數(shù)字簽名設(shè)備、系統(tǒng)以及數(shù)字簽名方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)字簽名技術(shù)，尤其涉及一種可確保簽名完整的數(shù)字簽名設(shè)備、系統(tǒng)以及數(shù)字簽名方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾年數(shù)字簽名技術(shù)開(kāi)始逐漸興起并日趨普及，越來(lái)越多的行業(yè)以及越來(lái)越多的人開(kāi)始使用數(shù)字簽名設(shè)備，以取代傳統(tǒng)的紙質(zhì)簽名。個(gè)人用戶需要到專門的數(shù)字證書發(fā)行機(jī)構(gòu)申請(qǐng)個(gè)人數(shù)字證書，并需要隨身攜帶個(gè)人數(shù)字證書載體，如USB KEY等，才可以使用，而且使用前必須經(jīng)過(guò)安裝數(shù)字證書、進(jìn)行數(shù)字證書認(rèn)證等步驟。這種方式雖然安全性高，但是步驟繁瑣，用戶使用相當(dāng)不方便，用戶體驗(yàn)差。因此，上述數(shù)字簽名方式無(wú)法在面向公眾行業(yè)中應(yīng)用。比如，銀行、電信部門的蝌臺(tái)，每天需要處理很多用戶的不同業(yè)務(wù)請(qǐng)求，若這些用戶都使用自己的個(gè)人數(shù)字證書，那么不僅浪費(fèi)時(shí)間，工作效率低下，而且還容易造成數(shù)字證書丟失，甚至失密，嚴(yán)重威脅了用戶的信息和金融安全。因此，需要一種共用的，既能夠滿足面向公眾行業(yè)的數(shù)字簽名需要，也能確保個(gè)人用戶使用這些共用設(shè)施進(jìn)行數(shù)字化簽字時(shí)，其簽字的有效性、合法性和不可抵賴性。
[0003]為了在銀行、電信等行業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字簽名，電子化的手寫輸入設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生。不同于常規(guī)的手寫輸入設(shè)備，如手寫板、繪圖板，應(yīng)用于行業(yè)的電子化手寫輸入設(shè)備更加著眼于用戶的使用體驗(yàn)，即:盡量在不改變用戶使用習(xí)慣的前提下實(shí)現(xiàn)數(shù)字簽名，即在實(shí)現(xiàn)數(shù)字簽名的時(shí)候保留用戶的所寫即所得的習(xí)慣。比如，USB顯卡的手寫液晶屏、能夠?qū)崟r(shí)顯示用戶筆跡的手寫簽名板等都屬于電子化的手寫輸入設(shè)備。然而，使用這些電子化的手寫輸入設(shè)備所實(shí)現(xiàn)的數(shù)字簽名，更準(zhǔn)確的應(yīng)該是數(shù)字化簽名，只是將本來(lái)采用紙質(zhì)介質(zhì)的個(gè)人簽名數(shù)字化而已，以手寫液晶屏為例，手寫液晶屏通過(guò)usb接口與計(jì)算機(jī)相連，把采集到的手寫數(shù)據(jù)傳遞給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)將收到的手寫數(shù)據(jù)直接顯示到屏上。然而這種數(shù)字化的簽名，存在如下兩個(gè)問(wèn)題:
[0004]1、手寫液晶屏以固定的速率向主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，而不管主機(jī)的狀態(tài)如何。如果此時(shí)主機(jī)忙于處理其他事務(wù),將無(wú)法及時(shí)收取手寫數(shù)據(jù),此時(shí),主機(jī)會(huì)把這些數(shù)據(jù)主動(dòng)丟掉,這樣很可能會(huì)造成用戶簽名不完整，影響用戶簽名的有效性。
[0005]2、不具備個(gè)人數(shù)字簽名的嚴(yán)謹(jǐn)處理方案，存在一定的失密風(fēng)險(xiǎn)，因此，銀行、電信等公眾行業(yè)中，很多業(yè)務(wù)依然采用紙質(zhì)介質(zhì)簽字加以確認(rèn)，特別是核心業(yè)務(wù)，以規(guī)避潛在的法律風(fēng)險(xiǎn)。
[0006]根據(jù)以上分析可知，現(xiàn)階段具有嚴(yán)謹(jǐn)保密方案的數(shù)字簽名設(shè)備均為個(gè)人用戶設(shè)備，不適用于銀行、電信等面向公眾服務(wù)的行業(yè)。而目前應(yīng)用于這些行業(yè)的簽名設(shè)備往往具有如下問(wèn)題:
