CN100493077C - 增强的消息传递安全 - Google Patents

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Abstract

一种保密消息传递方法，包括以下步骤：接收已加密消息，所述消息已经使用相应的普及型设备的标记加密；无线地验证所述普及型设备的存在；以及如果能验证其存在，则使用所述标记解密所述消息。所述验证步骤包括以下步骤：建立与所述普及型设备的无线链接；以及通过所述无线链接查询所述普及型设备。具体地，所述建立步骤包括以下步骤：建立与所述普及型设备的蓝牙链接。另外，所述查询步骤包括以下步骤：请求定位所述普及型设备的地理坐标。

Description

增强的消息传递安全
技术领域
本发明涉及消息安全，更具体地讲，涉及基于身份验证保护通过无线设备的电子消息安全。
背景技术
电子消息传递，更具体地讲，电子邮件(电邮)与即时信使(IM)的使用，继续以令人瞠目的速度增长。结果，似乎电子消息传递，包括电邮与IM，已经成为一种人际交流的重要模式，只有无线通信能与之匹敌。然而，每个被传送的消息都可导致对安全性的无意破坏。具体地讲，当非消息所希望的接收方的一方访问该消息时，就迷失了安全交易的意图。
近年来已经实现了各种技术，以补救与电子消息相关联的一些实际的以及所设想的风险。具体地讲，已经使用非对称加密算法来确保不仅只有所希望的接收方才能够访问经加密的内容，而且确保只有持有密钥的所希望的接收方才能够访问经加密的内容。然而，如在短距离与长距离无线通信领域中人们已经公知的，无线传送固有地容易受到第三方接收者的未授权捕获。
具体地讲，视线通信协议一直容易受到对于通信安全性的有意与无意的破坏。类似地，诸如蓝牙、Wi-Fi、以及其他IEEE 802.11变体等所建议的以及正在走向成熟的短距离无线技术易于由未授权用户捕获敏感数据。Wi-Fi技术尤其成为在公司环境下人们忧虑的原因，因此通过快速紧急地开发，已经产生了几种技术性的补救措施，这些措施直接处理Wi-Fi网络中的安全性。然而，没有一项补漏措施证明是对于保密消息传递的有效措施。
尽管有无线消息传递的安全风险，但是无线的、普及型设备作为一种人际交流的手段的发展是前所未有的。在常规计算中仍然完全见不到许多与在计算应用中使用无线的、普及型设备相关联的优点。例如，虽然一般与常规计算自身相关联的固定位置计算不提供任何附加方面(dimension)，但是无线的、普及型计算对计算增加了个人方面。
具体地讲，诸如蜂窝式电话与个人数字助理等无线的、普及型计算设备很少与固定位置相关联。但是，无线的、普及型计算设备经常与用户的位置紧密相关。然而，没有几项正在浮现的技术理解了无线的、普及型计算设备的个人方面。更重要的是，没有正在浮现的技术利用了在保密消息传递环境下的无线的、普及型计算的个人方面。
发明内容
本发明提供了一种受保护的消息传递系统与方法。该保密消息传递系统包括消息源与消息接收方，通过计算机通信网络相互通信链接。该系统还包括普及型计算设备以及唯一地标识所述普及型计算设备的至少一个标记。该系统还包括安装在所述消息接收方中的第一无线通信接收器/发射器，以及安装在所述普及型计算设备中的第二无线通信接收器/发射器。
该系统还包括与所述消息源相关联的加密引擎以及与所述消息接收方相关联的解密引擎。具体地，所述加密引擎被配置来加密希望送给具有所述个标记的消息接收方的消息。所述解密引擎被配置来只有当已经在所述第一与第二无线通信接收器/发射器之间已经建立无线链接时，才用所述标记解密所述消息。
在本发明的一种实施方式中，所述第一与第二无线通信接收器/发射器为短距离射频接收器/发射器。例如，所述短距离射频接收器/发射器符合蓝牙无线协议。另外，所述标记可以包括对应于所述普及型计算设备的介质访问控制(MAC)地址。在一种可替换实施方式中，在所述普及型计算设备中可以安装地理位置定位系统。在该可替换方面，所述标记可以包括指明所述普及型设备的地理位置的地理坐标集合。
