本發(fā)明涉及可信計(jì)算技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種無CA的身份認(rèn)證方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

非對(duì)稱密鑰的認(rèn)證通常采用證書的方式，通過CA(證書管理機(jī)構(gòu))提供第三方認(rèn)證。在互聯(lián)網(wǎng)場景下，通信雙方難以通過會(huì)面等其他安全方式交換密鑰，因此需要第三方CA保證密鑰的安全性。但是在工控系統(tǒng)中如果通過CA提供第三方認(rèn)證，不僅通信流量大，交互復(fù)雜度高，而且對(duì)于使用485、無線等通信方式的工控系統(tǒng)，其通信帶寬、通信穩(wěn)定性遠(yuǎn)不如互聯(lián)網(wǎng)可靠，通過CA提供第三方認(rèn)證，通信速率低，通信穩(wěn)定性差，無法滿足工控系統(tǒng)的認(rèn)證需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于上述情況，本發(fā)明提出了一種無CA的身份認(rèn)證方法和系統(tǒng)，認(rèn)證過程中無需在線CA的參與，減少了通信流量，消除了第三方CA的角色，降低了交互的復(fù)雜度。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)施例為：

一種無CA的身份認(rèn)證方法，包括以下步驟：

接收主站在接收身份認(rèn)證指令后發(fā)送的主站非對(duì)稱密鑰中的主站公鑰和預(yù)存的主站公鑰的第一簽名，所述主站公鑰的第一簽名為在預(yù)設(shè)安全環(huán)境中接收所述主站發(fā)送的所述主站非對(duì)稱密鑰中主站公鑰后，利用生成的安全芯片非對(duì)稱密鑰中的安全芯片私鑰對(duì)在預(yù)設(shè)安全環(huán)境中接收的主站公鑰進(jìn)行第一次簽名后得到的簽名；

利用所述安全芯片私鑰對(duì)接收的所述主站在接收身份認(rèn)證指令后發(fā)送的主站公鑰進(jìn)行第二次簽名，得到主站公鑰的第二簽名；

當(dāng)所述主站公鑰的第一簽名和所述主站公鑰的第二簽名相同時(shí)，生成第一隨機(jī)數(shù)；

利用所述主站非對(duì)稱密鑰中主站公鑰對(duì)所述第一隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密，并將所述第一隨機(jī)數(shù)的加密結(jié)果發(fā)送至所述主站；

接收所述主站發(fā)送的第二隨機(jī)數(shù)，所述第二隨機(jī)數(shù)為所述主站利用所述主站非對(duì)稱密鑰中的主站私鑰對(duì)所述第一隨機(jī)數(shù)的加密結(jié)果進(jìn)行解密得到的隨機(jī)數(shù)；

當(dāng)所述第一隨機(jī)數(shù)與所述第二隨機(jī)數(shù)相同時(shí)，判定所述主站身份認(rèn)證通過，并將所述主站的身份認(rèn)證通過結(jié)果發(fā)送至所述主站。

一種無CA的身份認(rèn)證方法，包括以下步驟：

接收主站在接收身份認(rèn)證指令后發(fā)送的主站非對(duì)稱密鑰中的主站公鑰和預(yù)存的主站公鑰的第一簽名，所述主站公鑰的第一簽名為在預(yù)設(shè)安全環(huán)境中接收所述主站發(fā)送的所述主站非對(duì)稱密鑰中主站公鑰后，利用生成的安全芯片非對(duì)稱密鑰中的安全芯片私鑰對(duì)在預(yù)設(shè)安全環(huán)境中接收的主站公鑰進(jìn)行第一次簽名后得到的簽名；

利用所述安全芯片私鑰對(duì)接收的所述主站在接收身份認(rèn)證指令后發(fā)送的主站公鑰進(jìn)行第二次簽名，得到主站公鑰的第二簽名；

當(dāng)所述主站公鑰的第一簽名和所述主站公鑰的第二簽名相同時(shí)，生成第一隨機(jī)數(shù)；

利用所述主站非對(duì)稱密鑰中主站公鑰對(duì)所述第一隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密，并將所述第一隨機(jī)數(shù)的加密結(jié)果發(fā)送至所述主站；

接收所述主站發(fā)送的第二隨機(jī)數(shù)的散列值，所述第二隨機(jī)數(shù)的散列值為所述主站利用所述主站非對(duì)稱密鑰中的主站私鑰對(duì)所述第一隨機(jī)數(shù)的加密結(jié)果進(jìn)行解密得到第二隨機(jī)數(shù)后，根據(jù)所述第二隨機(jī)數(shù)確定的散列值；

當(dāng)所述第一隨機(jī)數(shù)的散列值與所述第二隨機(jī)數(shù)的散列值相同時(shí)，判定所述主站身份認(rèn)證通過，并將所述主站的身份認(rèn)證通過結(jié)果發(fā)送至所述主站，所述第一隨機(jī)數(shù)的散列值根據(jù)所述第一隨機(jī)數(shù)確定。

一種無CA的身份認(rèn)證方法，包括以下步驟：

在接收身份認(rèn)證指令后，將生成的主站非對(duì)稱密鑰中的主站公鑰和預(yù)存的主站公鑰的第一簽名發(fā)送至安全芯片，所述主站公鑰的第一簽名為所述安全芯片在預(yù)設(shè)安全環(huán)境中接收所述主站非對(duì)稱密鑰中主站公鑰后，利用生成的安全芯片非對(duì)稱密鑰中的安全芯片私鑰對(duì)在預(yù)設(shè)安全環(huán)境中接收的主站公鑰進(jìn)行第一次簽名得到的簽名；

接收所述安全芯片發(fā)送的第一隨機(jī)數(shù)的加密結(jié)果，所述第一隨機(jī)數(shù)的加密結(jié)果為當(dāng)所述主站公鑰的第一簽名和主站公鑰的第二簽名相同時(shí)，所述安全芯片生成第一隨機(jī)數(shù)后，利用所述主站非對(duì)稱密鑰中主站公鑰對(duì)所述第一隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密得到的隨機(jī)數(shù)的加密結(jié)果，所述主站公鑰的第二簽名為所述安全芯片利用所述安全芯片私鑰對(duì)在身份認(rèn)證指令后接收的主站公鑰進(jìn)行第二次簽名得到的簽名；

利用所述主站非對(duì)稱密鑰中的主站私鑰對(duì)所述第一隨機(jī)數(shù)的加密結(jié)果進(jìn)行解密，得到第二隨機(jī)數(shù)，并將所述第二隨機(jī)數(shù)發(fā)送至所述安全芯片；