[0007]簽名設(shè)備與主機(jī)之間明文傳輸用戶簽名數(shù)據(jù)，存在被盜取的隱患，容易被非法復(fù)制；然而，一旦采用了嚴(yán)格的算法對(duì)明文的簽名數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理后，由于算法的復(fù)雜性，容易導(dǎo)致簽名軌跡延遲，使得用戶體驗(yàn)較差；設(shè)備向主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，可能由于傳輸線纜受到干擾或者主機(jī)端主動(dòng)放棄數(shù)據(jù)而出現(xiàn)較高的誤碼率，導(dǎo)致保存在行業(yè)端數(shù)據(jù)庫(kù)中的簽名數(shù)據(jù)不真實(shí)。
[0008]總的來(lái)說(shuō)，現(xiàn)有的行業(yè)簽名設(shè)備使得用戶簽名的完整性、合法性和不可復(fù)制、不可抵賴性無(wú)法得到保障，容易產(chǎn)生糾紛。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明鑒于以上問(wèn)題，提供了一種數(shù)字簽名設(shè)備，其可確保用戶簽名的完整性和及時(shí)性,并且具有較高的安全性。
[0010]本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種數(shù)字簽名設(shè)備，其包括:手寫輸入單元(102)，其供用戶進(jìn)行手寫簽名，并采集用戶的簽名數(shù)據(jù)；控制處理單元(1012)，其獲取所述手寫輸入單元采集的簽名數(shù)據(jù)，并在所述簽名數(shù)據(jù)加密后將加密的簽名數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送至主機(jī)(200);和加密單元(103)，其接收來(lái)自所述控制處理單元(1012)用于備份的簽名數(shù)據(jù)，并對(duì)該用于備份的簽名數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和存儲(chǔ)，以及在簽名完成后，將所述用于備份簽名數(shù)據(jù)發(fā)送至所述主機(jī)(200)，用于與由控制處理單元(1012)實(shí)時(shí)發(fā)送至主機(jī)(200)的簽名數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。
[0011]本發(fā)明的另一個(gè)方面提供一種數(shù)字簽名系統(tǒng)，其包括:主機(jī)(200);和數(shù)字簽名設(shè)備(100)，其與所述主機(jī)通信，所述數(shù)字簽名設(shè)備(100)包括手寫輸入單元(102)，其供用戶進(jìn)行手寫簽名，并采集用戶的簽名數(shù)據(jù)；顯示單元(104)，其用于實(shí)時(shí)顯示所述手寫輸入單元(102)采集的簽名數(shù)據(jù)；控制處理單元(1012)，其獲取所述手寫輸入單元采集的簽名數(shù)據(jù)，并在所述簽名數(shù)據(jù)加密后將加密的簽名數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送至主機(jī)(200);和加密單元(103)，其接收來(lái)自所述控制處理單元(1012)用于備份的簽名數(shù)據(jù)，并對(duì)該用于備份的簽名數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和存儲(chǔ)，在簽名完成后，所述主機(jī)獲(200)取所述加密的用于備份簽名數(shù)據(jù)，并與之前實(shí)時(shí)獲取的簽名數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如果實(shí)時(shí)獲取的簽名數(shù)據(jù)和用于備份的簽名數(shù)據(jù)的誤碼率在設(shè)定范圍內(nèi)則認(rèn)為本次簽名有效，反之則認(rèn)為無(wú)效。
