一種云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中的身份認(rèn)證方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及云計(jì)算，特別涉及一種云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中的身份認(rèn)證方法。
【背景技術(shù)】
[0002]云計(jì)算中龐大的數(shù)據(jù)交易和各類信息服務(wù)的背后卻隱藏著雜亂繁多的賬戶管理問題，使得數(shù)字身份無疑成為了關(guān)注焦點(diǎn)。近年來因?yàn)閿?shù)字身份泄露造成的侵犯?jìng)€(gè)人隱私案件時(shí)有發(fā)生。為了在云之間資源能安全共享，云彼此身份的合法性自然也成為重要的關(guān)注點(diǎn)。身份認(rèn)證作為信息安全的守衛(wèi)，是云安全措施不可或缺的環(huán)節(jié)。
[0003]為了實(shí)現(xiàn)通用登錄，很多機(jī)制也在開發(fā)和使用當(dāng)中。其中一些是針對(duì)合作網(wǎng)站之間安全交換信息認(rèn)證和授權(quán)而開發(fā)的框架或協(xié)議，而另一些則是橫跨網(wǎng)站、應(yīng)用程序和設(shè)備而搭建的，將身份以及關(guān)系信息融為一體的構(gòu)架，但現(xiàn)有以上架構(gòu)構(gòu)造信任的高額成本和作為身份提供者的可信第三方可能存在單點(diǎn)失效問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明提出了一種云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中的身份認(rèn)證方法，包括:
[0005]步驟一，生成認(rèn)證數(shù)據(jù)集，所述認(rèn)證數(shù)據(jù)集包括加密后的用戶屬性信息和保密策略；
[0006]步驟二，云平臺(tái)服務(wù)器獲得所述認(rèn)證數(shù)據(jù)集，執(zhí)行解密操作，對(duì)用戶進(jìn)行認(rèn)證；
[0007]步驟三，若認(rèn)證通過，根據(jù)所述保密策略刪除用戶屬性信息，返回接收信息給認(rèn)證模塊，允許用戶使用服務(wù)。
[0008]優(yōu)選地，所述步驟一，生成認(rèn)證數(shù)據(jù)集，所述認(rèn)證數(shù)據(jù)集包括加密后的用戶屬性信息和保密策略，進(jìn)一步包括:
[0009]云平臺(tái)的認(rèn)證模塊中的屬性庫根據(jù)云平臺(tái)服務(wù)器請(qǐng)求的屬性聲明來收集用戶對(duì)應(yīng)的屬性信息，然后利用認(rèn)證模塊的密鑰數(shù)據(jù)庫提供的屬性加密私鑰，調(diào)用虛擬機(jī)執(zhí)行非對(duì)稱加密過程，生成加密的用戶屬性信息，如果云平臺(tái)服務(wù)器沒有發(fā)送屬性請(qǐng)求，則將用戶允許的所有屬性信息加密，發(fā)送到認(rèn)證模塊的認(rèn)證執(zhí)行單元，認(rèn)證模塊的策略執(zhí)行單元選取相應(yīng)保密策略，所述保密策略包括完整性自檢、自刪除策略，認(rèn)證執(zhí)行單元將加密的用戶屬性信息、保密策略、屬性加密公鑰、簽名信息和虛擬機(jī)信息摘要五個(gè)部分一起用云平臺(tái)服務(wù)器提供的公鑰打包，生成認(rèn)證數(shù)據(jù)集，并通過安全通道傳輸給云平臺(tái)服務(wù)器。
[0010]優(yōu)選地，所述步驟二，云平臺(tái)服務(wù)器獲得所述認(rèn)證數(shù)據(jù)集，執(zhí)行解密操作，對(duì)用戶進(jìn)行認(rèn)證，進(jìn)一步包括:
[0011]云平臺(tái)服務(wù)器獲得認(rèn)證數(shù)據(jù)集后，輸入云平臺(tái)服務(wù)器提供的私鑰，虛擬機(jī)執(zhí)行解密操作，成功解密后，認(rèn)證數(shù)據(jù)集啟動(dòng)完整性自檢，將計(jì)算出的值與之前已經(jīng)保存在保密策略中的值對(duì)比，若符合則啟用認(rèn)證數(shù)據(jù)集。
[0012]優(yōu)選地，所述步驟三，若認(rèn)證通過，根據(jù)所述保密策略刪除用戶屬性信息，返回接收信息給認(rèn)證模塊，允許用戶使用服務(wù)，進(jìn)一步包括:
[0013]云平臺(tái)服務(wù)器對(duì)用戶的認(rèn)證通過后，如果云平臺(tái)服務(wù)器不查看用戶屬性信息，根據(jù)具體保密策略立即刪除用戶屬性信息，并將簽名信息交給云平臺(tái)服務(wù)器保存，云平臺(tái)服務(wù)器返回接收信息給認(rèn)證模塊，表示允許使用服務(wù)，當(dāng)用戶再次請(qǐng)求該相同的服務(wù)時(shí)，云平臺(tái)服務(wù)器只返回所述簽名，認(rèn)證模塊驗(yàn)證簽名即可表示認(rèn)證該云平臺(tái)服務(wù)器；若云平臺(tái)服務(wù)器需要查看用戶的屬性信息，輸入云平臺(tái)服務(wù)器提供的私鑰到虛擬機(jī)，解密用戶屬性信息，在保密策略中將多余的信息刪除，云平臺(tái)服務(wù)器得到信息后進(jìn)一步認(rèn)證，認(rèn)證通過后發(fā)送接收信息給認(rèn)證模塊，如果沒有通過，則返回拒絕信息。