接收所述安全芯片發(fā)送的身份認(rèn)證通過結(jié)果，所述身份認(rèn)證通過結(jié)果為當(dāng)所述第一隨機(jī)數(shù)與所述第二隨機(jī)數(shù)相同時(shí)，所述安全芯片判定所述主站身份認(rèn)證通過的結(jié)果。

一種無CA的身份認(rèn)證方法，包括以下步驟：

在接收身份認(rèn)證指令后，將生成的主站非對(duì)稱密鑰中的主站公鑰和預(yù)存的主站公鑰的第一簽名發(fā)送至安全芯片，所述主站公鑰的第一簽名為所述安全芯片在預(yù)設(shè)安全環(huán)境中接收所述主站非對(duì)稱密鑰中主站公鑰后，利用生成的安全芯片非對(duì)稱密鑰中的安全芯片私鑰對(duì)在預(yù)設(shè)安全環(huán)境中接收的主站公鑰進(jìn)行第一次簽名得到的簽名；

接收所述安全芯片發(fā)送的第一隨機(jī)數(shù)的加密結(jié)果，所述第一隨機(jī)數(shù)的加密結(jié)果為當(dāng)所述主站公鑰的第一簽名和主站公鑰的第二簽名相同時(shí)，所述安全芯片生成第一隨機(jī)數(shù)后，利用所述主站非對(duì)稱密鑰中主站公鑰對(duì)所述第一隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密得到的隨機(jī)數(shù)的加密結(jié)果，所述主站公鑰的第二簽名為所述安全芯片利用所述安全芯片私鑰對(duì)在身份認(rèn)證指令后接收的主站公鑰進(jìn)行第二次簽名得到的簽名；

利用所述主站非對(duì)稱密鑰中的主站私鑰對(duì)所述第一隨機(jī)數(shù)的加密結(jié)果進(jìn)行解密，得到第二隨機(jī)數(shù)，根據(jù)所述第二隨機(jī)數(shù)確定所述隨機(jī)數(shù)的散列值，并將所述第二隨機(jī)數(shù)的散列值發(fā)送至所述安全芯片；

接收所述安全芯片發(fā)送的身份認(rèn)證通過結(jié)果，所述身份認(rèn)證通過結(jié)果為當(dāng)所述第一隨機(jī)數(shù)的散列值與所述第二隨機(jī)數(shù)的散列值相同時(shí)，所述安全芯片判定所述主站身份認(rèn)證通過的結(jié)果，所述第一隨機(jī)數(shù)的散列值為所述安全芯片根據(jù)所述第一隨機(jī)數(shù)確定的散列值。

一種無CA的身份認(rèn)證系統(tǒng)，包括：

主站公鑰及主站公鑰簽名接收模塊，用于接收主站在接收身份認(rèn)證指令后發(fā)送的主站非對(duì)稱密鑰中的主站公鑰和預(yù)存的主站公鑰的第一簽名，所述主站公鑰的第一簽名為在預(yù)設(shè)安全環(huán)境中接收所述主站發(fā)送的所述主站非對(duì)稱密鑰中主站公鑰后，利用生成的安全芯片非對(duì)稱密鑰中的安全芯片私鑰對(duì)在預(yù)設(shè)安全環(huán)境中接收的主站公鑰進(jìn)行第一次簽名后得到的簽名；

主站公鑰簽名模塊，用于利用所述安全芯片私鑰對(duì)接收的所述主站在接收身份認(rèn)證指令后發(fā)送的主站公鑰進(jìn)行第二次簽名，得到主站公鑰的第二簽名；

隨機(jī)數(shù)生成模塊，用于當(dāng)所述主站公鑰的第一簽名和所述主站公鑰的第二簽名相同時(shí)，生成第一隨機(jī)數(shù)；

隨機(jī)數(shù)加密模塊，用于利用所述主站非對(duì)稱密鑰中主站公鑰對(duì)所述第一隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密；

隨機(jī)數(shù)加密結(jié)果發(fā)送模塊，用于將所述第一隨機(jī)數(shù)的加密結(jié)果發(fā)送至所述主站；

隨機(jī)數(shù)接收模塊，用于接收所述主站發(fā)送的第二隨機(jī)數(shù)，所述第二隨機(jī)數(shù)為所述主站利用所述主站非對(duì)稱密鑰中的主站私鑰對(duì)所述第一隨機(jī)數(shù)的加密結(jié)果進(jìn)行解密得到的隨機(jī)數(shù)；

主站認(rèn)證模塊，用于當(dāng)所述第一隨機(jī)數(shù)與所述第二隨機(jī)數(shù)相同時(shí)，判定所述主站身份認(rèn)證通過；

主站認(rèn)證結(jié)果發(fā)送模塊，用于將所述主站的身份認(rèn)證通過結(jié)果發(fā)送至所述主站。

一種無CA的身份認(rèn)證系統(tǒng)，包括：

主站公鑰及主站公鑰簽名接收模塊，用于接收主站在接收身份認(rèn)證指令后發(fā)送的主站非對(duì)稱密鑰中的主站公鑰和預(yù)存的主站公鑰的第一簽名，所述主站公鑰的第一簽名為在預(yù)設(shè)安全環(huán)境中接收所述主站發(fā)送的所述主站非對(duì)稱密鑰中主站公鑰后，利用生成的安全芯片非對(duì)稱密鑰中的安全芯片私鑰對(duì)在預(yù)設(shè)安全環(huán)境中接收的主站公鑰進(jìn)行第一次簽名后得到的簽名；

主站公鑰簽名模塊，用于利用所述安全芯片私鑰對(duì)接收的所述主站在接收身份認(rèn)證指令后發(fā)送的主站公鑰進(jìn)行第二次簽名，得到主站公鑰的第二簽名；

隨機(jī)數(shù)生成模塊，用于當(dāng)所述主站公鑰的第一簽名和所述主站公鑰的第二簽名相同時(shí)，生成第一隨機(jī)數(shù)；

隨機(jī)數(shù)加密模塊，用于利用所述主站非對(duì)稱密鑰中主站公鑰對(duì)所述第一隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密；

隨機(jī)數(shù)加密結(jié)果發(fā)送模塊，用于將所述第一隨機(jī)數(shù)的加密結(jié)果發(fā)送至所述主站；

隨機(jī)數(shù)散列值接收模塊，用于接收所述主站發(fā)送的第二隨機(jī)數(shù)的散列值，所述第二隨機(jī)數(shù)的散列值為所述主站利用所述主站非對(duì)稱密鑰中的主站私鑰對(duì)所述第一隨機(jī)數(shù)的加密結(jié)果進(jìn)行解密得到第二隨機(jī)數(shù)后，根據(jù)所述第二隨機(jī)數(shù)確定的散列值；

