據(jù)一些實(shí)施例在生成、傳送和處理認(rèn)證請(qǐng)求消息時(shí)執(zhí)行的操作的數(shù)據(jù)流程圖。

如圖8中所示，第一計(jì)算裝置301使用公/私鑰對(duì)生成器(KeyGen)來生成臨時(shí)公鑰(ePubF)和臨時(shí)私鑰(ePrivF)。臨時(shí)公鑰(ePubF)與識(shí)別因子(IdFactor)組合，以生成組合臨時(shí)公鑰(ePubF)。類似地，臨時(shí)私鑰(ePrivF)與識(shí)別因子(IdFactor)組合，以生成組合臨時(shí)私鑰(ePrivF*)。第一計(jì)算裝置301使用組合臨時(shí)私鑰(ePrivF*)和靜態(tài)第二裝置公鑰(PubS)作為橢圓曲線Diffie-Hellman(ECDH)運(yùn)算的輸入，以生成第一共享秘密(Z₁)。第一共享秘密用作密鑰導(dǎo)出函數(shù)(KDF)的輸入，以導(dǎo)出第一會(huì)話密鑰(SK₁)。第一計(jì)算裝置301使用第一會(huì)話密鑰(SK₁)借助認(rèn)證加密(AE)算法加密第一裝置標(biāo)識(shí)符(IdF)和識(shí)別數(shù)據(jù)(IdData)，產(chǎn)生已加密請(qǐng)求數(shù)據(jù)。已加密請(qǐng)求數(shù)據(jù)和組合臨時(shí)公鑰(ePubF*)在請(qǐng)求消息中被發(fā)送到第二計(jì)算裝置302。

一旦第二計(jì)算裝置302接收請(qǐng)求消息，第二計(jì)算裝置302使用接收的組合臨時(shí)公鑰(ePubF*)和靜態(tài)第二裝置私鑰(PrivS)生成第一共享秘密(Z₁)。密鑰導(dǎo)出函數(shù)(KDF)使用第一共享秘密用來導(dǎo)出第一會(huì)話密鑰(SK₁)。第二計(jì)算裝置302然后使用第一會(huì)話密鑰(SK₁)解密已加密請(qǐng)求數(shù)據(jù)，以確定識(shí)別數(shù)據(jù)(IdData)和第一裝置標(biāo)識(shí)符(IdF)。第一裝置標(biāo)識(shí)符(IdF)可以用來檢索(查詢)之前存儲(chǔ)的針對(duì)第一計(jì)算裝置301的識(shí)別數(shù)據(jù)(IdData₂)。如果檢索的識(shí)別數(shù)據(jù)(IdData₂)和解密的識(shí)別數(shù)據(jù)(IdData)匹配，則第一計(jì)算裝置301的認(rèn)證成功。否則，認(rèn)證失敗。

B.認(rèn)證響應(yīng)消息

圖9示出圖解說明根據(jù)一些實(shí)施例在生成、傳送和處理認(rèn)證響應(yīng)消息中執(zhí)行的操作的數(shù)據(jù)流程圖。

如圖9中所示，第二計(jì)算裝置302將靜態(tài)第二裝置私鑰(PrivS)與密碼隨機(jī)數(shù)(NonceS)組合(MUL)，以生成盲化靜態(tài)第二裝置私鑰(PrivS*)。類似地，靜態(tài)第二裝置公鑰(PubS)與密碼隨機(jī)數(shù)(NonceS)和識(shí)別因子(IdFactor)組合(MUL)，以生成盲化靜態(tài)第二裝置公鑰(PubS*)。

盲化靜態(tài)第二裝置私鑰(ePrivS*)和組合臨時(shí)第一裝置公鑰(ePubF*)已經(jīng)根據(jù)圖8在請(qǐng)求消息中接收，他們使用橢圓曲線Diffie-Hellman(ECDH)運(yùn)算組合，以確定第二共享秘密(Z₂)。第二共享秘密(Z₂)用于密鑰導(dǎo)出函數(shù)(KDF)，以確定第二會(huì)話密鑰(SK₂)。第二計(jì)算裝置302加密密碼隨機(jī)數(shù)(NonceS)和第二裝置證書(CertS)，以確定已加密響應(yīng)數(shù)據(jù)。第二計(jì)算裝置302然后向第一計(jì)算裝置301發(fā)送包括已加密響應(yīng)數(shù)據(jù)和盲化靜態(tài)第二裝置公鑰(PubS*)的響應(yīng)消息。

一旦第一計(jì)算裝置301接收響應(yīng)消息，第一計(jì)算裝置301使用接收的已經(jīng)根據(jù)圖8生成的盲化靜態(tài)第二裝置公鑰(PubS*)和臨時(shí)私鑰(ePrivF)，以使用橢圓曲線Diffie-Hellman(ECDH)算法生成第二共享秘密(Z₂)。密鑰導(dǎo)出函數(shù)(KDF)可以用來使用第二共享秘密(Z₂)生成第二會(huì)話密鑰(SK₂)。第二計(jì)算裝置302然后使用第二會(huì)話密鑰(SK₂)解密已加密響應(yīng)數(shù)據(jù)，以確定第二裝置證書(CertS)、密碼隨機(jī)數(shù)(NonceS)和靜態(tài)第二裝置公鑰(PubS)，他們可以從第二裝置證書(CertS)提取。

第二計(jì)算裝置302可以組合(MUL)密碼隨機(jī)數(shù)(NonceS)和靜態(tài)第二裝置公鑰(PubS)，以生成第二裝置會(huì)話標(biāo)識(shí)符(PubS*₂)。第二裝置會(huì)話標(biāo)識(shí)符(PubS*₂)然后與從第二計(jì)算裝置302接收的盲化靜態(tài)第二裝置公鑰(PubS*)比較。認(rèn)證可以要求第二裝置會(huì)話標(biāo)識(shí)符(PubS*₂)和盲化靜態(tài)第二裝置公鑰(PubS*)匹配。

此外，第二計(jì)算裝置302使用橢圓曲線數(shù)字簽名算法(ECDSA)和可信證書機(jī)構(gòu)的公鑰(PubCA)驗(yàn)證第二裝置證書(CertS)。在一些實(shí)施例中，認(rèn)證可以要求驗(yàn)證盲化靜態(tài)第二裝置公鑰(PubS*)和第二裝置證書(CertS)兩者。

IV.前向保密認(rèn)證的通信方法

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，第一計(jì)算裝置301可以保存包括公鑰(即“靜態(tài)第一裝置公鑰”)和私鑰(即“靜態(tài)第一裝置私鑰”)的靜態(tài)第一裝置密鑰對(duì)。實(shí)施例可以使用靜態(tài)第一裝置密鑰對(duì)來生成用來加密并解密響應(yīng)消息中的響應(yīng)數(shù)據(jù)的第二會(huì)話密鑰。這可以允許實(shí)施例提供響應(yīng)消息的前向保密性質(zhì)—后面裝置301或裝置302的泄密不會(huì)暴露已加密響應(yīng)數(shù)據(jù)。因此，下面描述的實(shí)施例可以提供附加的數(shù)據(jù)傳輸安全性。

A.第一計(jì)算裝置

圖10-11示出根據(jù)一些實(shí)施例安全地對(duì)第二計(jì)算裝置302認(rèn)證并從第二計(jì)算裝置302獲得響應(yīng)數(shù)據(jù)的第二方法1000。在一些實(shí)施例中，方法1000可以由第一計(jì)算裝置301執(zhí)行。不過，在其它實(shí)施例中，方法1000的一些或所有步驟可以由其它實(shí)體執(zhí)行。

通常，在方法1000之前，第一計(jì)算裝置301可以保存包括“靜態(tài)第一裝置私鑰(其可以存儲(chǔ)在安全元件中)和“靜態(tài)第一裝置公鑰”的“靜態(tài)第一裝置密鑰對(duì)”。靜態(tài)第一裝置公鑰可以包括于由第二計(jì)算裝置302認(rèn)可的證書機(jī)構(gòu)簽名的第一裝置證書中。

類似地，第二計(jì)算裝置302可以保存包括“靜態(tài)第二裝置私鑰(其可以存儲(chǔ)在硬件安全模塊中)和“靜態(tài)第二裝置公鑰”的“靜態(tài)第二裝置密鑰對(duì)”。靜態(tài)第二裝置公鑰可以包括于由第一計(jì)算裝置301認(rèn)可的證書機(jī)構(gòu)簽名的第二裝置證書中。

在步驟1001，生成臨時(shí)第一裝置密鑰對(duì)?！芭R時(shí)第一裝置公鑰對(duì)”可以包括供單次交易或其它通信會(huì)話使用而生成的公鑰(即“臨時(shí)第一裝置公鑰”)和私鑰(即“臨時(shí)第一裝置私鑰”)。臨時(shí)第一裝置密鑰對(duì)可以是任何適當(dāng)格式。通常，一旦使用臨時(shí)第一裝置密鑰對(duì)的通信會(huì)話結(jié)束，或一旦已經(jīng)使用臨時(shí)第一裝置密鑰對(duì)生成一個(gè)或多個(gè)共享秘密，臨時(shí)第一裝置密鑰對(duì)可以被刪除。

在步驟1002，使用識(shí)別數(shù)據(jù)和認(rèn)證數(shù)據(jù)計(jì)算識(shí)別因子。在一些實(shí)施例中，識(shí)別因子可以以與方法400的步驟402描述的相似方式計(jì)算。

在步驟1003，使用識(shí)別因子對(duì)臨時(shí)第一裝置公鑰和臨時(shí)第一裝置私鑰進(jìn)行盲化。結(jié)果，可以確定組合臨時(shí)第一裝置公鑰和組合臨時(shí)第一裝置私鑰。在一些實(shí)施例中，密鑰可以以與方法400的步驟403描述的相似方式被盲化。