[0014]本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0015]本發(fā)明提出了一種云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中的身份認(rèn)證方法，不需要可信第三方，用戶和服務(wù)器之間彼此進(jìn)行不公開的認(rèn)證，不需要暴露隱私屬性信息，防止信息的泄露或篡改。
【附圖說明】
[0016]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中的身份認(rèn)證方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下文與圖示本發(fā)明原理的附圖一起提供對(duì)本發(fā)明一個(gè)或者多個(gè)實(shí)施例的詳細(xì)描述。結(jié)合這樣的實(shí)施例描述本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于任何實(shí)施例。本發(fā)明的范圍僅由權(quán)利要求書限定，并且本發(fā)明涵蓋諸多替代、修改和等同物。在下文描述中闡述諸多具體細(xì)節(jié)以便提供對(duì)本發(fā)明的透徹理解。出于示例的目的而提供這些細(xì)節(jié)，并且無這些具體細(xì)節(jié)中的一些或者所有細(xì)節(jié)也可以根據(jù)權(quán)利要求書實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
[0018]本發(fā)明的一方面提供了一種云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中的身份認(rèn)證方法。圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中的身份認(rèn)證方法流程圖。本發(fā)明通過匿私有云身份認(rèn)證方案，可以被嵌入如智能卡等微型硬件中，終端用戶獲得合法使用權(quán)后通過各種移動(dòng)設(shè)備來請(qǐng)求服務(wù)。終端用戶不用擔(dān)心自己身份隱私問題，同時(shí)降低網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，克服網(wǎng)絡(luò)延遲。
[0019]云身份認(rèn)證空間參與的角色包含:私有云平臺(tái)服務(wù)器、云終端用戶和云平臺(tái)認(rèn)證模塊。而云平臺(tái)認(rèn)證模塊包含了以下六個(gè)部分。
[0020]虛擬身份庫:虛擬身份庫中包括簽名密鑰。簽名密鑰里存儲(chǔ)對(duì)用戶的虛擬賬戶VID進(jìn)行簽名保護(hù)的數(shù)字簽名Sg，Sg被發(fā)送到認(rèn)證執(zhí)行單元中去組建認(rèn)證數(shù)據(jù)集。認(rèn)證過程結(jié)束后，云平臺(tái)服務(wù)器將得到并選擇保存Sg。當(dāng)下一次被請(qǐng)求服務(wù)時(shí)，即使云平臺(tái)服務(wù)器有認(rèn)證屬性的需求，終端用戶只需用Sg作為條件進(jìn)行元數(shù)據(jù)認(rèn)證，云平臺(tái)服務(wù)器把解密元數(shù)據(jù)得到的值跟之前存儲(chǔ)的Sg對(duì)比就能完成認(rèn)證了。這樣即提高了認(rèn)證效率也減少了暴露隱私信息的次數(shù)。
[0021]屬性庫:屬性庫用于將用戶的個(gè)人隱私屬性信息收集起來并用密鑰數(shù)據(jù)庫提供的屬性加密私鑰AKpr加密，生成密文EAT保存其中，如:Email地址、電話號(hào)碼。認(rèn)證初始化過程中屬性庫將EAT發(fā)送給認(rèn)證執(zhí)行單元打包生成認(rèn)證數(shù)據(jù)集。在認(rèn)證過程中，如若云平臺(tái)服務(wù)器需要查看用戶的屬性信息ATT，則首先使用屬性加密公鑰AKpu解密獲取屬性信息。值得注意的是，用戶可以選擇提供給屬性庫全部或部分個(gè)人隱私信息，而不是由屬性庫自動(dòng)搜索用戶所擁有的所有屬性，這樣給了用戶更多權(quán)力來掌控自己的隱私。而且，由于云環(huán)境的動(dòng)態(tài)特性，用戶信息也可能變化，所以用戶想請(qǐng)求新的服務(wù)時(shí)，需要添加新的屬性信息，這時(shí)可以通過屬性庫更新或是修改自己的屬性信息。