[0012]本發(fā)明再一個(gè)方面提供一種數(shù)字簽名方法，實(shí)時(shí)獲取用戶簽名數(shù)據(jù)，并傳輸至主機(jī)的步驟；在用戶簽名過(guò)程中，備份所述簽名數(shù)據(jù)的步驟；在簽名完成后，比較實(shí)時(shí)獲取的簽名數(shù)據(jù)和備份的簽名數(shù)據(jù)，并判斷簽名是否有效的步驟；其中如果實(shí)時(shí)獲取的簽名數(shù)據(jù)和備份的簽名數(shù)據(jù)的誤碼率在設(shè)定范圍內(nèi)則認(rèn)為本次簽名有效，反之則認(rèn)為無(wú)效。
[0013]使用本發(fā)明提供的數(shù)字簽名設(shè)備、系統(tǒng)以及數(shù)字簽名方法，在用戶簽名過(guò)程中實(shí)時(shí)將簽名數(shù)據(jù)傳輸至主機(jī)，并且同時(shí)備份簽名數(shù)據(jù)，在簽名完成后將備份的簽名數(shù)據(jù)上傳至主機(jī)，主機(jī)比較實(shí)時(shí)獲取的簽名數(shù)據(jù)和簽名完成后獲取的備份簽名數(shù)據(jù)，并根據(jù)比較結(jié)果判斷簽名的有效性。如果有效則保存，如果無(wú)效則重新進(jìn)行簽名。由此可見(jiàn)，采用本發(fā)明提供的數(shù)字簽名設(shè)備可確保簽名的完整。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明一實(shí)施方式的數(shù)字簽名系統(tǒng)的原理框圖；
[0015]圖2為圖1所示數(shù)字簽名系統(tǒng)的工作流程圖；
[0016]圖3為本發(fā)明一實(shí)施方式的簽名數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4是本發(fā)明另一實(shí)施方式的數(shù)字簽名系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
【具體實(shí)施方式】
[0018]為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明提供數(shù)字簽名設(shè)備、系統(tǒng)和數(shù)字簽名方法的進(jìn)行詳細(xì)描述。在這些附圖中，對(duì)于相同或者相當(dāng)?shù)臉?gòu)成要素，標(biāo)注相同標(biāo)號(hào)。以下僅為本發(fā)明的數(shù)字簽名設(shè)備、系統(tǒng)和數(shù)字簽名方法的最佳實(shí)施方式，本發(fā)明并不僅限于下述結(jié)構(gòu)。
[0019]圖1為本發(fā)明一實(shí)施方式的數(shù)字簽名系統(tǒng)的原理框圖。
[0020]如圖1所示本實(shí)施方式的數(shù)字簽名系統(tǒng)包括數(shù)字簽名設(shè)備100和主機(jī)200，數(shù)字簽名設(shè)備100和主機(jī)200通過(guò)USb或串口等連接通信，數(shù)字簽名設(shè)備100向主機(jī)200傳輸主機(jī)所需要的簽名數(shù)據(jù),主機(jī)200根據(jù)簽名數(shù)據(jù)獲得數(shù)字簽名，并完成相應(yīng)的業(yè)務(wù)。
[0021]數(shù)字簽名設(shè)備100包括主板單元101、手寫輸入單元102、加密單元103、顯示單元104。
[0022]主板單元101具備數(shù)字簽名設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)行的最小配置，比如單片機(jī)以及外圍電流或嵌入式系統(tǒng)。主板單元101是整個(gè)系統(tǒng)的核心單元，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)其余單元配合主板單元共同實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。主板單元101包括電源模塊1011、控制處理單元1012及存儲(chǔ)器1013。其中電源模塊1011負(fù)責(zé)向主板單元101及其它所有單元提供穩(wěn)定可靠的能量輸出?？刂铺幚韱卧?012是整個(gè)系統(tǒng)的中心，負(fù)責(zé)統(tǒng)一其它單元和/或模塊共同實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)所有功能，包括和主機(jī)200的通信交互、從手寫輸入單元102采集手寫收據(jù)、加密單元103和顯示單元104的驅(qū)動(dòng)等。存儲(chǔ)器1013分為兩部分，一部分是SRAM存儲(chǔ)器(靜態(tài)隨即訪問(wèn)存儲(chǔ)器)，負(fù)責(zé)