一种保密消息传递方法包括以下步骤：接收已加密消息，所述消息已经被使用相应的普及型设备的标记加密；无线地验证所述普及型设备的存在；以及如果能验证其存在，则使用所述标记解密所述消息。所述验证步骤可以包括以下步骤：建立与所述普及型设备的无线链接；以及通过所述无线链接查询所述普及型设备。具体地，所述建立步骤可以包括以下步骤：建立与所述普及型设备的蓝牙链接。
所述查询步骤可以包括以下步骤：发送请求给所述普及型设备。具体地讲，所述请求可以包括以下之一：对于所述标记的请求、对于基于所述标记的解密密钥的请求、以及对于对所述请求的确认的请求。在本发明方法的另一方面，所述查询步骤可以包括以下步骤：请求定位所述普及型设备的地理坐标。
附图说明
下面将参照附图描述仅作为示例的本发明的优选实施方式。
图1A为保密消息传递系统的示意图，其中在常规计算设备中接收并处理消息；
图1B为保密消息传递系统的示意图，其中在普及型计算设备中接收并处理由常规计算设备转发的消息；以及
图2为在本发明优选的保密消息传递系统中用于安全地传递消息的过程的方框图。
具体实施方式
图1A为根据本发明实施方式的保密消息传递系统的示意图，其中在常规计算设备中接收并处理消息。该系统可以包括两个“常规”计算设备120A、130A，120A、130A被配置用于通过公共网络110A(例如因特网)的数据通信。常规计算设备120A、130A可以包括桌面型计算机、服务器计算机、便携式膝上计算机、中型计算机、大型计算机，但是本发明不严格限于此处所列举的那些计算设备类型。
重要的是，常规计算设备130A还被配置用于短距离无线通信，包括红外线通信与短距离射频通信。短距离射频通信的例子包括Wi-FiTM(IEEE802.11(B))以及其他802.11变体，以及蓝牙通信与其他802.15变体，然而本发明不限于任何特定短距离射频通信技术。在任何情况下，常规计算设备130A能够建立并维护通过短距离无线通信信道与普及型计算设备160A的数据通信链接。
普及型计算设备160A可以是任何具有个人方面(personal dimension)的设备，包括(例如)笔记本计算机、可处理数据的蜂窝式电话、个人数字助理(PDA)、寻呼机或者在车辆或衣物中的嵌入式系统。值得注意的是，普及型计算设备160A具有与其相关联的标记150A。标记150A为适合于明确标识普及型计算设备160A的任意标识符。适当标识符的一个例子可以包括MAC地址或诸如此类的硬件序列号。标记150A可以转发到常规计算设备120A。因此，当要将消息被通过公共网络110A发送到常规计算设备130A时，可以首先使用标记150A唯一地保护该消息。
在这一方面，对称与非对称加密技术在本领域中是公知的，因此该消息可以利用此类技术使用标记150A作为加密密钥或者作为用于生成加密/解密密钥对的种子进行保护。结果，保密消息140A可以被转发给常规计算设备130A，而不用怕授权接收者访问该受保护的消息140A。收到之后，常规计算设备130A建立与普及型计算设备160A的无线链接。只有当在普及型计算设备160A与常规计算设备130A之间有效地建立了无线链接时，在这两者之间才能交换标记150A。
一旦进行了交换，标记150A就可以用来生成解密受保护消息140A所需的解密密钥。可替换地，在标记150A为解密密钥的情况下，不需要明确表示。在任何情况下，考虑到普及型计算设备160A的个人方面，普及型计算设备160A到常规计算设备130A的邻近性可以用来增加该受保护消息的接收方为所希望接收方的可能性。另外，在只有标记150A而没有加密密钥已经被在常规计算设备130A与普及型计算设备160A之间无线通信的情况下，就可以绕过与短距离无线通信相关联的不安全性。
重要的是，虽然在图1A中，常规计算设备120A、130A被显示为可能与固定位置相关联的计算机，但是常规计算设备120A、130A可以包括其他普及型计算设备，诸如PDA、可处理数据的蜂窝式电话、寻呼设备或诸如此类的嵌入式系统。在这方面，图1B为保密消息传递系统的示意图，其中在普及型计算设备中接收并处理由常规计算设备转发的消息。