主站認(rèn)證模塊，用于當(dāng)所述第一隨機(jī)數(shù)的散列值與所述第二隨機(jī)數(shù)的散列值相同時(shí)，判定所述主站身份認(rèn)證通過，所述第一隨機(jī)數(shù)的散列值根據(jù)所述第一隨機(jī)數(shù)確定；

主站認(rèn)證結(jié)果發(fā)送模塊，用于將所述主站的身份認(rèn)證通過結(jié)果發(fā)送至所述主站。

一種無CA的身份認(rèn)證系統(tǒng)，包括：

主站公鑰及主站公鑰簽名發(fā)送模塊，用于在接收身份認(rèn)證指令后，將生成的主站非對(duì)稱密鑰中的主站公鑰和預(yù)存的主站公鑰的第一簽名發(fā)送至安全芯片，所述主站公鑰的第一簽名為所述安全芯片在預(yù)設(shè)安全環(huán)境中接收所述主站非對(duì)稱密鑰中主站公鑰后，利用生成的安全芯片非對(duì)稱密鑰中的安全芯片私鑰對(duì)在預(yù)設(shè)安全環(huán)境中接收的主站公鑰進(jìn)行第一次簽名得到的簽名；

隨機(jī)數(shù)加密結(jié)果接收模塊，用于接收所述安全芯片發(fā)送的第一隨機(jī)數(shù)的加密結(jié)果，所述第一隨機(jī)數(shù)的加密結(jié)果為當(dāng)所述主站公鑰的第一簽名和主站公鑰的第二簽名相同時(shí)，所述安全芯片生成第一隨機(jī)數(shù)后，利用所述主站非對(duì)稱密鑰中主站公鑰對(duì)所述第一隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密得到的隨機(jī)數(shù)的加密結(jié)果，所述主站公鑰的第二簽名為所述安全芯片利用所述安全芯片私鑰對(duì)在身份認(rèn)證指令后接收的主站公鑰進(jìn)行第二次簽名得到的簽名；

隨機(jī)數(shù)加密結(jié)果解密模塊，用于利用所述主站非對(duì)稱密鑰中的主站私鑰對(duì)所述第一隨機(jī)數(shù)的加密結(jié)果進(jìn)行解密，得到第二隨機(jī)數(shù)；

隨機(jī)數(shù)發(fā)送模塊，用于將所述第二隨機(jī)數(shù)發(fā)送至所述安全芯片；

認(rèn)證結(jié)果接收模塊，用于接收所述安全芯片發(fā)送的身份認(rèn)證通過結(jié)果，所述身份認(rèn)證通過結(jié)果為當(dāng)所述第一隨機(jī)數(shù)與所述第二隨機(jī)數(shù)相同時(shí)，所述安全芯片判定身份認(rèn)證通過的結(jié)果。

一種無CA的身份認(rèn)證系統(tǒng)，包括：

主站公鑰及主站公鑰簽名發(fā)送模塊，用于在接收身份認(rèn)證指令后，將生成的主站非對(duì)稱密鑰中的主站公鑰和預(yù)存的主站公鑰的第一簽名發(fā)送至安全芯片，所述主站公鑰的第一簽名為所述安全芯片在預(yù)設(shè)安全環(huán)境中接收所述主站非對(duì)稱密鑰中主站公鑰后，利用生成的安全芯片非對(duì)稱密鑰中的安全芯片私鑰對(duì)在預(yù)設(shè)安全環(huán)境中接收的主站公鑰進(jìn)行第一次簽名得到的簽名；

隨機(jī)數(shù)加密結(jié)果接收模塊，用于接收所述安全芯片發(fā)送的第一隨機(jī)數(shù)的加密結(jié)果，所述第一隨機(jī)數(shù)的加密結(jié)果為當(dāng)所述主站公鑰的第一簽名和主站公鑰的第二簽名相同時(shí)，所述安全芯片生成第一隨機(jī)數(shù)后，利用所述主站非對(duì)稱密鑰中主站公鑰對(duì)所述第一隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密得到的隨機(jī)數(shù)的加密結(jié)果，所述主站公鑰的第二簽名為所述安全芯片利用所述安全芯片私鑰對(duì)在身份認(rèn)證指令后接收的主站公鑰進(jìn)行第二次簽名得到的簽名；

隨機(jī)數(shù)加密結(jié)果解密模塊，用于利用所述主站非對(duì)稱密鑰中的主站私鑰對(duì)所述第一隨機(jī)數(shù)的加密結(jié)果進(jìn)行解密，得到第二隨機(jī)數(shù)，根據(jù)所述第二隨機(jī)數(shù)確定所述隨機(jī)數(shù)的散列值；

隨機(jī)數(shù)散列值發(fā)送模塊，用于將所述第二隨機(jī)數(shù)的散列值發(fā)送至所述安全芯片；

認(rèn)證結(jié)果接收模塊，用于接收所述安全芯片發(fā)送的身份認(rèn)證通過結(jié)果，所述身份認(rèn)證通過結(jié)果為當(dāng)所述第一隨機(jī)數(shù)的散列值與所述第二隨機(jī)數(shù)的散列值相同時(shí)，所述安全芯片判定身份認(rèn)證通過的結(jié)果，所述第一隨機(jī)數(shù)的散列值為所述安全芯片根據(jù)所述第一隨機(jī)數(shù)確定的散列值。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明無CA的身份認(rèn)證方法和系統(tǒng)，首先接收主站在接收身份認(rèn)證指令后發(fā)送的主站非對(duì)稱密鑰中的主站公鑰和預(yù)存的主站公鑰的第一簽名；然后利用安全芯片私鑰對(duì)接收的主站在接收身份認(rèn)證指令后發(fā)送的主站公鑰進(jìn)行第二次簽名，得到主站公鑰的第二簽名；當(dāng)所述主站公鑰的第一簽名和所述主站公鑰的第二簽名相同時(shí)，生成第一隨機(jī)數(shù)；利用主站非對(duì)稱密鑰中主站公鑰對(duì)所述第一隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密，并將所述第一隨機(jī)數(shù)的加密結(jié)果發(fā)送至所述主站；接收所述主站發(fā)送的第二隨機(jī)數(shù)；當(dāng)所述第一隨機(jī)數(shù)與所述第二隨機(jī)數(shù)相同時(shí)，判定所述主站身份認(rèn)證通過，并將所述主站的身份認(rèn)證通過結(jié)果發(fā)送至所述主站。本發(fā)明對(duì)主站進(jìn)行非對(duì)稱密鑰的認(rèn)證，認(rèn)證過程中無需在線CA的參與，減少了通信流量，消除了第三方CA的角色，降低了交互的復(fù)雜度，更加適用于工業(yè)控制等嵌入式應(yīng)用場景。