在步驟1004，使用組合臨時(shí)第一裝置私鑰和靜態(tài)第二裝置公鑰生成第一共享秘密。靜態(tài)第二裝置公鑰可以包括由第二計(jì)算裝置302保存在諸如安全元件中的靜態(tài)公鑰。在一些實(shí)施例中，第一共享秘密可以以與方法400的步驟404描述的相似方式生成。

在步驟1005，使用第一共享秘密和第一補(bǔ)充數(shù)據(jù)生成第一會(huì)話密鑰。在一些實(shí)施例中，第一會(huì)話密鑰可以以與方法400的步驟405描述的相似方式生成。

在步驟1006，使用第一會(huì)話密鑰加密臨時(shí)第一裝置公鑰、識(shí)別數(shù)據(jù)、第一裝置標(biāo)識(shí)符和第一裝置證書，以生成已加密請(qǐng)求數(shù)據(jù)?！暗谝谎b置標(biāo)識(shí)符”可以包括適于識(shí)別第一計(jì)算裝置的任何標(biāo)識(shí)符。“第一裝置證書”可以包括任何數(shù)字證書，其包括靜態(tài)第一裝置公鑰并由第二計(jì)算裝置302認(rèn)可的證書機(jī)構(gòu)簽名。

在步驟1007，向第二計(jì)算裝置302發(fā)送包括組合臨時(shí)第一裝置公鑰和已加密請(qǐng)求數(shù)據(jù)的認(rèn)證請(qǐng)求消息。在一些實(shí)施例中，在到達(dá)第二計(jì)算裝置302之前，認(rèn)證請(qǐng)求消息可能通過一個(gè)或多個(gè)媒介(例如，不可信網(wǎng)絡(luò)303)。

在步驟1008，從第二計(jì)算裝置302接收認(rèn)證響應(yīng)消息。認(rèn)證響應(yīng)消息包括盲化靜態(tài)第二裝置公鑰、臨時(shí)第二裝置公鑰和已加密響應(yīng)數(shù)據(jù)。通常，盲化靜態(tài)第二裝置公鑰可以是步驟1004生成第一共享秘密使用的靜態(tài)第二裝置公鑰的盲化形式。臨時(shí)第二裝置公鑰可以是由第二計(jì)算裝置302響應(yīng)于接收認(rèn)證請(qǐng)求消息生成的臨時(shí)密鑰對(duì)的公鑰。例如，在一些實(shí)施例中，臨時(shí)第二裝置公鑰可以根據(jù)方法1200的步驟1213生成。

在步驟1009，使用臨時(shí)第一裝置私鑰和盲化靜態(tài)第二裝置公鑰生成第二共享秘密。在一些實(shí)施例中，第二共享秘密可以以與方法400的步驟409描述的相似方式生成。

在步驟1010，使用在步驟1108接收的臨時(shí)第二裝置公鑰和靜態(tài)第一裝置私鑰生成輔助共享秘密。輔助共享秘密可以使用任何適當(dāng)方法，諸如ECDH從臨時(shí)第二裝置公鑰和盲化靜態(tài)第一裝置私鑰生成。

在步驟1011，使用輔助共享秘密和輔助補(bǔ)充數(shù)據(jù)生成輔助會(huì)話密鑰。輔助補(bǔ)充數(shù)據(jù)可以包括用來生成輔助會(huì)話密鑰的任何其它數(shù)據(jù)。輔助補(bǔ)充數(shù)據(jù)的示例可以包括第一裝置標(biāo)識(shí)符和/或被截?cái)嗟呐R時(shí)第二裝置公鑰。

在步驟1012，使用第二共享秘密、第二補(bǔ)充數(shù)據(jù)和輔助會(huì)話密鑰生成第二會(huì)話密鑰。第二補(bǔ)充數(shù)據(jù)可以包括用來生成第二會(huì)話密鑰的任何其它數(shù)據(jù)。第二補(bǔ)充數(shù)據(jù)的示例可以包括第二裝置標(biāo)識(shí)符、第一裝置標(biāo)識(shí)符和/或被截?cái)嗟呐R時(shí)公鑰。第二會(huì)話密鑰可以使用任何適當(dāng)KDF生成。

在步驟1013，使用第二會(huì)話密鑰解密已加密響應(yīng)數(shù)據(jù)，以獲得密碼隨機(jī)數(shù)、第二裝置證書鏈和有效載荷數(shù)據(jù)。第二裝置證書鏈可以包括從根CA證書到第二裝置證書的一個(gè)或多個(gè)簽名證書鏈，由此，該證書鏈確立第二裝置證書的真實(shí)性。有效載荷數(shù)據(jù)可以包括任何適當(dāng)數(shù)據(jù)。例如，有效載荷數(shù)據(jù)可以包括交易的確認(rèn)，用戶的賬戶余額，能夠用來執(zhí)行未來交易的密碼密鑰，諸如限制使用密鑰(LUK)，等等。

在步驟1014，驗(yàn)證第二裝置證書鏈。第二裝置證書鏈可以使用任何適當(dāng)?shù)脑诰€或離線方法驗(yàn)證。在一些實(shí)施例中，第二裝置證書鏈可以以與方法400的步驟412描述的相似方式驗(yàn)證。

在步驟1015，使用第二裝置證書和密碼隨機(jī)數(shù)驗(yàn)證盲化靜態(tài)第二裝置公鑰。驗(yàn)證盲化第二裝置公鑰可以包括確保盲化第二裝置公鑰與預(yù)期值匹配。在一些實(shí)施例中，盲化靜態(tài)第二裝置公鑰可以以與方法400的步驟413描述的相似方式驗(yàn)證。

在步驟1116，使用有效載荷數(shù)據(jù)執(zhí)行交易。在一些實(shí)施例中，有效載荷數(shù)據(jù)可以包括支付憑證(例如，PAN或密碼密鑰)。在這些實(shí)施例中，交易可以使用支付憑證執(zhí)行。例如，如果有效載荷數(shù)據(jù)包括密碼密鑰，則能夠使用密碼密鑰生成交易的密碼。該密碼然后能夠在執(zhí)行交易時(shí)使用。

應(yīng)當(dāng)注意，如上文描述的使用輔助會(huì)話密鑰生成第二會(huì)話密鑰能夠提供針對(duì)認(rèn)證響應(yīng)消息的前向保密的優(yōu)點(diǎn)。例如，即使盲化靜態(tài)第二裝置公鑰和臨時(shí)第二裝置公鑰在傳送中被偷聽者覺察到，且靜態(tài)第一裝置私鑰稍后被泄密，第二會(huì)話密鑰也不能被攻擊者重新生成，原因是臨時(shí)第一裝置私鑰(生成第二會(huì)話密鑰必須的)已經(jīng)刪除。沒有第二會(huì)話密鑰，已加密響應(yīng)數(shù)據(jù)不能被解密。因此，即使在以后第一計(jì)算裝置301泄密的不太可能的情況下，這些實(shí)施例允許通信保持安全。

B.第二計(jì)算裝置

圖12-13示出根據(jù)一些實(shí)施例安全地處理來自第一計(jì)算裝置301的認(rèn)證請(qǐng)求消息并向第一計(jì)算裝置301提供認(rèn)證響應(yīng)消息的第二方法1200。在一些實(shí)施例中，方法1200可以由第二計(jì)算裝置302執(zhí)行。不過，在其它實(shí)施例中，方法1200的一些或所有步驟可以由其它實(shí)體執(zhí)行。

通常，在方法1200之前，第一計(jì)算裝置301可以保存包括“靜態(tài)第一裝置私鑰”(其可以存儲(chǔ)在安全元件中)和“靜態(tài)第一裝置公鑰”的“靜態(tài)第一裝置密鑰對(duì)”。靜態(tài)第一裝置公鑰可以包括于由第二計(jì)算裝置302認(rèn)可的證書機(jī)構(gòu)簽名的第一裝置證書中。

類似地，第二計(jì)算裝置302可以保存包括“靜態(tài)第二裝置私鑰”(其可以存儲(chǔ)在硬件安全模塊中)和“靜態(tài)第二裝置公鑰”的“靜態(tài)第二裝置密鑰對(duì)”。靜態(tài)第二裝置公鑰可以包括于由第一計(jì)算裝置301認(rèn)可的證書機(jī)構(gòu)簽名的第二裝置證書中。

在步驟1201，從第一計(jì)算裝置301接收包括組合臨時(shí)第一裝置公鑰和已加密請(qǐng)求數(shù)據(jù)的認(rèn)證請(qǐng)求消息。通常，組合臨時(shí)第一裝置公鑰可以由第一計(jì)算裝置301使用臨時(shí)第一裝置公鑰和識(shí)別因子(例如，根據(jù)方法1000的步驟1103)生成。

在步驟1202，使用在步驟1201接收的組合臨時(shí)第一裝置公鑰和靜態(tài)第二裝置公鑰生成第一共享秘密。在一些實(shí)施例中，第一共享秘密可以以與方法600的步驟602描述的相似方式生成。

在步驟1203，使用第一共享秘密和第一補(bǔ)充數(shù)據(jù)生成第一會(huì)話密鑰。第一補(bǔ)充數(shù)據(jù)可以包括用來生成第一會(huì)話密鑰的任何其它數(shù)據(jù)。通常，在步驟1203，可以使用與在第一計(jì)算裝置處生成第一會(huì)話密鑰(例如，根據(jù)方法1000的步驟1005)使用的相同補(bǔ)充數(shù)據(jù)。