[0022]認(rèn)證執(zhí)行單元:認(rèn)證執(zhí)行單元的職責(zé)是生成非公開認(rèn)證的元數(shù)據(jù)描述令牌和認(rèn)證數(shù)據(jù)集。認(rèn)證階段首先認(rèn)證執(zhí)行單元首先會(huì)得到云平臺(tái)服務(wù)器發(fā)送的服務(wù)器令牌，然后調(diào)用虛擬機(jī)中的查詢算法描述元數(shù)據(jù)令牌的有效性來認(rèn)證云平臺(tái)服務(wù)器是否合法。然后認(rèn)證執(zhí)行單元還會(huì)利用得到的服務(wù)器ID及其他安全參數(shù)等為用戶生成自己的元數(shù)據(jù)描述令牌UTKf，讓云平臺(tái)服務(wù)器完成對(duì)用戶的身份匿名認(rèn)證。認(rèn)證執(zhí)行單元還負(fù)責(zé)生成屬性認(rèn)證所需的認(rèn)證數(shù)據(jù)集。
[0023]認(rèn)證數(shù)據(jù)集由五部分構(gòu)成:加密的屬性信息EAT、簽名的虛擬賬戶Sg、保密策略、屬性加密公鑰AKpu和基于虛擬機(jī)的信息摘要(包含認(rèn)證過程所必需的執(zhí)行代碼和算法)。保密策略中包括了認(rèn)證數(shù)據(jù)集在到達(dá)云平臺(tái)服務(wù)器后，啟用前后的一系列保密策略，通過虛擬機(jī)實(shí)施這些策略，完成認(rèn)證。整個(gè)認(rèn)證數(shù)據(jù)集打包后用云平臺(tái)服務(wù)器的公鑰加密，又添加了一道安全防線。
[0024]策略執(zhí)行單元:包括了各種保密策略和機(jī)制，如:完整性自檢、自刪除、生命周期、審計(jì)和日志等，還可以根據(jù)用戶應(yīng)用需求添加的策略來加強(qiáng)認(rèn)證安全。其中完整性自檢策略規(guī)定了定期檢查自我數(shù)據(jù)的完整性，確保數(shù)據(jù)沒有被惡意篡改或破壞。當(dāng)數(shù)據(jù)集到達(dá)云平臺(tái)服務(wù)器時(shí)，也會(huì)啟用完整性自檢，成功通過后才能啟用認(rèn)證模塊。自刪除機(jī)制則包括兩種形式:
[0025]當(dāng)發(fā)現(xiàn)威脅或是惡意破壞的跡象，立即通過虛擬機(jī)啟動(dòng)自刪除所有數(shù)據(jù)，以防隱私信息被竊或是篡改。或是認(rèn)證過程中，對(duì)于云平臺(tái)服務(wù)器沒有請(qǐng)求的屬性信息，視為多余隱私信息，把這部分信息消除掉，以防隱私安全問題。而生命周期管理，制定了 VID的生成、配置、管理和撤消回收等。日志和審計(jì)制度則記錄認(rèn)證模塊運(yùn)行的情況，及時(shí)獲得危險(xiǎn)警告或故障通知等，以便描述或是事故處理。
[0026]虛擬機(jī):系統(tǒng)中(包括認(rèn)證模塊和云平臺(tái)服務(wù)器端)的虛擬機(jī)是一個(gè)執(zhí)行代碼的容器，含操作系統(tǒng)和一些基礎(chǔ)的系統(tǒng)代碼，同時(shí)裝載了加解密、查詢等算法和程序，用于加強(qiáng)實(shí)施保密策略，和執(zhí)行其他組件的任務(wù)。發(fā)送給云平臺(tái)服務(wù)器的認(rèn)證數(shù)據(jù)集和元數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫都會(huì)分配虛擬機(jī)信息摘要，包含了執(zhí)行屬性認(rèn)證和匿名認(rèn)證過程所需的算法和代碼，來完成整個(gè)認(rèn)證過程。
[0027]密鑰數(shù)據(jù)庫:存儲(chǔ)著供加解密屬性信息的密鑰，和認(rèn)證中元數(shù)據(jù)加密過程生成的密鑰。
[0028]雙向云身份認(rèn)證包含兩大機(jī)制:匿名認(rèn)證和屬性認(rèn)證。首先介紹這兩個(gè)機(jī)制的認(rèn)證細(xì)節(jié)，然后分析具體場(chǎng)景下整個(gè)認(rèn)證流程。
[0029]屬性認(rèn)證:
[0030]I)認(rèn)證數(shù)據(jù)集生成階段
[0031]屬性庫根據(jù)云平臺(tái)服務(wù)器請(qǐng)求的屬性聲明來收集用戶對(duì)應(yīng)的屬性信息。然后利用密鑰數(shù)據(jù)庫提供的屬性加密私鑰AKpr，調(diào)用虛擬機(jī)執(zhí)行非對(duì)稱加密過程，生成EAT。如果云平臺(tái)服務(wù)器沒有發(fā)送明確的屬性請(qǐng)求，則將用戶允許的所有屬性信息加密，發(fā)送到認(rèn)證執(zhí)行單元。策略執(zhí)行單元選取相應(yīng)保密策略，如:完整性自檢、自刪除策略等。認(rèn)證執(zhí)行單元將EAT、保密策略、AKpu、Sg和虛擬機(jī)信息摘要五個(gè)部分一起用云平臺(tái)服務(wù)器提供的公鑰SKPu打包，生成認(rèn)證數(shù)據(jù)集，并通過安全通道傳輸給云平臺(tái)服務(wù)器。
[0032]2)認(rèn)證數(shù)據(jù)集啟用階段
[0033]云平臺(tái)