附圖說明

圖1為一個(gè)實(shí)施例中無CA的身份認(rèn)證方法流程圖一；

圖2為一個(gè)實(shí)施例中無CA的身份認(rèn)證方法流程圖二；

圖3為一個(gè)實(shí)施例中無CA的身份認(rèn)證方法流程圖三；

圖4為一個(gè)實(shí)施例中無CA的身份認(rèn)證方法流程圖四；

圖5為基于圖2、4所示方法一個(gè)具體示例中無CA的身份認(rèn)證方法中主站公鑰簽名流程圖；

圖6為基于圖2、4所示方法一個(gè)具體示例中無CA的身份認(rèn)證方法中公鑰驗(yàn)證流程圖；

圖7為基于圖2、4所示方法一個(gè)具體示例中無CA的身份認(rèn)證方法中挑戰(zhàn)/應(yīng)答流程圖；

圖8為一個(gè)實(shí)施例中無CA的身份認(rèn)證系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖9為一個(gè)實(shí)施例中無CA的身份認(rèn)證系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖二；

圖10為一個(gè)實(shí)施例中無CA的身份認(rèn)證系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖三；

圖11為一個(gè)實(shí)施例中無CA的身份認(rèn)證系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖四。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施方式僅僅用以解釋本發(fā)明，并不限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。

圖1中示出一個(gè)實(shí)施例中本發(fā)明無CA(證書管理機(jī)構(gòu))的身份認(rèn)證方法流程圖一，在該實(shí)施例中，是以安全芯片(TPM，Trusted Platform Module)的處理過程為例進(jìn)行說明，這里安全芯片就是可信任平臺(tái)模塊，是一個(gè)可獨(dú)立進(jìn)行密鑰生成、加解密的裝置，安全芯片安裝在終端設(shè)備中。

如圖1所示，在該實(shí)施例中，安全芯片的處理過程可以包括以下步驟：

步驟S101：接收主站在接收身份認(rèn)證指令后發(fā)送的主站非對(duì)稱密鑰中的主站公鑰和預(yù)存的主站公鑰的第一簽名，所述主站公鑰的第一簽名為在預(yù)設(shè)安全環(huán)境中接收所述主站發(fā)送的所述主站非對(duì)稱密鑰中主站公鑰后，利用生成的安全芯片非對(duì)稱密鑰中的安全芯片私鑰對(duì)在預(yù)設(shè)安全環(huán)境中接收的主站公鑰進(jìn)行第一次簽名后得到的簽名；

這里，身份認(rèn)證指令為需要認(rèn)證后才能進(jìn)行相應(yīng)操作的指令，例如電表拉閘指令。主站為后臺(tái)服務(wù)器或機(jī)房等。

具體地，預(yù)設(shè)安全環(huán)境指值密鑰注入、產(chǎn)品檢測等環(huán)節(jié)，這些環(huán)節(jié)由主站自身管理，通常在特殊的場所開展工作，如在機(jī)房、裝有監(jiān)控安全等級(jí)較高的車間等，這些場所通常不聯(lián)網(wǎng)、工作人員可靠。在安全環(huán)境下，可以認(rèn)為一些安全風(fēng)險(xiǎn)無法產(chǎn)生威脅。

主站非對(duì)稱密鑰、安全芯片非對(duì)稱密鑰通常使用隨機(jī)數(shù)發(fā)生器隨機(jī)生成。

非對(duì)稱密鑰包括公鑰和私鑰，非對(duì)稱密鑰的公鑰和私鑰配對(duì)使用，公鑰可以公開，私鑰由密鑰持有人保管，公鑰加密的數(shù)據(jù)只有私鑰能夠解密，私鑰加密的數(shù)據(jù)(稱為簽名)只有公鑰可以解密。

步驟S102：利用所述安全芯片私鑰對(duì)接收的所述主站在接收身份認(rèn)證指令后發(fā)送的主站公鑰進(jìn)行第二次簽名，得到主站公鑰的第二簽名；

這里，簽名指用私鑰對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，實(shí)際應(yīng)用中，通常使用私鑰對(duì)數(shù)據(jù)的哈希值進(jìn)行加密，簽名的作用是：可以驗(yàn)證數(shù)據(jù)的授權(quán)(私鑰簽名)和完整性(哈希函數(shù))。

步驟S103：當(dāng)所述主站公鑰的第一簽名和所述主站公鑰的第二簽名相同時(shí)，生成第一隨機(jī)數(shù)；

具體地，主站公鑰的第一簽名和所述主站公鑰的第二簽名相同說明數(shù)據(jù)與簽名是一致的，數(shù)據(jù)是經(jīng)過授權(quán)的，是正確的，是未被篡改的。若不一致，說明數(shù)據(jù)是偽造的，或經(jīng)過了篡改。

這里，使用基于硬件的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)。

步驟S104：利用所述主站非對(duì)稱密鑰中主站公鑰對(duì)所述第一隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密，并將所述第一隨機(jī)數(shù)的加密結(jié)果發(fā)送至所述主站；

步驟S105：接收所述主站發(fā)送的第二隨機(jī)數(shù)，所述第二隨機(jī)數(shù)為所述主站利用所述主站非對(duì)稱密鑰中的主站私鑰對(duì)所述第一隨機(jī)數(shù)的加密結(jié)果進(jìn)行解密得到的隨機(jī)數(shù)；

步驟S106：當(dāng)所述第一隨機(jī)數(shù)與所述第二隨機(jī)數(shù)相同時(shí)，判定所述主站身份認(rèn)證通過，并將所述主站的身份認(rèn)證通過結(jié)果發(fā)送至所述主站。

這里，若一致，則認(rèn)證通過，否則返回失敗，私鑰代表了持有人，私鑰的操作就是持有人意思的表達(dá)；而公鑰則可以公開，每個(gè)人都可以拿到。上述即為如果證明A是私鑰的持有人，方法如下：B生成一個(gè)隨機(jī)數(shù)，用公鑰加密，如果A能夠正確解密，告訴B隨機(jī)數(shù)的值，則說明A是私鑰的持有人。

從以上描述可知，本發(fā)明無CA的身份認(rèn)證方法，對(duì)主站進(jìn)行非對(duì)稱密鑰的認(rèn)證，認(rèn)證過程中無需在線CA的參與，減少了通信流量，消除了第三方CA的角色，降低了交互的復(fù)雜度，更加適用于工業(yè)控制等嵌入式應(yīng)用場景。