在步驟1204，使用第一會(huì)話密鑰解密已加密請(qǐng)求數(shù)據(jù)，以獲得包括臨時(shí)第一裝置公鑰、第一裝置標(biāo)識(shí)符、識(shí)別數(shù)據(jù)和第一裝置證書的請(qǐng)求數(shù)據(jù)。臨時(shí)第一裝置公鑰可以對(duì)應(yīng)于在步驟1201接收的組合臨時(shí)公鑰。第一裝置標(biāo)識(shí)符可以包括適于識(shí)別第一計(jì)算裝置301的任何數(shù)據(jù)。識(shí)別數(shù)據(jù)可以包括與用戶或第一計(jì)算裝置301關(guān)聯(lián)的任何數(shù)據(jù)或信息。第一裝置證書可以包括包含靜態(tài)第一裝置公鑰的任何數(shù)字證書。

在步驟1205，使用第一裝置標(biāo)識(shí)符驗(yàn)證識(shí)別數(shù)據(jù)。在一些實(shí)施例中，識(shí)別數(shù)據(jù)可以以與方法600的步驟605描述的相似方式驗(yàn)證。

在步驟1206，檢索與第一裝置標(biāo)識(shí)符關(guān)聯(lián)的認(rèn)證數(shù)據(jù)和/或識(shí)別數(shù)據(jù)。在一些實(shí)施例中，認(rèn)證數(shù)據(jù)可以以與方法600的步驟606描述的相似方式檢索。

在步驟1207，使用檢索到的認(rèn)證數(shù)據(jù)和識(shí)別數(shù)據(jù)生成識(shí)別因子。在一些實(shí)施例中，識(shí)別因子可以以與方法600的步驟607描述的相似方式生成。

在步驟1208，使用臨時(shí)第一裝置公鑰和識(shí)別因子驗(yàn)證組合臨時(shí)第一裝置公鑰。在一些實(shí)施例中，組合臨時(shí)第一裝置公鑰可以以與方法600的步驟608描述的相似方式驗(yàn)證。

在步驟1209，驗(yàn)證第一裝置證書。例如，在一些實(shí)施例中，可以使用數(shù)字簽名算法，諸如橢圓曲線數(shù)字簽名算法(ECDSA)來驗(yàn)證裝置證書。如果組合臨時(shí)第一裝置公鑰和裝置證書分別被驗(yàn)證并確認(rèn)有效，則第一計(jì)算裝置301被認(rèn)證。否則，第一計(jì)算裝置301的認(rèn)證可能失敗。

在步驟1210，生成密碼隨機(jī)數(shù)。密碼隨機(jī)數(shù)可以是使用任何適當(dāng)方法生成的隨機(jī)或偽隨機(jī)數(shù)據(jù)值。

在步驟1211，使用密碼隨機(jī)數(shù)和識(shí)別因子對(duì)靜態(tài)第二裝置公鑰和靜態(tài)第二裝置私鑰進(jìn)行盲化。結(jié)果，可以確定盲化靜態(tài)第二裝置公鑰和盲化靜態(tài)第二裝置私鑰。在一些實(shí)施例中，密鑰可以以與方法600的步驟610描述的相似方式被盲化。

在步驟1212，使用盲化靜態(tài)第二裝置私鑰和臨時(shí)第一裝置公鑰生成第二共享秘密。第二共享秘密可以使用任何適當(dāng)方法諸如ECDH從臨時(shí)第一裝置公鑰和盲化靜態(tài)第二裝置私鑰生成。

在步驟1213，生成臨時(shí)第二裝置密鑰對(duì)。“臨時(shí)第二裝置密鑰對(duì)”可以包括供單次交易或其它通信會(huì)話使用而生成的公鑰(即“臨時(shí)第二裝置公鑰”)和私鑰(即“臨時(shí)第二裝置私鑰”)。臨時(shí)第二裝置密鑰對(duì)可以是任何適當(dāng)格式。通常，一旦使用臨時(shí)第二裝置密鑰對(duì)的通信會(huì)話結(jié)束，或者一旦已經(jīng)使用臨時(shí)第二裝置密鑰對(duì)生成一個(gè)或多個(gè)共享秘密，臨時(shí)第二裝置密鑰對(duì)可以被刪除。

在步驟1214，使用臨時(shí)第二裝置私鑰和靜態(tài)第一裝置公鑰生成輔助共享秘密。輔助共享秘密可以使用任何適當(dāng)方法諸如ECDH從臨時(shí)第二裝置私鑰和靜態(tài)第一裝置公鑰生成。

在步驟1215，使用輔助共享秘密和輔助補(bǔ)充數(shù)據(jù)生成輔助會(huì)話密鑰。輔助補(bǔ)充數(shù)據(jù)可以包括用來生成輔助會(huì)話密鑰的任何其它數(shù)據(jù)。通常，在步驟1215，可以使用與在第一計(jì)算裝置處(例如，根據(jù)方法1000的步驟1011)生成輔助會(huì)話密鑰使用的相同的輔助補(bǔ)充數(shù)據(jù)。

在步驟1216，使用第二共享秘密、第二補(bǔ)充數(shù)據(jù)和輔助會(huì)話密鑰生成第二會(huì)話密鑰。通常，在步驟1216，可以使用與在第一計(jì)算裝置處(例如，根據(jù)方法1000的步驟1012)生成第二會(huì)話密鑰使用的相同的補(bǔ)充數(shù)據(jù)。第二會(huì)話密鑰可以使用任何適當(dāng)KDF生成。

在步驟1217，使用第二會(huì)話密鑰加密密碼隨機(jī)數(shù)、第二裝置證書鏈和有效載荷數(shù)據(jù)，以生成已加密響應(yīng)數(shù)據(jù)。第二裝置證書鏈可以包括從根CA證書到第二裝置證書的一個(gè)或多個(gè)簽名證書鏈，由此，該證書鏈確立第二裝置證書的真實(shí)性。有效載荷數(shù)據(jù)可以包括任何適當(dāng)數(shù)據(jù)。例如，有效載荷數(shù)據(jù)可以包括交易的確認(rèn)，用戶賬戶的余額，能夠用來執(zhí)行未來交易的密碼密鑰，諸如限制使用密鑰(LUK)，等等。

在步驟1218，向第一計(jì)算裝置301發(fā)送包括盲化靜態(tài)第二裝置公鑰、臨時(shí)第二裝置公鑰和已加密響應(yīng)數(shù)據(jù)的認(rèn)證響應(yīng)消息。在一些實(shí)施例中，認(rèn)證響應(yīng)消息在到達(dá)第一計(jì)算裝置301之前，可能經(jīng)過一個(gè)或多個(gè)媒介(例如，不可信網(wǎng)絡(luò)303)。

應(yīng)當(dāng)注意，如上文描述使用輔助會(huì)話密鑰生成第二會(huì)話密鑰能夠提供針對(duì)認(rèn)證響應(yīng)消息的前向保密的優(yōu)點(diǎn)。例如，即便盲化靜態(tài)第二裝置公鑰和臨時(shí)第二裝置公鑰在傳送中被偷聽者覺察到，且靜態(tài)第二裝置私鑰稍后被泄密，第二會(huì)話密鑰也不能被攻擊者重新生成，原因是臨時(shí)第二裝置私鑰(重新生成第二會(huì)話密鑰必須的)已經(jīng)被刪除。沒有第二會(huì)話密鑰，已加密響應(yīng)數(shù)據(jù)不能被解密。因此，即便在第二計(jì)算裝置302后來泄密的可能性不大的情況下，這些實(shí)施例允許通信保持安全。

V.前向保密認(rèn)證的通信流

圖14和15是圖解說明根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例各個(gè)數(shù)據(jù)元素的計(jì)算和傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流程圖。如圖8和9所示，矩形框指示數(shù)據(jù)元素(例如，識(shí)別因子)，圓指示要執(zhí)行的操作(例如，密鑰生成)。指向圓的每個(gè)箭頭指示相應(yīng)操作符的操作數(shù)，離開圓的每個(gè)箭頭指示相應(yīng)操作符的結(jié)果。不過，應(yīng)當(dāng)注意，一些實(shí)施例可以不使用對(duì)于某操作所有示出的操作數(shù)，一些實(shí)施例可以使用所示操作的額外的操作數(shù)。此外，實(shí)施例可以不一定執(zhí)行所有示出的操作，和/或可以執(zhí)行圖14和15沒有示出的額外操作。

A.認(rèn)證請(qǐng)求消息

圖15示出圖解說明根據(jù)一些實(shí)施例在生成、傳送和處理認(rèn)證請(qǐng)求消息的第二方法中執(zhí)行的操作的數(shù)據(jù)流程圖。

如圖15所示，第一計(jì)算裝置301使用公/私鑰對(duì)生成器(KeyGen)生成臨時(shí)第一裝置公鑰(ePubF)和臨時(shí)第一裝置私鑰(ePrivF)。臨時(shí)第一裝置公鑰(ePubF)與識(shí)別因子(IdFactor)組合，以生成組合臨時(shí)第一裝置公鑰(ePubF)。類似地，臨時(shí)第一裝置私鑰(ePrivF)與識(shí)別因子(IdFactor)組合，以生成組合臨時(shí)第一裝置私鑰(ePrivF*)。第一計(jì)算裝置301使用組合臨時(shí)第一裝置私鑰(ePrivF*)和靜態(tài)第二裝置公鑰(PubS)作為橢圓曲線Diffie-Hellman(ECDH)操作的輸入，以生成第一共享秘密(Z₁)。第一共享秘密用作密鑰導(dǎo)出函數(shù)(KDF)的輸入，以導(dǎo)出第一會(huì)話密鑰(SK₁)。第一計(jì)算裝置301使用第一會(huì)話密鑰(SK₁)借助認(rèn)證加密(AE)算法加密第一裝置標(biāo)識(shí)符(IdF)和識(shí)別數(shù)據(jù)(IdData)，產(chǎn)生已加密請(qǐng)求數(shù)據(jù)。已加密請(qǐng)求數(shù)據(jù)、組合臨時(shí)第一裝置公鑰(ePubF*)和第一裝置證書(CertF)在請(qǐng)求消息中發(fā)送到第二計(jì)算裝置302。