此外，在一個(gè)具體示例中，所述主站公鑰的第一簽名為在預(yù)設(shè)安全環(huán)境中接收所述主站發(fā)送的所述主站非對(duì)稱密鑰中主站公鑰后，獲得在預(yù)設(shè)安全環(huán)境中接收的主站公鑰的散列值，利用所述安全芯片私鑰對(duì)所述主站公鑰的散列值進(jìn)行加密得到的簽名。

這里，簽名指用私鑰對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，實(shí)際應(yīng)用中，通常使用私鑰對(duì)數(shù)據(jù)的哈希值進(jìn)行加密，簽名的作用是：可以驗(yàn)證數(shù)據(jù)的授權(quán)(私鑰簽名)和完整性(哈希函數(shù))。

圖2中示出一個(gè)實(shí)施例中本發(fā)明無CA的身份認(rèn)證方法流程圖二，在該實(shí)施例中，是以安全芯片的處理過程為例進(jìn)行說明。

如圖2所示，在該實(shí)施例中，安全芯片的處理過程可以包括以下步驟：

步驟S201：接收主站在接收身份認(rèn)證指令后發(fā)送的主站非對(duì)稱密鑰中的主站公鑰和預(yù)存的主站公鑰的第一簽名，所述主站公鑰的第一簽名為在預(yù)設(shè)安全環(huán)境中接收所述主站發(fā)送的所述主站非對(duì)稱密鑰中主站公鑰后，利用生成的安全芯片非對(duì)稱密鑰中的安全芯片私鑰對(duì)在預(yù)設(shè)安全環(huán)境中接收的主站公鑰進(jìn)行第一次簽名后得到的簽名；

具體地，所述主站公鑰的第一簽名為在預(yù)設(shè)安全環(huán)境中接收所述主站發(fā)送的所述主站非對(duì)稱密鑰中主站公鑰后，獲得在預(yù)設(shè)安全環(huán)境中接收的主站公鑰的散列值，利用所述安全芯片私鑰對(duì)所述主站公鑰的散列值進(jìn)行加密得到的簽名。

步驟S202：利用所述安全芯片私鑰對(duì)接收的所述主站在接收身份認(rèn)證指令后發(fā)送的主站公鑰進(jìn)行第二次簽名，得到主站公鑰的第二簽名；

步驟S203：當(dāng)所述主站公鑰的第一簽名和所述主站公鑰的第二簽名相同時(shí)，生成第一隨機(jī)數(shù)；

步驟S204：利用所述主站非對(duì)稱密鑰中主站公鑰對(duì)所述第一隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密，并將所述第一隨機(jī)數(shù)的加密結(jié)果發(fā)送至所述主站；

步驟S205：接收所述主站發(fā)送的第二隨機(jī)數(shù)的散列值，所述第二隨機(jī)數(shù)的散列值為所述主站利用所述主站非對(duì)稱密鑰中的主站私鑰對(duì)所述第一隨機(jī)數(shù)的加密結(jié)果進(jìn)行解密得到第二隨機(jī)數(shù)后，根據(jù)所述第二隨機(jī)數(shù)確定的散列值；

步驟S206：當(dāng)所述第一隨機(jī)數(shù)的散列值與所述第二隨機(jī)數(shù)的散列值相同時(shí)，判定所述主站身份認(rèn)證通過，并將所述主站的身份認(rèn)證通過結(jié)果發(fā)送至所述主站，所述第一隨機(jī)數(shù)的散列值根據(jù)所述第一隨機(jī)數(shù)確定。

這里，散列值又稱哈希值，哈希函數(shù)用于計(jì)算數(shù)據(jù)的“指紋”，數(shù)據(jù)有微小的改變，其哈希值會(huì)有明顯不同。因此，這里的一致說明數(shù)據(jù)與簽名是一致的，數(shù)據(jù)是經(jīng)過授權(quán)的，是正確的，是未被篡改的。若不一致，說明數(shù)據(jù)是偽造的，或經(jīng)過了篡改。

從以上描述可知，本發(fā)明無CA的身份認(rèn)證方法，對(duì)主站進(jìn)行非對(duì)稱密鑰的認(rèn)證，認(rèn)證過程中無需在線CA的參與，減少了通信流量，消除了第三方CA的角色，降低了交互的復(fù)雜度，更加適用于工業(yè)控制等嵌入式應(yīng)用場景。

圖3中示出一個(gè)實(shí)施例中本發(fā)明無CA的身份認(rèn)證方法流程圖三，在該實(shí)施例中，是以主站的處理過程為例進(jìn)行說明。

如圖3所示，在該實(shí)施例中，主站的處理過程可以包括以下步驟：

步驟S301：在接收身份認(rèn)證指令后，將生成的主站非對(duì)稱密鑰中的主站公鑰和預(yù)存的主站公鑰的第一簽名發(fā)送至安全芯片，所述主站公鑰的第一簽名為所述安全芯片在預(yù)設(shè)安全環(huán)境中接收所述主站非對(duì)稱密鑰中主站公鑰后，利用生成的安全芯片非對(duì)稱密鑰中的安全芯片私鑰對(duì)在預(yù)設(shè)安全環(huán)境中接收的主站公鑰進(jìn)行第一次簽名得到的簽名；

步驟S302：接收所述安全芯片發(fā)送的第一隨機(jī)數(shù)的加密結(jié)果，所述第一隨機(jī)數(shù)的加密結(jié)果為當(dāng)所述主站公鑰的第一簽名和主站公鑰的第二簽名相同時(shí)，所述安全芯片生成第一隨機(jī)數(shù)后，利用所述主站非對(duì)稱密鑰中主站公鑰對(duì)所述第一隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密得到的隨機(jī)數(shù)的加密結(jié)果，所述主站公鑰的第二簽名為所述安全芯片利用所述安全芯片私鑰對(duì)在身份認(rèn)證指令后接收的主站公鑰進(jìn)行第二次簽名得到的簽名；

步驟S303：利用所述主站非對(duì)稱密鑰中的主站私鑰對(duì)所述第一隨機(jī)數(shù)的加密結(jié)果進(jìn)行解密，得到第二隨機(jī)數(shù)，并將所述第二隨機(jī)數(shù)發(fā)送至所述安全芯片；

步驟S304：接收所述安全芯片發(fā)送的身份認(rèn)證通過結(jié)果，所述身份認(rèn)證通過結(jié)果為當(dāng)所述第一隨機(jī)數(shù)與所述第二隨機(jī)數(shù)相同時(shí)，所述安全芯片判定所述主站身份認(rèn)證通過的結(jié)果。