一旦第二計(jì)算裝置302接收請(qǐng)求消息，第二計(jì)算裝置302使用接收的組合臨時(shí)第一裝置公鑰(ePubF*)和靜態(tài)第二裝置私鑰(PrivS)生成第一共享秘密(Z₁)。使用第一共享秘密，密鑰導(dǎo)出函數(shù)(KDF)用來導(dǎo)出第一會(huì)話密鑰(SK₁)。第二計(jì)算裝置302然后使用第一會(huì)話密鑰(SK₁)解密已加密請(qǐng)求數(shù)據(jù)，以確定識(shí)別數(shù)據(jù)(IdData)和第一裝置標(biāo)識(shí)符(IdF)。第一裝置標(biāo)識(shí)符(IdF)能夠用來檢索(查詢)之前存儲(chǔ)的針對(duì)第一計(jì)算裝置301的識(shí)別數(shù)據(jù)(IdData₂)。如果檢索的識(shí)別數(shù)據(jù)(IdData₂)和解密的識(shí)別數(shù)據(jù)(IdData)匹配，則第一計(jì)算裝置301的認(rèn)證可能是成功的。否則，認(rèn)證可能失敗。

此外，第二計(jì)算裝置302使用數(shù)字簽名算法(ECDSA)和可信證書機(jī)構(gòu)的公鑰(PubCA)驗(yàn)證第一裝置證書(CertF)。在一些實(shí)施例中，第一計(jì)算裝置301的成功認(rèn)證可能需要驗(yàn)證識(shí)別數(shù)據(jù)(IdData)和第一裝置證書(CertF)兩者。

B.認(rèn)證響應(yīng)消息

圖16示出圖解說明根據(jù)一些實(shí)施例在生成、傳送和處理認(rèn)證響應(yīng)消息的第二方法中執(zhí)行的操作的數(shù)據(jù)流程圖。

如圖16所示，第二計(jì)算裝置302將靜態(tài)第二裝置私鑰(PrivS)與密碼隨機(jī)數(shù)(NonceS)組合(MUL)，以生成盲化靜態(tài)第二裝置私鑰(PrivS*)。類似地，靜態(tài)第二裝置公鑰(PubS)與密碼隨機(jī)數(shù)(NonceS)和識(shí)別因子(IdFactor)組合(MUL)，以生成盲化靜態(tài)第二裝置公鑰(PubS*)。

已經(jīng)根據(jù)圖15在請(qǐng)求消息中接收的盲化靜態(tài)第二裝置私鑰(ePrivS*)和組合臨時(shí)第一裝置公鑰(ePubF*)使用橢圓曲線Diffie-Hellman(ECDH)運(yùn)算組合，以確定第二共享秘密(Z₂)。

此外，第二計(jì)算裝置302使用公/私鑰對(duì)生成器(KeyGen)來生成臨時(shí)第二裝置公鑰(ePubS)和臨時(shí)第二裝置私鑰(ePrivS)。然后，已經(jīng)從圖15的第一裝置證書(CertF)提取的臨時(shí)第二裝置私鑰(ePrivS)和靜態(tài)第一裝置公鑰(PubF)使用橢圓曲線Diffie-Hellman(ECDH)算法組合，以確定輔助共享秘密。

輔助共享秘密和第二共享秘密(Z₂)用于密鑰導(dǎo)出函數(shù)(KDF)，以確定第二會(huì)話密鑰(SK₂)。第二計(jì)算裝置302加密密碼隨機(jī)數(shù)(NonceS)和第二裝置證書(CertS)，以確定已加密響應(yīng)數(shù)據(jù)。第二計(jì)算裝置302然后向第一計(jì)算裝置301發(fā)送包括已加密響應(yīng)數(shù)據(jù)、盲化靜態(tài)第二裝置公鑰(PubS*)和臨時(shí)第二裝置公鑰的響應(yīng)消息。

一旦第一計(jì)算裝置301接收響應(yīng)消息，第一計(jì)算裝置301使用接收的根據(jù)圖15生成的盲化靜態(tài)第二裝置公鑰(PubS*)和臨時(shí)私鑰(ePrivF)，通過使用橢圓曲線Diffie-Hellman(ECDH)算法，以生成第二共享秘密(Z₂)。此外，第一計(jì)算裝置301使用接收的可以保存在第一計(jì)算裝置301處的臨時(shí)第二裝置公鑰(ePubS)和靜態(tài)第一裝置私鑰(PrivF)作為橢圓曲線Diffie-Hellman(ECDH)算法的輸入，生成輔助共享秘密。

密鑰導(dǎo)出函數(shù)(KDF)可以用來使用輔助共享秘密和第二共享秘密(Z₂)生成第二會(huì)話密鑰(SK₂)。第二計(jì)算裝置302然后使用第二會(huì)話密鑰(SK₂)解密已加密響應(yīng)數(shù)據(jù)，以確定第二裝置證書(CertS)、密碼隨機(jī)數(shù)(NonceS)和靜態(tài)第二裝置公鑰(PubS)，他們可以從第二裝置證書(CertS)提取。

第二計(jì)算裝置302能夠?qū)⒚艽a隨機(jī)數(shù)(NonceS)和靜態(tài)第二裝置公鑰(PubS)組合(MUL)，以生成第二裝置會(huì)話標(biāo)識(shí)符(PubS*₂)。第二裝置會(huì)話標(biāo)識(shí)符(PubS*₂)然后與從第二計(jì)算裝置302接收的盲化靜態(tài)第二裝置公鑰(PubS*)比較。認(rèn)證可以要求第二裝置會(huì)話標(biāo)識(shí)符(PubS*₂)和盲化靜態(tài)第二裝置公鑰(PubS*)匹配。

此外，第二計(jì)算裝置302使用橢圓曲線數(shù)字簽名算法(ECDSA)和可信證書機(jī)構(gòu)的公鑰(PubCA)來驗(yàn)證第二裝置證書(CertS)。在一些實(shí)施例中，認(rèn)證可以要求驗(yàn)證盲化靜態(tài)第二裝置公鑰(PubS*)和第二裝置證書(CertS)兩者。

VI.優(yōu)化認(rèn)證的通信方法

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，第一計(jì)算裝置301和第二計(jì)算裝置302各自可以保存過去發(fā)生過通信的裝置的注冊(cè)。每個(gè)注冊(cè)裝置可以與下一共享秘密和/或用在與注冊(cè)裝置關(guān)聯(lián)的未來通信會(huì)話中的其它數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)。以此方式，實(shí)施例能夠避免在兩個(gè)裝置之間的任何隨后的通信中的某些操作，諸如Diffie-Hellman密鑰協(xié)商。因此，實(shí)施例能夠減少建立通信會(huì)話所需的時(shí)間量和處理。此外，實(shí)施例能夠在獲得這些好處的同時(shí)，保護(hù)第二計(jì)算裝置302的身份，這將在下面更加詳細(xì)地描述。

A.第一計(jì)算裝置

圖16示出根據(jù)一些實(shí)施例安全地對(duì)第二計(jì)算裝置302認(rèn)證并從第二計(jì)算裝置302獲得響應(yīng)數(shù)據(jù)的優(yōu)化方法1600。在一些實(shí)施例中，方法1600可以由第一計(jì)算裝置301執(zhí)行。不過，在其它實(shí)施例中，方法1600的一些或所有步驟可以由其它實(shí)體執(zhí)行。

在步驟1601，執(zhí)行方法400的步驟401-408。具體地，生成包括臨時(shí)公鑰和臨時(shí)私鑰的臨時(shí)密鑰對(duì)。使用識(shí)別數(shù)據(jù)和認(rèn)證數(shù)據(jù)計(jì)算識(shí)別因子。臨時(shí)公鑰和臨時(shí)私鑰使用識(shí)別因子組合。結(jié)果，可以確定組合臨時(shí)公鑰和組合臨時(shí)私鑰。使用組合臨時(shí)私鑰和靜態(tài)第二裝置公鑰生成第一共享秘密。使用第一共享秘密和第一補(bǔ)充數(shù)據(jù)生成第一會(huì)話密鑰。使用第一會(huì)話密鑰加密臨時(shí)公鑰、識(shí)別數(shù)據(jù)和第一裝置標(biāo)識(shí)符，以生成已加密請(qǐng)求數(shù)據(jù)。向第二計(jì)算裝置302發(fā)送包括組合臨時(shí)公鑰和已加密請(qǐng)求數(shù)據(jù)的認(rèn)證請(qǐng)求消息。然后，從第二計(jì)算裝置302接收包括盲化靜態(tài)第二裝置公鑰和已加密響應(yīng)數(shù)據(jù)的認(rèn)證響應(yīng)消息。這些步驟的進(jìn)一步描述可以參照方法400的相應(yīng)步驟找到。

在步驟1602，確定第二裝置會(huì)話標(biāo)識(shí)符。在一些實(shí)施例中，第二裝置會(huì)話標(biāo)識(shí)符可以是在認(rèn)證響應(yīng)消息中接收的盲化靜態(tài)第二裝置公鑰的子集(例如，最后4位或8位)。

在步驟1603，確定第二裝置會(huì)話標(biāo)識(shí)符是否注冊(cè)。例如，在一些實(shí)施例中，可以搜索注冊(cè)表尋找第二裝置會(huì)話標(biāo)識(shí)符。如果注冊(cè)，方法1600前進(jìn)到步驟1604。否則，方法1600前進(jìn)到步驟1605。

如果注冊(cè)第二裝置會(huì)話標(biāo)識(shí)符，則在步驟1604，獲得與第二裝置會(huì)話標(biāo)識(shí)符關(guān)聯(lián)的共享秘密。例如，在一些實(shí)施例中，共享秘密可以從與第二裝置會(huì)話標(biāo)識(shí)符關(guān)聯(lián)的注冊(cè)的記錄中檢索。方法1600然后前進(jìn)到步驟1606。

如果第二裝置會(huì)話標(biāo)識(shí)符沒有注冊(cè)，則在步驟1605，執(zhí)行方法400的步驟409。具體地，使用臨時(shí)私鑰和在認(rèn)證響應(yīng)消息中接收的盲化靜態(tài)第二裝置公鑰生成第二共享秘密。

在步驟1606，執(zhí)行方法400的步驟410-414。具體地，使用第二共享秘密和第二補(bǔ)充數(shù)據(jù)生成第二會(huì)話密鑰。使用第二會(huì)話密鑰解密在認(rèn)證響應(yīng)消息中接收的已加密響應(yīng)數(shù)據(jù)，以獲得密碼隨機(jī)數(shù)、第二裝置證書鏈和有效載荷數(shù)據(jù)。第二裝置證書鏈被驗(yàn)證。交易然后使用有效載荷數(shù)據(jù)進(jìn)行。

在步驟1607，使用共享秘密生成下一共享秘密和下一第二裝置會(huì)話標(biāo)識(shí)符。下一共享秘密和下一第二裝置會(huì)話標(biāo)識(shí)符可以以任何適當(dāng)方式從共享秘密生成。例如，在一些實(shí)施例中，下一共享秘密和下一第二裝置會(huì)話標(biāo)識(shí)符可以使用密鑰導(dǎo)出函數(shù)確定。例如，在步驟1606用來生成第二會(huì)話密鑰的密鑰導(dǎo)出函數(shù)還可以生成下一共享秘密。

在步驟1608，注冊(cè)下一第二裝置會(huì)話標(biāo)識(shí)符并與下一共享秘密關(guān)聯(lián)。例如，在一些實(shí)施例中，下一第二裝置會(huì)話標(biāo)識(shí)符和下一共享秘密可以存儲(chǔ)在注冊(cè)表或數(shù)據(jù)庫中。

B.第二計(jì)算裝置

圖17示出根據(jù)一些實(shí)施例安全地處理來自第一計(jì)算裝置301的認(rèn)證請(qǐng)求消息并向第一計(jì)算裝置301提供認(rèn)證響應(yīng)消息的優(yōu)化方法1700。在一些實(shí)施例中，方法1700可以由第二計(jì)算裝置302執(zhí)行。不過，在其它實(shí)施例中，方法1700的一些或所有步驟可以由其它實(shí)體執(zhí)行。

在步驟1701，執(zhí)行方法600的步驟601-608。具體地，從第一計(jì)算裝置301接收包括組合臨時(shí)公鑰和已加密請(qǐng)求數(shù)據(jù)的認(rèn)證請(qǐng)求消息。使用組合臨時(shí)公鑰和靜態(tài)第二裝置私鑰生成第一共享秘密。使用第一共享秘密和第一補(bǔ)充數(shù)據(jù)生成第一會(huì)話密鑰。使用第一會(huì)話密鑰解密已加密請(qǐng)求數(shù)據(jù)，以獲得包括臨時(shí)公鑰、第一裝置標(biāo)識(shí)符和識(shí)別數(shù)據(jù)的請(qǐng)求數(shù)據(jù)。使用第一裝置標(biāo)識(shí)符驗(yàn)證識(shí)別數(shù)據(jù)。檢索與第一裝置標(biāo)識(shí)符關(guān)聯(lián)的認(rèn)證數(shù)據(jù)和/或識(shí)別數(shù)據(jù)。使用檢索的認(rèn)證數(shù)據(jù)和識(shí)別數(shù)據(jù)生成識(shí)別因子。使用臨時(shí)公鑰和識(shí)別因子驗(yàn)證組合臨時(shí)公鑰。這些步驟的進(jìn)一步描述可以參照方法600的相應(yīng)步驟找到。

在步驟1702，確定第一裝置標(biāo)識(shí)符是否注冊(cè)。例如，在一些實(shí)施例中，可以搜索注冊(cè)表尋找第一裝置標(biāo)識(shí)符。如果注冊(cè)，則方法1700前進(jìn)到步驟1703。否則，方法1700前進(jìn)到步驟1704。

如果注冊(cè)第一裝置標(biāo)識(shí)符，則在步驟1703，獲得與第一裝置標(biāo)識(shí)符關(guān)聯(lián)的共享秘密和盲化靜態(tài)第二裝置公鑰。例如，在一些實(shí)施例中，可以從與第一裝置標(biāo)識(shí)符關(guān)聯(lián)的注冊(cè)表的記錄中檢索共享秘密和盲化靜態(tài)第二裝置公鑰。方法1700然后前進(jìn)到步驟1705。

如果沒有注冊(cè)第一裝置標(biāo)識(shí)符，則在步驟1704，執(zhí)行方法600的步驟709-711。具體地，生成密碼隨機(jī)數(shù)。使用密碼隨機(jī)數(shù)和識(shí)別因子對(duì)靜態(tài)第二裝置公鑰和靜態(tài)第二裝置私鑰進(jìn)行盲化。然后使用盲化靜態(tài)第二裝置私鑰和臨時(shí)公鑰生成第二共享秘密。

在步驟1705，執(zhí)行方法600的步驟712-714。具體地，使用第二共享秘密和第二補(bǔ)充數(shù)據(jù)生成第二會(huì)話密鑰。使用第二會(huì)話密鑰加密密碼隨機(jī)數(shù)、第二裝置證書鏈和有效載荷數(shù)據(jù)，以生成已加密響應(yīng)數(shù)據(jù)。然后向第一計(jì)算裝置301發(fā)送包括盲化靜態(tài)第二裝置公鑰和已加密響應(yīng)數(shù)據(jù)的認(rèn)證響應(yīng)消息。

在步驟1706，使用共享秘密生成下一共享秘密和下一盲化第二裝置公鑰。下一共享秘密和下一盲化第二裝置公鑰可以以任何適當(dāng)方式從共享秘密生成。例如，在一些實(shí)施例中，下一共享秘密可以使用密鑰導(dǎo)出函數(shù)確定。例如，在步驟1705用來生成第二會(huì)話密鑰的密鑰導(dǎo)出函數(shù)還可以生成下一共享秘密。

在步驟1707，注冊(cè)第一裝置標(biāo)識(shí)符并與下一共享秘密和下一盲化第二裝置公鑰關(guān)聯(lián)。例如，在一些實(shí)施例中，下一盲化第二裝置公鑰和下一共享秘密可以存儲(chǔ)在與第一裝置標(biāo)識(shí)符對(duì)應(yīng)的注冊(cè)表或數(shù)據(jù)庫表項(xiàng)中。

VII.偽代碼列表

下面的表1和2示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例實(shí)現(xiàn)認(rèn)證的數(shù)據(jù)通信的安全方法的偽代碼列表。

A.第一計(jì)算裝置

表1

表1示出根據(jù)一些實(shí)施例實(shí)現(xiàn)安全地認(rèn)證并獲得響應(yīng)數(shù)據(jù)的方法的偽代碼列表。下文描述的一些步驟可以根據(jù)與第二計(jì)算裝置302通信的第一計(jì)算裝置301。不過，在本發(fā)明的實(shí)施例中，一些或所有步驟可以由另一適當(dāng)實(shí)體執(zhí)行。

在方法之前，第一計(jì)算裝置301可以可選地保存一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)元素，諸如認(rèn)證數(shù)據(jù)(AuthData_F)，識(shí)別數(shù)據(jù)(IdData_F)，第二裝置證書(C_s)，持久性綁定注冊(cè)表(PB注冊(cè)表)，加密套件規(guī)范(CipherSpec)，靜態(tài)第一裝置私鑰(d_sF)和/或第一裝置證書(CF)。

此外，在一些實(shí)施例中，可能要求第一計(jì)算裝置301保存第一裝置標(biāo)識(shí)符(ID_sF)和指示通信的協(xié)議數(shù)據(jù)的第一裝置控制字節(jié)(CB_F)。

在步驟F1，如果保存識(shí)別數(shù)據(jù)，但第二裝置證書不可用，則識(shí)別數(shù)據(jù)無效。換言之，識(shí)別數(shù)據(jù)不會(huì)在請(qǐng)求消息中發(fā)送。

在步驟F2，生成臨時(shí)第一裝置密鑰對(duì)。臨時(shí)第一裝置密鑰對(duì)包括臨時(shí)第一裝置私鑰(d_eF)和臨時(shí)第一裝置公鑰(Q_eF)。在使用橢圓曲線密鑰的實(shí)施例中，可以在與第二裝置證書(如果可用)相同的曲線上生成臨時(shí)密鑰。

在步驟F3，執(zhí)行檢查以確定識(shí)別數(shù)據(jù)或認(rèn)證數(shù)據(jù)是否可用。如果其中之一可用，則在步驟F4，通過對(duì)識(shí)別數(shù)據(jù)和認(rèn)證數(shù)據(jù)的組合求散列，并取結(jié)果的最高有效(most significant)4字節(jié)(T4)生成識(shí)別因子(IdFactor)。否則，在步驟F5，識(shí)別因子被分配1(即乘法單位)。

在步驟F6，通過確定識(shí)別因子和臨時(shí)第一裝置公鑰的點(diǎn)乘積，計(jì)算組合臨時(shí)第一裝置公鑰(Q_eF*)。

在步驟F7，如果認(rèn)證數(shù)據(jù)可用，則第一裝置控制字節(jié)修改為指示認(rèn)證數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)用來認(rèn)證第一計(jì)算裝置301。