從以上描述可知，本發(fā)明無CA的身份認(rèn)證方法，對(duì)主站進(jìn)行非對(duì)稱密鑰的認(rèn)證，認(rèn)證過程中無需在線CA的參與，減少了通信流量，消除了第三方CA的角色，降低了交互的復(fù)雜度，更加適用于工業(yè)控制等嵌入式應(yīng)用場景。

此外，在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述主站公鑰的第一簽名為所述安全芯片在預(yù)設(shè)安全環(huán)境中接收所述主站非對(duì)稱密鑰中主站公鑰后，獲得在預(yù)設(shè)安全環(huán)境中接收的主站公鑰的散列值，利用所述安全芯片私鑰對(duì)所述主站公鑰的散列值進(jìn)行加密得到的簽名。

圖4中示出一個(gè)實(shí)施例中本發(fā)明無CA的身份認(rèn)證方法流程圖四，在該實(shí)施例中，是以主站的處理過程為例進(jìn)行說明。

如圖4所示，在該實(shí)施例中，主站的處理過程可以包括以下步驟：

步驟S401：在接收身份認(rèn)證指令后，將生成的主站非對(duì)稱密鑰中的主站公鑰和預(yù)存的主站公鑰的第一簽名發(fā)送至安全芯片，所述主站公鑰的第一簽名為所述安全芯片在預(yù)設(shè)安全環(huán)境中接收所述主站非對(duì)稱密鑰中主站公鑰后，利用生成的安全芯片非對(duì)稱密鑰中的安全芯片私鑰對(duì)在預(yù)設(shè)安全環(huán)境中接收的主站公鑰進(jìn)行第一次簽名得到的簽名；

這里，所述主站公鑰的第一簽名為所述安全芯片在預(yù)設(shè)安全環(huán)境中接收所述主站非對(duì)稱密鑰中主站公鑰后，獲得在預(yù)設(shè)安全環(huán)境中接收的主站公鑰的散列值，利用所述安全芯片私鑰對(duì)所述主站公鑰的散列值進(jìn)行加密得到的簽名。

步驟S402：接收所述安全芯片發(fā)送的第一隨機(jī)數(shù)的加密結(jié)果，所述第一隨機(jī)數(shù)的加密結(jié)果為當(dāng)所述主站公鑰的第一簽名和主站公鑰的第二簽名相同時(shí)，所述安全芯片生成第一隨機(jī)數(shù)后，利用所述主站非對(duì)稱密鑰中主站公鑰對(duì)所述第一隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密得到的隨機(jī)數(shù)的加密結(jié)果，所述主站公鑰的第二簽名為所述安全芯片利用所述安全芯片私鑰對(duì)在身份認(rèn)證指令后接收的主站公鑰進(jìn)行第二次簽名得到的簽名；

步驟S403：利用所述主站非對(duì)稱密鑰中的主站私鑰對(duì)所述第一隨機(jī)數(shù)的加密結(jié)果進(jìn)行解密，得到第二隨機(jī)數(shù)，根據(jù)所述第二隨機(jī)數(shù)確定所述隨機(jī)數(shù)的散列值，并將所述第二隨機(jī)數(shù)的散列值發(fā)送至所述安全芯片；

步驟S404：接收所述安全芯片發(fā)送的身份認(rèn)證通過結(jié)果，所述身份認(rèn)證通過結(jié)果為當(dāng)所述第一隨機(jī)數(shù)的散列值與所述第二隨機(jī)數(shù)的散列值相同時(shí)，所述安全芯片判定所述主站身份認(rèn)證通過的結(jié)果，所述第一隨機(jī)數(shù)的散列值為所述安全芯片根據(jù)所述第一隨機(jī)數(shù)確定的散列值。

從以上描述可知，本發(fā)明無CA的身份認(rèn)證方法，對(duì)主站進(jìn)行非對(duì)稱密鑰的認(rèn)證，認(rèn)證過程中無需在線CA的參與，減少了通信流量，消除了第三方CA的角色，降低了交互的復(fù)雜度，更加適用于工業(yè)控制等嵌入式應(yīng)用場景。

為了更好地理解上述方法，以下詳細(xì)闡述一個(gè)本發(fā)明無CA的身份認(rèn)證方法的應(yīng)用實(shí)例。

結(jié)合上述圖2、圖4中的方案，在本實(shí)施例中，是以安全芯片和主站之間的雙向交互過程為例進(jìn)行說明，這種說明并不用以對(duì)本發(fā)明方案構(gòu)成限定。

本實(shí)施例主要有三個(gè)步驟，分別是主站公鑰簽名、公鑰驗(yàn)證和挑戰(zhàn)/應(yīng)答。

主站公鑰簽名流程如圖5所示，TPM(Trusted Platform Module，安全芯片)生成安全芯片非對(duì)稱密鑰，主站生成主站非對(duì)稱密鑰，安全芯片非對(duì)稱密鑰包括安全芯片公鑰Ktpmpub和安全芯片私鑰Ktpmpri，主站非對(duì)稱密鑰包括主站公鑰Kuserpub和主站私鑰Kuserpri；

在安全環(huán)境中，主站將主站公鑰Kuserpub發(fā)送至TPM；

這里，安全環(huán)境指嵌入式設(shè)備生成等環(huán)節(jié)中涉及到的安全芯片密鑰注入等環(huán)節(jié)，此時(shí)可以認(rèn)為主站的密鑰沒有被篡改、偽造。

TPM使用安全芯片私鑰Ktpmpri對(duì)主站公鑰Kuserpub進(jìn)行簽名，得到主站公鑰Kuserpub的第一簽名Ktpmpri(Hash(Kuserpub))，并將該簽名發(fā)送給主站，主站保存該簽名；

公鑰驗(yàn)證流程如圖6所示，TPM在安裝在設(shè)備中開始工作后，應(yīng)用程序會(huì)需要進(jìn)行認(rèn)證，此時(shí)，應(yīng)用程序即為主站，主站將保存的主站公鑰Kuserpub的第一簽名Ktpmpri(Hash(Kuserpub))和主站公鑰Kuserpub一起發(fā)送個(gè)TPM；

TPM使用安全芯片私鑰Ktpmpri對(duì)上一步驟接收的主站公鑰Kuserpub進(jìn)行簽名，得到主站公鑰Kuserpub的第二簽名Ktpmpri’(Hash(Kuserpub))；

挑戰(zhàn)/應(yīng)答流程如圖7所示，TPM將主站公鑰Kuserpub的第一簽名Ktpmpri(Hash(Kuserpub))與主站公鑰Kuserpub的第二簽名Ktpmpri’(Hash(Kuserpub))進(jìn)行比較，當(dāng)上述兩個(gè)簽名相同時(shí)，生成隨機(jī)數(shù)nonce，否則返回失??；

TPM使用主站公鑰Kuserpub對(duì)隨機(jī)數(shù)nonce進(jìn)行加密，得到加密結(jié)果Kuserpub(nonce)，將該加密結(jié)果發(fā)送至主站；

主站使用主站私鑰Kuserpri對(duì)上述加密結(jié)果進(jìn)行解密，得到隨機(jī)數(shù)nonce’，計(jì)算nonce’的散列值Hash(nonce’)，并將Hash(nonce’)發(fā)送給TPM；

TPM計(jì)算隨機(jī)數(shù)nonce的散列值Hash(nonce)，并與接收到的隨機(jī)數(shù)nonce’的散列值Hash(nonce’)進(jìn)行比較，若一致，則身份認(rèn)證通過，否則返回失敗。

從以上描述可知，本實(shí)施例包括主站公鑰簽名、公鑰驗(yàn)證和挑戰(zhàn)/應(yīng)答三個(gè)步驟，主站公鑰簽名流程是：在安全的環(huán)境下，主站將主站公鑰發(fā)送給TPM，TPM對(duì)主站公鑰進(jìn)行第一次簽名，并將簽名數(shù)據(jù)發(fā)送給主站進(jìn)行保存；公鑰驗(yàn)證流程是：安全芯片在安裝在設(shè)備中開始工作后，主站將主站公鑰和上述第一簽名一起發(fā)送個(gè)TPM，TPM對(duì)接收的主站公鑰進(jìn)行第二次簽名；挑戰(zhàn)/應(yīng)答流程是：當(dāng)兩次簽名相同時(shí)，TPM生成隨機(jī)數(shù)nonce，使用主站公鑰進(jìn)行加密，將加密結(jié)果發(fā)送給主站，主站用主站私鑰進(jìn)行解密，得到隨機(jī)數(shù)nonce’，計(jì)算該隨機(jī)數(shù)的散列值，將該散列值發(fā)送給TPM，TPM計(jì)算nonce的散列值，并與接收到的散列值進(jìn)行比較，若一致，則身份認(rèn)證通過。本實(shí)施例對(duì)主站進(jìn)行非對(duì)稱密鑰的認(rèn)證，認(rèn)證過程中無需在線CA的參與，減少了通信流量，消除了第三方CA的角色，降低了交互的復(fù)雜度，更加適用于工業(yè)控制等嵌入式應(yīng)用場景。

圖8中示出一個(gè)實(shí)施例中本發(fā)明無CA的身份認(rèn)證系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖一，在該實(shí)施例中，是以安全芯片這端為例進(jìn)行說明。

如圖8所示，在該實(shí)施例中，無CA的身份認(rèn)證系統(tǒng)可以包括：

主站公鑰及主站公鑰簽名接收模塊801，用于接收主站在接收身份認(rèn)證指令后發(fā)送的主站非對(duì)稱密鑰中的主站公鑰和預(yù)存的主站公鑰的第一簽名，所述主站公鑰的第一簽名為在預(yù)設(shè)安全環(huán)境中接收所述主站發(fā)送的所述主站非對(duì)稱密鑰中主站公鑰后，利用生成的安全芯片非對(duì)稱密鑰中的安全芯片私鑰對(duì)在預(yù)設(shè)安全環(huán)境中接收的主站公鑰進(jìn)行第一次簽名后得到的簽名；

主站公鑰簽名模塊802，用于利用所述安全芯片私鑰對(duì)接收的所述主站在接收身份認(rèn)證指令后發(fā)送的主站公鑰進(jìn)行第二次簽名，得到主站公鑰的第二簽名；

隨機(jī)數(shù)生成模塊803，用于當(dāng)所述主站公鑰的第一簽名和所述主站公鑰的第二簽名相同時(shí)，生成第一隨機(jī)數(shù)；

隨機(jī)數(shù)加密模塊804，用于利用所述主站非對(duì)稱密鑰中主站公鑰對(duì)所述第一隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密；

隨機(jī)數(shù)加密結(jié)果發(fā)送模塊805，用于將所述第一隨機(jī)數(shù)的加密結(jié)果發(fā)送至所述主站；

隨機(jī)數(shù)接收模塊806，用于接收所述主站發(fā)送的第二隨機(jī)數(shù)，所述第二隨機(jī)數(shù)為所述主站利用所述主站非對(duì)稱密鑰中的主站私鑰對(duì)所述第一隨機(jī)數(shù)的加密結(jié)果進(jìn)行解密得到的隨機(jī)數(shù)；

主站認(rèn)證模塊807，用于當(dāng)所述第一隨機(jī)數(shù)與所述第二隨機(jī)數(shù)相同時(shí)，判定所述主站身份認(rèn)證通過；

主站認(rèn)證結(jié)果發(fā)送模塊808，用于將所述主站的身份認(rèn)證通過結(jié)果發(fā)送至所述主站。

圖9中示出一個(gè)實(shí)施例中本發(fā)明無CA的身份認(rèn)證系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖二，在該實(shí)施例中，是以安全芯片這端為例進(jìn)行說明。

如圖9所示，在該實(shí)施例中，無CA的身份認(rèn)證系統(tǒng)可以包括：

主站公鑰及主站公鑰簽名接收模塊901，用于接收主站在接收身份認(rèn)證指令后發(fā)送的主站非對(duì)稱密鑰中的主站公鑰和預(yù)存的主站公鑰的第一簽名，所述主站公鑰的第一簽名為在預(yù)設(shè)安全環(huán)境中接收所述主站發(fā)送的所述主站非對(duì)稱密鑰中主站公鑰后，利用生成的安全芯片非對(duì)稱密鑰中的安全芯片私鑰對(duì)在預(yù)設(shè)安全環(huán)境中接收的主站公鑰進(jìn)行第一次簽名后得到的簽名；

主站公鑰簽名模塊902，用于利用所述安全芯片私鑰對(duì)接收的所述主站在接收身份認(rèn)證指令后發(fā)送的主站公鑰進(jìn)行第二次簽名，得到主站公鑰的第二簽名；

隨機(jī)數(shù)生成模塊903，用于當(dāng)所述主站公鑰的第一簽名和所述主站公鑰的第二簽名相同時(shí)，生成第一隨機(jī)數(shù)；

隨機(jī)數(shù)加密模塊904，用于利用所述主站非對(duì)稱密鑰中主站公鑰對(duì)所述第一隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密；