在步驟F8，執(zhí)行檢查，以確定第二裝置證書是否可用。如果第二裝置證書可用，則執(zhí)行步驟F9-F13。否則，方法前進(jìn)到步驟14。

在步驟F9，認(rèn)證第二裝置證書(例如，其數(shù)字簽名可以被驗(yàn)證)。一旦認(rèn)證，從第二裝置證書中提取靜態(tài)第二裝置公鑰(Q_sS)和第二裝置證書標(biāo)識(shí)符(Cfp_S)。

在步驟F10，使用橢圓曲線Diffie-Hellman(ECDH)算法生成第一共享秘密(Z₁)。ECDH算法的輸入是組合臨時(shí)第一裝置私鑰(從識(shí)別因子和臨時(shí)第一裝置私鑰生成)和靜態(tài)第二裝置公鑰。

在步驟F11，使用密鑰導(dǎo)出函數(shù)(KDF)導(dǎo)出第一會(huì)話密鑰(SK₁)。KDF的輸入是第一共享秘密、期望的輸出長度(len)和第二裝置標(biāo)識(shí)符(ID_sS)和組合臨時(shí)第一裝置公鑰的最高有效16字節(jié)(T₁₆)的組合。

在步驟F12，使用認(rèn)證加密(AE)算法，第一會(huì)話密鑰用來生成已加密請(qǐng)求數(shù)據(jù)(EncData_F)。請(qǐng)求數(shù)據(jù)包括預(yù)定定義的標(biāo)題(“KC_0_V”)、第一裝置標(biāo)識(shí)符、第一裝置控制字節(jié)、加密套件規(guī)范、識(shí)別數(shù)據(jù)和第一裝置證書。

在步驟F13，使用預(yù)定義值(OPTY)、第二裝置證書標(biāo)識(shí)符、組合臨時(shí)第一裝置公鑰和已加密數(shù)據(jù)形成請(qǐng)求消息(CData)。

在步驟F14，如果第二裝置證書不可用，則在步驟F15，使用第一裝置標(biāo)識(shí)符、組合臨時(shí)第一裝置公鑰、第一裝置控制字節(jié)和加密套件規(guī)范形成請(qǐng)求消息。

在步驟F16，發(fā)送請(qǐng)求消息。

在步驟F16之后，等待，直到接收響應(yīng)消息。響應(yīng)消息包括盲化靜態(tài)第二裝置公鑰(BData_S)、臨時(shí)第二裝置公鑰(Q_eS)(可能是丟失的)和已加密響應(yīng)數(shù)據(jù)(EncData_S)。

在步驟F17，檢查盲化靜態(tài)第二裝置公鑰和臨時(shí)第二裝置公鑰，以確保他們屬于適當(dāng)?shù)臋E圓曲線域。

在步驟F18，通過取盲化靜態(tài)第二裝置公鑰的前8字節(jié)(T₈)，確定第二裝置會(huì)話標(biāo)識(shí)符(ID_sS)。

在步驟F19，審查持久綁定注冊(cè)表，以確定是否存在第二裝置會(huì)話標(biāo)識(shí)符的表項(xiàng)。在步驟F20，執(zhí)行檢查以確定是否注冊(cè)第二裝置會(huì)話標(biāo)識(shí)符。如果注冊(cè)，則方法前進(jìn)到步驟F21。否則，方法前進(jìn)到步驟F28。

在步驟F21，執(zhí)行檢查以確定靜態(tài)第一裝置公鑰(Q_sF)是否可用。如果可用，則執(zhí)行步驟F22和F23。否則，方法前進(jìn)到步驟F24。

在步驟F22，使用ECDH算法確定輔助共享秘密(Z_aux)。ECDH的輸入包括靜態(tài)第一裝置私鑰和臨時(shí)第二裝置公鑰。

在步驟F23，使用密鑰導(dǎo)出函數(shù)導(dǎo)出輔助會(huì)話密鑰(SK_aux)。密鑰導(dǎo)出函數(shù)的輸入包括輔助共享秘密、期望密鑰長度以及第一裝置標(biāo)識(shí)符和臨時(shí)第二裝置公鑰的前16字節(jié)的組合。方法然后前進(jìn)到步驟F26。

在步驟F24，如果靜態(tài)第一裝置公鑰不可用，則在步驟F25，輔助共享秘密被設(shè)置成空(NULL)值。

在步驟F26，使用臨時(shí)第一裝置私鑰和盲化靜態(tài)第二裝置公鑰生成第二共享秘密(Z₂)。

在步驟F27，使臨時(shí)第一裝置私鑰歸零。歸零可以包括例如安全徹底地刪除一個(gè)值。方法然后前進(jìn)到步驟F30。

在步驟F28，如果注冊(cè)第二裝置會(huì)話標(biāo)識(shí)符，則從持久綁定注冊(cè)表檢索第二共享秘密。

在步驟F30，使用密鑰導(dǎo)出函數(shù)(KDF)生成第二會(huì)話密鑰(SK_CFRM)、幾個(gè)其它密鑰(SK_MAC、SK_ENC、SK_RMAC)、下一共享秘密(NextZ)和下一盲化因子(NextBlind)。KDF的輸入包括第二共享秘密、期望密鑰長度、輔助會(huì)話密鑰以及其它數(shù)據(jù)的組合，其它數(shù)據(jù)諸如第二裝置標(biāo)識(shí)符、第一裝置標(biāo)識(shí)符和臨時(shí)第一裝置公鑰的前16字節(jié)。

在步驟F31，使第二會(huì)話密鑰和輔助會(huì)話密鑰歸零。

在步驟F32，第二會(huì)話密鑰用來解密(AE^-1)已加密響應(yīng)數(shù)據(jù)。所產(chǎn)生的響應(yīng)數(shù)據(jù)包括預(yù)定義標(biāo)題(Header)、第二裝置證書、密碼隨機(jī)數(shù)(N_S)、第二裝置控制字節(jié)(CB_S)、要在未來通信中使用的新第二裝置證書(NewC_S)、要在未來通信中使用的新加密套件規(guī)范(NewCipherSpec)和有效載荷(Payload)。

在步驟F33，通過檢查預(yù)定義標(biāo)題與預(yù)期值匹配，驗(yàn)證預(yù)定義標(biāo)題。第二裝置控制字節(jié)也被驗(yàn)證。

在步驟F34，使第二會(huì)話密鑰歸零。

在步驟F35，執(zhí)行檢查以確定服務(wù)器控制字節(jié)是否指示應(yīng)當(dāng)重新建立持久綁定，服務(wù)器控制字節(jié)是否指示不支持持久綁定，或者第二裝置會(huì)話標(biāo)識(shí)符是否在注冊(cè)表中沒有找到。如果以上的任何一個(gè)為真，則方法前進(jìn)到步驟F36-F38。否則，方法前進(jìn)到步驟F39。

在步驟F36，使用橢圓曲線數(shù)字簽名算法(ECDSA)驗(yàn)證第二裝置證書的數(shù)字簽名。

在步驟F37，從第二裝置證書提取靜態(tài)第二裝置公鑰(Q_sS)。

在步驟F38，通過使用密碼隨機(jī)數(shù)的前四位和靜態(tài)第二裝置公鑰重新計(jì)算盲化靜態(tài)第二裝置公鑰來對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證。

在步驟F39，如果服務(wù)器控制字節(jié)指示持久綁定要被初始化或以其它方式執(zhí)行，則執(zhí)行步驟F40和F41。

在步驟F40，通過取下一盲化因子和靜態(tài)第二裝置公鑰的點(diǎn)乘積的前8字節(jié)，計(jì)算下一第二裝置會(huì)話標(biāo)識(shí)符(NextId_sS)。

在步驟F41，注冊(cè)下一第二裝置會(huì)話標(biāo)識(shí)符并與下一共享秘密關(guān)聯(lián)。

B.第二計(jì)算裝置

表2

表2示出根據(jù)一些實(shí)施例實(shí)現(xiàn)安全地處理認(rèn)證請(qǐng)求消息并提供認(rèn)證響應(yīng)消息的方法的偽代碼列表。下面所描述的一些步驟可以根據(jù)與第一計(jì)算裝置301通信的第二計(jì)算裝置302。不過，在本發(fā)明的實(shí)施例中，一些或所有步驟可以由另一適當(dāng)實(shí)體執(zhí)行。

在方法之前，第二計(jì)算裝置302可以可選地保存一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)元素，諸如用于第一計(jì)算裝置301或關(guān)聯(lián)用戶的認(rèn)證數(shù)據(jù)(AuthData_S)，持久綁定(PB)注冊(cè)表，和/或數(shù)據(jù)有效載荷(Payload)，其也可以響應(yīng)于請(qǐng)求消息確定。

此外，在一些實(shí)施例中，可能要求第二計(jì)算裝置302保存或訪問包括靜態(tài)第二裝置公鑰(Q_sS)和靜態(tài)第二裝置私鑰(d_sS)的靜態(tài)第二裝置密鑰對(duì)，指示協(xié)議數(shù)據(jù)的第二裝置控制字節(jié)(CB_S)，加密套件偏好的列表(CSList)和/或可以用來與第二計(jì)算裝置302通信的證書的列表(CertList)。

在步驟S1，接收請(qǐng)求消息(CData)。請(qǐng)求消息可以包括指示存在已加密數(shù)據(jù)的預(yù)定義值(OPTY)，第二裝置證書標(biāo)識(shí)符(Cfp_S)，組合臨時(shí)第一裝置公鑰(Q_eF*)和已加密請(qǐng)求數(shù)據(jù)(EncData_F)。替代性地，在一些情況下，請(qǐng)求消息可以包括第一裝置標(biāo)識(shí)符(ID_sF)、組合臨時(shí)第一裝置公鑰、第一裝置控制字節(jié)(CB_F)和加密套件規(guī)范(CipherSpec)。