隨機(jī)數(shù)加密結(jié)果發(fā)送模塊905，用于將所述第一隨機(jī)數(shù)的加密結(jié)果發(fā)送至所述主站；

隨機(jī)數(shù)散列值接收模塊906，用于接收所述主站發(fā)送的第二隨機(jī)數(shù)的散列值，所述第二隨機(jī)數(shù)的散列值為所述主站利用所述主站非對(duì)稱密鑰中的主站私鑰對(duì)所述第一隨機(jī)數(shù)的加密結(jié)果進(jìn)行解密得到第二隨機(jī)數(shù)后，根據(jù)所述第二隨機(jī)數(shù)確定的散列值；

主站認(rèn)證模塊907，用于當(dāng)所述第一隨機(jī)數(shù)的散列值與所述第二隨機(jī)數(shù)的散列值相同時(shí)，判定所述主站身份認(rèn)證通過，所述第一隨機(jī)數(shù)的散列值根據(jù)所述第一隨機(jī)數(shù)確定；

主站認(rèn)證結(jié)果發(fā)送模塊908，用于將所述主站的身份認(rèn)證通過結(jié)果發(fā)送至所述主站。

圖10中示出一個(gè)實(shí)施例中本發(fā)明無CA的身份認(rèn)證系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖三，在該實(shí)施例中，是以主站這端為例進(jìn)行說明。

如圖10所示，在該實(shí)施例中，無CA的身份認(rèn)證系統(tǒng)可以包括：

主站公鑰及主站公鑰簽名發(fā)送模塊1001，用于在接收身份認(rèn)證指令后，將生成的主站非對(duì)稱密鑰中的主站公鑰和預(yù)存的主站公鑰的第一簽名發(fā)送至安全芯片，所述主站公鑰的第一簽名為所述安全芯片在預(yù)設(shè)安全環(huán)境中接收所述主站非對(duì)稱密鑰中主站公鑰后，利用生成的安全芯片非對(duì)稱密鑰中的安全芯片私鑰對(duì)在預(yù)設(shè)安全環(huán)境中接收的主站公鑰進(jìn)行第一次簽名得到的簽名；

隨機(jī)數(shù)加密結(jié)果接收模塊1002，用于接收所述安全芯片發(fā)送的第一隨機(jī)數(shù)的加密結(jié)果，所述第一隨機(jī)數(shù)的加密結(jié)果為當(dāng)所述主站公鑰的第一簽名和主站公鑰的第二簽名相同時(shí)，所述安全芯片生成第一隨機(jī)數(shù)后，利用所述主站非對(duì)稱密鑰中主站公鑰對(duì)所述第一隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密得到的隨機(jī)數(shù)的加密結(jié)果，所述主站公鑰的第二簽名為所述安全芯片利用所述安全芯片私鑰對(duì)在身份認(rèn)證指令后接收的主站公鑰進(jìn)行第二次簽名得到的簽名；

隨機(jī)數(shù)加密結(jié)果解密模塊1003，用于利用所述主站非對(duì)稱密鑰中的主站私鑰對(duì)所述第一隨機(jī)數(shù)的加密結(jié)果進(jìn)行解密，得到第二隨機(jī)數(shù)；

隨機(jī)數(shù)發(fā)送模塊1004，用于將所述第二隨機(jī)數(shù)發(fā)送至所述安全芯片；

認(rèn)證結(jié)果接收模塊1005，用于接收所述安全芯片發(fā)送的身份認(rèn)證通過結(jié)果，所述身份認(rèn)證通過結(jié)果為當(dāng)所述第一隨機(jī)數(shù)與所述第二隨機(jī)數(shù)相同時(shí)，所述安全芯片判定身份認(rèn)證通過的結(jié)果。

圖11中示出一個(gè)實(shí)施例中本發(fā)明無CA的身份認(rèn)證系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖四，在該實(shí)施例中，是以主站這端為例進(jìn)行說明。

如圖11所示，在該實(shí)施例中，無CA的身份認(rèn)證系統(tǒng)可以包括：

主站公鑰及主站公鑰簽名發(fā)送模塊1101，用于在接收身份認(rèn)證指令后，將生成的主站非對(duì)稱密鑰中的主站公鑰和預(yù)存的主站公鑰的第一簽名發(fā)送至安全芯片，所述主站公鑰的第一簽名為所述安全芯片在預(yù)設(shè)安全環(huán)境中接收所述主站非對(duì)稱密鑰中主站公鑰后，利用生成的安全芯片非對(duì)稱密鑰中的安全芯片私鑰對(duì)在預(yù)設(shè)安全環(huán)境中接收的主站公鑰進(jìn)行第一次簽名得到的簽名；

隨機(jī)數(shù)加密結(jié)果接收模塊1102，用于接收所述安全芯片發(fā)送的第一隨機(jī)數(shù)的加密結(jié)果，所述第一隨機(jī)數(shù)的加密結(jié)果為當(dāng)所述主站公鑰的第一簽名和主站公鑰的第二簽名相同時(shí)，所述安全芯片生成第一隨機(jī)數(shù)后，利用所述主站非對(duì)稱密鑰中主站公鑰對(duì)所述第一隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密得到的隨機(jī)數(shù)的加密結(jié)果，所述主站公鑰的第二簽名為所述安全芯片利用所述安全芯片私鑰對(duì)在身份認(rèn)證指令后接收的主站公鑰進(jìn)行第二次簽名得到的簽名；

隨機(jī)數(shù)加密結(jié)果解密模塊1103，用于利用所述主站非對(duì)稱密鑰中的主站私鑰對(duì)所述第一隨機(jī)數(shù)的加密結(jié)果進(jìn)行解密，得到第二隨機(jī)數(shù)，根據(jù)所述第二隨機(jī)數(shù)確定所述隨機(jī)數(shù)的散列值；

隨機(jī)數(shù)散列值發(fā)送模塊1104，用于將所述第二隨機(jī)數(shù)的散列值發(fā)送至所述安全芯片；

認(rèn)證結(jié)果接收模塊1105，用于接收所述安全芯片發(fā)送的身份認(rèn)證通過結(jié)果，所述身份認(rèn)證通過結(jié)果為當(dāng)所述第一隨機(jī)數(shù)的散列值與所述第二隨機(jī)數(shù)的散列值相同時(shí)，所述安全芯片判定身份認(rèn)證通過的結(jié)果，所述第一隨機(jī)數(shù)的散列值為所述安全芯片根據(jù)所述第一隨機(jī)數(shù)確定的散列值。

從以上描述可知，本發(fā)明無CA的身份認(rèn)證系統(tǒng)，對(duì)主站進(jìn)行非對(duì)稱密鑰的認(rèn)證，認(rèn)證過程中無需在線CA的參與，減少了通信流量，消除了第三方CA的角色，降低了交互的復(fù)雜度，更加適用于工業(yè)控制等嵌入式應(yīng)用場景。

以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡潔，未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。