在步驟S2，審查請(qǐng)求消息的前四個(gè)字節(jié)(T₄)，以確定其是否包括預(yù)定義值。如果包括，則方法前進(jìn)到步驟S3。否則，方法前進(jìn)到步驟S8。

在步驟S3，隔離請(qǐng)求消息的數(shù)據(jù)元素。具體地，由于請(qǐng)求消息包括預(yù)定義值，所以確定第二裝置證書標(biāo)識(shí)符、組合臨時(shí)第一裝置公鑰和已加密請(qǐng)求數(shù)據(jù)(EncData_F)。

在步驟S4，第二裝置證書標(biāo)識(shí)符和證書的列表用來檢索與請(qǐng)求消息關(guān)聯(lián)的第二裝置證書。此外，能夠確定與檢索到的證書對(duì)應(yīng)的靜態(tài)第二裝置私鑰。

在步驟S5，使用橢圓曲線Diffie-Hellman(ECDH)算法生成第一共享秘密(Z₁)。算法的輸入包括接收的組合臨時(shí)第一裝置公鑰和靜態(tài)第二裝置私鑰。

在步驟S6，使用密鑰導(dǎo)出函數(shù)(KDF)導(dǎo)出第一會(huì)話密鑰(SK₁)。KDF的輸入包括第一共享秘密、期望密鑰長度(len)以及第二裝置會(huì)話標(biāo)識(shí)符(IDsS)和組合臨時(shí)第一裝置公鑰的前16字節(jié)(T₁₆)的組合。

在步驟S7，第一會(huì)話密鑰用來使用認(rèn)證解密(AE^-1)函數(shù)解密已加密請(qǐng)求數(shù)據(jù)。產(chǎn)生的請(qǐng)求數(shù)據(jù)包括：具有預(yù)期值的預(yù)定義標(biāo)題字符串(“KC_0_V”)、第一裝置標(biāo)識(shí)符、第一裝置控制字節(jié)、加密套件規(guī)范、識(shí)別數(shù)據(jù)(IdData_F)，可選地還有第一裝置證書(C_F)。方法然后前進(jìn)到步驟S10。

在步驟S8，如果請(qǐng)求消息的前四個(gè)字節(jié)不包括預(yù)定義值，則在步驟S9，請(qǐng)求消息中的數(shù)據(jù)元素被隔離。具體地，確定第一裝置標(biāo)識(shí)符、組合臨時(shí)第一裝置公鑰、第一裝置控制字節(jié)和加密套件規(guī)范。

在步驟S10，如果確定識(shí)別數(shù)據(jù)來自第一裝置，且識(shí)別數(shù)據(jù)的認(rèn)證失敗，則在步驟S11，返回包括控制字節(jié)的響應(yīng)消息，該控制字節(jié)指示認(rèn)證失敗。

在步驟S12，如果第一裝置控制字節(jié)指示認(rèn)證數(shù)據(jù)曾用來生成請(qǐng)求消息，則使用第一裝置標(biāo)識(shí)符檢索認(rèn)證數(shù)據(jù)(AuthData_S)。例如，可以從裝置數(shù)據(jù)庫檢索認(rèn)證數(shù)據(jù)。

在步驟S13，如果認(rèn)證數(shù)據(jù)不能被成功地檢索(例如，沒有可用的第一裝置標(biāo)識(shí)符，或沒有任何認(rèn)證數(shù)據(jù)可用于第一裝置標(biāo)識(shí)符)，則在步驟S14，返回包括控制字節(jié)的響應(yīng)消息，該控制字節(jié)指示認(rèn)證失敗。

在步驟S15，如果不支持從請(qǐng)求消息確定的加密套件規(guī)范，則在步驟S16，返回包括控制字節(jié)的響應(yīng)消息，該控制字節(jié)指示加密套件無效。

在步驟S17，如果加密套件規(guī)范不充分或不被允許，則方法前進(jìn)到步驟S18-S20。

在步驟S18，第二裝置控制字節(jié)被修改以指示加密套件要被改變。在步驟S19，新加密套件規(guī)范(NewCipherSpec)被設(shè)置到加密套件偏好的列表。在步驟S20，新第二裝置證書(NewC_S)被設(shè)置到可以用在通信中的證書的列表。方法然后前進(jìn)到步驟S22。

在步驟S21，如果加密套件規(guī)范是充分的允許的，則新密套件規(guī)范與(當(dāng)前的)加密套件規(guī)范相同，新第二裝置證書與(當(dāng)前的)第二裝置證書相同。

步驟S21之后的步驟一般涉及形成并發(fā)送響應(yīng)消息。這些步驟可以使用加密套件規(guī)范和以前做出的服務(wù)器證書確定。例如，如果在步驟S20，新第二裝置證書用于形成響應(yīng)消息，則對(duì)靜態(tài)第二裝置公鑰(Q_sS)或靜態(tài)第二裝置私鑰(d_sS)的任何引用可以引用與新第二裝置證書對(duì)應(yīng)的那些，這與對(duì)應(yīng)于關(guān)聯(lián)請(qǐng)求消息的第二裝置證書的密鑰不同。

在步驟S22，如果從請(qǐng)求消息確定第一裝置證書，則方法前進(jìn)到步驟S23和S24。否則，方法前進(jìn)到步驟S25。

在步驟S23，從第一裝置證書提取靜態(tài)第一裝置公鑰(Q_sF)。靜態(tài)第一裝置公鑰被驗(yàn)證以確保其屬于正確的橢圓曲線域。

步驟S24，生成臨時(shí)第二裝置密鑰對(duì)。臨時(shí)第二裝置密鑰對(duì)包括臨時(shí)第二裝置私鑰(d_eS)和臨時(shí)第二裝置公鑰(Q_eS)。方法然后前進(jìn)到步驟S26。

在步驟S25，如果從請(qǐng)求消息中沒有確定第一裝置證書，則臨時(shí)第二裝置公鑰被設(shè)置成空值。

在步驟S26，使用第一裝置控制字節(jié)準(zhǔn)備第二裝置控制字節(jié)。

在步驟S27，生成密碼隨機(jī)數(shù)(N_S)。

在步驟S28，確定(1)第一裝置標(biāo)識(shí)符是否未注冊(cè)，或(2)第一裝置控制字節(jié)是否指示不要求持久綁定。如果這兩個(gè)條件中的任何一個(gè)為假，則方法前進(jìn)到步驟S29。否則，如果這兩個(gè)條件都為真，則方法前進(jìn)到步驟S39。

在步驟S29，驗(yàn)證臨時(shí)第一裝置公鑰，以確保其屬于正確的橢圓曲線域。

在步驟S30，執(zhí)行檢查，以確定是識(shí)別數(shù)據(jù)可用還是認(rèn)證數(shù)據(jù)可用。如果其中任一個(gè)可用，則方法前進(jìn)到步驟S31。否則，方法前進(jìn)到步驟S33。

在步驟S31，通過對(duì)識(shí)別數(shù)據(jù)和認(rèn)證數(shù)據(jù)的組合求散列并取結(jié)果的最高有效四字節(jié)(T4)來生成識(shí)別因子(IdFactor)。

在步驟S32，使用臨時(shí)第一裝置公鑰和識(shí)別因子重新計(jì)算組合臨時(shí)第一裝置公鑰。如果重新計(jì)算的密鑰和接收的密鑰不匹配，則返回包括控制字節(jié)的響應(yīng)消息，該控制字節(jié)指示認(rèn)證失敗。

在步驟S33，如果識(shí)別數(shù)據(jù)和認(rèn)證數(shù)據(jù)都不可用，則識(shí)別因子被設(shè)置為1(即，乘法單位)。

在步驟S34，如果靜態(tài)第一裝置公鑰可用，則方法前進(jìn)到步驟S35-S36。否則，方法前進(jìn)到步驟S37。

在步驟S35，用臨時(shí)第二裝置私鑰和靜態(tài)第一裝置公鑰作為ECDH算法的輸入計(jì)算輔助共享秘密(Z_aux)。在步驟S36，使用KDF用輔助共享秘密、期望密鑰長度以及第一裝置標(biāo)識(shí)符和臨時(shí)第二裝置公鑰的前16字節(jié)的組合作為輸入，導(dǎo)出輔助會(huì)話密鑰(K_aux)。方法然后前進(jìn)到步驟S38。

在步驟S37，如果靜態(tài)第一裝置公鑰不可用，則輔助會(huì)話密鑰被設(shè)置成空值。

在步驟S38，使用ECDH算法計(jì)算第二共享秘密(Z₂)。ECDH算法的第一輸入包括密碼隨機(jī)數(shù)的前四字節(jié)和靜態(tài)第二裝置私鑰的組合。ECDH算法的第二輸入包括組合臨時(shí)第一裝置公鑰。

在步驟S39，通過組合識(shí)別因子、密碼隨機(jī)數(shù)的前四字節(jié)和靜態(tài)第二裝置公鑰，計(jì)算盲化靜態(tài)第二裝置公鑰(BData_S)。方法然后前進(jìn)到步驟S43。

在步驟S40，如果第一裝置標(biāo)識(shí)符注冊(cè)，且第一裝置控制字節(jié)指示要求持久綁定，則方法前進(jìn)到步驟S41和S42。否則，方法前進(jìn)到步驟S43。

在步驟S41，從與第一裝置標(biāo)識(shí)符對(duì)應(yīng)的持久綁定注冊(cè)表項(xiàng)讀第二共享秘密和盲化靜態(tài)第二裝置公鑰。在步驟S42，第二裝置控制字節(jié)被修改，以指示持久綁定已啟用。

在步驟S43，通過取盲化靜態(tài)第二裝置公鑰的前八字節(jié)，計(jì)算第二裝置會(huì)話標(biāo)識(shí)符(ID_sS)。

在步驟S44，使用密鑰導(dǎo)出函數(shù)(KDF)生成第二會(huì)話密鑰(SK_CFRM)、幾個(gè)其它密鑰(SK_MAC、SK_ENC、SK_RMAC)、下一共享秘密(NextZ)和下一盲化因子(NextBlind)。KDF的輸入包括第二共享秘密、期望密鑰長度、輔助會(huì)話密鑰以及其它數(shù)據(jù)的組合，其它數(shù)據(jù)諸如第二裝置會(huì)話標(biāo)識(shí)符、第一裝置標(biāo)識(shí)符和臨時(shí)第一裝置公鑰的前16字節(jié)。

在步驟S45，第二共享秘密和輔助會(huì)話密鑰歸零。

在步驟S46，如果第一計(jì)算裝置301和第二計(jì)算裝置302都支持持久綁定，并且或者第一裝置標(biāo)識(shí)符沒有注冊(cè)或者第一裝置控制字節(jié)指示持久綁定應(yīng)當(dāng)被初始化，則方法前進(jìn)到步驟S47-S48。否則，方法前進(jìn)到步驟S49。

在步驟S47，通過組合下一盲化因子和靜態(tài)第二裝置公鑰，確定下一盲化靜態(tài)第二裝置公鑰(NextBData_S)。然后注冊(cè)第一裝置標(biāo)識(shí)符，并與下一共享秘密和下一盲化靜態(tài)第二裝置公鑰關(guān)聯(lián)。在步驟S48，第二裝置控制字節(jié)被修改以指示持久綁定要被初始化。方法然后前進(jìn)到步驟S51。

在步驟S49，如果步驟S46的條件不為真，則在步驟S50，第二裝置控制字節(jié)被修改，以指示持久綁定一直未用于響應(yīng)消息。

在步驟S51，第二會(huì)話密鑰用來使用認(rèn)證加密(AE)函數(shù)生成已加密響應(yīng)數(shù)據(jù)(EncData_S)。響應(yīng)數(shù)據(jù)包括預(yù)定義標(biāo)題(“KC_1_V”)、密碼隨機(jī)數(shù)、第二裝置控制字節(jié)、第二裝置證書、新第二裝置證書、新加密套件規(guī)范和有效載荷。有效載荷可以包括任何適當(dāng)數(shù)據(jù)。

在步驟S52，第二會(huì)話密鑰歸零。

在步驟S53，發(fā)送包括盲化靜態(tài)第二裝置公鑰、臨時(shí)第二裝置公鑰和已加密響應(yīng)數(shù)據(jù)的響應(yīng)消息(RData)。

VIII.計(jì)算機(jī)設(shè)備

圖18示出示例性計(jì)算機(jī)設(shè)備的框圖。它是可以用來實(shí)現(xiàn)上文描述的任何實(shí)體或組件的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的高級(jí)框圖。圖18中所示的子系統(tǒng)經(jīng)由系統(tǒng)總線1875互連。附加子系統(tǒng)包括打印機(jī)1803、鍵盤1806、固定磁盤1807和監(jiān)視器1809，監(jiān)視器1809耦連到顯示適配器1804。外圍設(shè)備和輸入/輸出(I/O)裝置耦連到I/O控制器1800，外圍設(shè)備和輸入/輸出(I/O)裝置能夠通過本領(lǐng)域已知的任何手段諸如串行端口連接到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。例如，串行端口1805或外部接口1808能夠用來將計(jì)算機(jī)設(shè)備連接到廣域網(wǎng)(諸如互聯(lián)網(wǎng))、鼠標(biāo)輸入裝置或掃描器。經(jīng)由系統(tǒng)總線1875的互連允許中央處理器1802與每個(gè)子系統(tǒng)通信，并控制來自系統(tǒng)存儲(chǔ)器1801或固定磁盤1807的指令的執(zhí)行以及信息在這些子系統(tǒng)之間的交換。系統(tǒng)存儲(chǔ)器1801和/或固定磁盤可以體現(xiàn)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。

用于包含代碼或代碼部分的存儲(chǔ)介質(zhì)和計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以包括本領(lǐng)域已知或使用的任何適當(dāng)介質(zhì)，包括存儲(chǔ)介質(zhì)和通信介質(zhì)，諸如但不限于用存儲(chǔ)和/或傳輸信息(諸如計(jì)算機(jī)可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊或其它數(shù)據(jù))的任何方法或技術(shù)實(shí)現(xiàn)的易失性和非易失性、可移動(dòng)和不可移動(dòng)介質(zhì)，包括RAM、ROM、EEPROM、閃存或其它存儲(chǔ)器技術(shù)、CD-ROM、數(shù)字多用途盤(DVD)或其它光存儲(chǔ)、磁帶盒、磁帶、磁盤存儲(chǔ)或其它磁存儲(chǔ)裝置、數(shù)據(jù)信號(hào)、數(shù)據(jù)傳輸或可以用來存儲(chǔ)或傳輸期望信息并且可以由計(jì)算機(jī)訪問的任何其它介質(zhì)。基于本文中提供的公開和教導(dǎo)，本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)認(rèn)識(shí)到實(shí)現(xiàn)各個(gè)實(shí)施例的其它方式和/或方法。

以上描述是示意性的不是限制性的。本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀本公開后，會(huì)明白本發(fā)明的許多變形。因此，本發(fā)明的范圍可以不參照上文描述確定，而是可以參照所附權(quán)利要求連同其全部范圍或等同物確定。

應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的任何實(shí)施例可以用控制邏輯的形式以模塊化或集成方式使用硬件(例如，專用集成電路或現(xiàn)場可編程門陣列)和/或使用計(jì)算機(jī)軟件用通用可編程處理器來實(shí)現(xiàn)。如本文中使用的，處理器包括單核處理器、相同集成芯片上的多核處理器或單個(gè)電路板上或聯(lián)網(wǎng)的多個(gè)處理單元?；诒疚闹刑峁┑墓_和教導(dǎo)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以明白并認(rèn)識(shí)到使用硬件及硬件和軟件的組合實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施例的其它方式和/或方法。

本申請(qǐng)中描述的任何軟件組件或功能可以實(shí)現(xiàn)為使用任何適當(dāng)計(jì)算機(jī)語言(比方說例如Java、C、C++、C#、Objective-C、Swift)或腳本語言(諸如Perl或Python)，使用例如傳統(tǒng)的或面向?qū)ο蟮募夹g(shù)由處理器執(zhí)行的軟件代碼。軟件代碼可以存儲(chǔ)為計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的一系列指令或命令以用于存儲(chǔ)和/或傳輸。適當(dāng)?shù)姆撬矐B(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以包括隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、磁介質(zhì)(諸如硬盤或軟盤)或光介質(zhì)(諸如光盤(CD)或DVD(數(shù)字多用途盤))、閃存，等等。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以是這些存儲(chǔ)或傳輸裝置的任何組合。

這些程序還可以使用載波信號(hào)編碼和傳輸，載波信號(hào)適于通過遵循各種協(xié)議的有線、光和/或無線網(wǎng)絡(luò)(包括互聯(lián)網(wǎng))進(jìn)行傳輸。因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以使用用這些程序編碼的數(shù)據(jù)信號(hào)來創(chuàng)建。用程序代碼編碼的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以與兼容裝置封裝或者單獨(dú)地由其它裝置提供(例如，通過互聯(lián)網(wǎng)下載)。任何這種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以駐存在單個(gè)計(jì)算機(jī)產(chǎn)品上或駐存在單個(gè)計(jì)算機(jī)產(chǎn)品(例如，硬盤、CD或整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng))內(nèi)，可以位于系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)中的不同計(jì)算機(jī)產(chǎn)品或在系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)中的不同計(jì)算機(jī)產(chǎn)品上。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以包括監(jiān)視器、打印機(jī)、或用于給用戶提供本文中提到的任何結(jié)果的其它適當(dāng)?shù)娘@示器。

本文中描述的任何方法可以完全或部分地用包括一個(gè)或多個(gè)處理器的可以被配置成執(zhí)行步驟的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行。因此，實(shí)施例可以涉及被配置成執(zhí)行本文中描述的任何方法的步驟的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，可能用不同組件執(zhí)行各個(gè)步驟或各組步驟。盡管表示為有編碼的步驟，但本文中的方法的步驟可以同時(shí)或者以不同次序執(zhí)行。另外，這些步驟中的一部分可以與來自其它方法的其它步驟一起使用。同樣，一個(gè)步驟的所有或部分可以是可選的。另外，任何方法的任何步驟可以用模塊、單元、電路或用于執(zhí)行這些步驟的其它手段實(shí)現(xiàn)。

在不偏離本發(fā)明的實(shí)施例的精神和范圍下，特定實(shí)施例的具體細(xì)節(jié)可以以任何適當(dāng)方式被組合。不過，本發(fā)明的其它實(shí)施例可以涉及關(guān)于每個(gè)單獨(dú)方面的具體實(shí)施例，或者這些單獨(dú)方面的具體組合。

出于圖示和描述目的，已經(jīng)呈現(xiàn)了對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的上述描述。不旨在是排他性的或?qū)⒈景l(fā)明限制到所描述的精確形式，根據(jù)上文的教導(dǎo)許多改進(jìn)和變形是可行的。

除非明確指示有相反的意思，“一(a)”、“一(an)”、“所述(the)”的敘述旨在表示“一個(gè)或多個(gè)”。除非明確指示有相反的意思，“或者”的使用旨在表示“包括性的或”而不是“排它性的或”。

本文提到的所有專利、專利申請(qǐng)、公開和描述出于所有目的通過引用被全部并入本文中。不承認(rèn)他們?yōu)楝F(xiàn)有技術(shù)。