图1B的系统可以包括常规计算设备120B，以及第一普及型计算设备130B，两者都被配置用于通过公共网络(例如因特网)110B借助无线网关180B的数据通信，无线网关180B被配置来支持与第一普及型计算设备130B的通信。如同在图1A中的情况一样，在图1B的系统中，第一普及型计算设备130B可以进一步被配置用于短距离无线通信，包括红外线通信以及短距离射频通信。使用短距离无线通信信道，第一普及型计算设备130B可以建立并维护与第二普及型计算设备160B的数据通信链接。
第二普及型计算设备160B可以具有与其相关联的标记150B。与上述一样，标记150B可以是适合于明确标识普及型计算设备160A的任意标识符，包括(例如)MAC地址或诸如此类的硬件序列号。在进行常规计算设备120B与第一普及型计算设备130B之间的安全通信之前，可以将标记150B转发给常规计算设备120B。因此，当要将消息通过公共网络110B发送给第一普及型计算设备130B时，可以首先使用标记150B唯一地保护该消息。
具体地讲，该消息可以利用使用标记150A作为加密密钥或者作为用于生成加密密钥的种子的技术进行保护。结果，受保护的消息140B可以被转发给第一普及型计算设备130B，而不用怕授权用户访问该受包含消息140B。收到之后，第一普及型计算设备130B可以建立与第二普及型计算设备160B的无线链接。只有当在第一普及型计算设备130B与第二普及型计算设备160B两者之间有效地建立了无线链接时，在这两者之间才能交换标记150B。交换之后，标记150B可以用来生成解密受保护消息140B所需的解密密钥。可替换地，在标记150B为解密密钥的情况下，不需要明确表示。
在任何情况下，考虑到第二普及型计算设备160B的个人方面，第二普及型计算设备160B到第一普及型计算设备130B的邻近性可以用来增加该受保护消息的接收方为所希望的接收方的可能性。另外，在只有标记150B而没有加密密钥已经在普及型计算设备130B、160B之间无线通信的情况下，就可以绕过与短距离无线通信相关联的不安全性。
图2为在本发明优选实施方式的保密消息传递系统中用于安全地通信消息的过程的方框图。消息源210可以以已加密形式250安全地与消息接收方220交换消息200。具体地，可以使用基于标记240的加密密钥，将消息200放置在已加密形式250中。标记240可以是唯一地标识普及型计算设备230的任何适当的标识符，普及型计算设备230与消息接收方220作为个人相关联。虽然可以设想许多这种标识符，例子可以包括普及型计算设备230的MAC，甚或普及型计算设备230的地理位置。特别地，标记240既可以由消息源210直接从普及型计算设备230获取，也可以由其间接通过对等索引方案或者通过集中注册表获取。
一旦处于已加密形式250，就可以将消息200转发给接收方。有利的是，通过当解密处于已加密形式250的消息200时要求普及型计算设备230存在，可以确认接收方的身份。具体地说，普及型计算设备230可以利用几种技术进行确认。在一种优选实施方式中，可以基于标记240生成的解密密钥可以由消息源210转发给普及型计算设备230。当消息接收方220试图访问处于其加密形式250的消息200时，消息接收方中的消息客户端可以查询普及型计算设备230，以获得解密密钥。
尽管如此，其他配置也同样是优选的。例如，在可替换优选实施方式中，已经基于标记240生成的加密密钥可以被预先存储在普及型计算设备230中。在另一优选实施方式中，可以将通知转发给普及型计算设备230，以响应由消息接收方220接收到消息200的已加密形式250。该通知可以请求普及型计算设备230建立与消息源210的通信链接，以检索解密密钥。
在另一可替换实施方式中，加密密钥可以与消息200的已加密形式250一起转发给消息接收方220。接收后，消息接收方220可以查询普及型计算设备230，以获得标记。另外，众所周知，在某些短距离通信协议中，设备标识符可能作为通信的份内之事发送，而在与本发明结合的某些短距离通信中协议中，可以在消息接收方220与普及型计算设备230之间只交换进行或不进行的查询及查询响应。
特别地，除硬件标识符之外，标记240可以包括普及型计算设备230的地理位置。在这方面，可以根据普及型计算设备230的所建议的地理位置，将消息200放置于已加密形式250。在接收到处于其已加密形式250的消息200之后，普及型计算设备230的实际地理位置与所建议的地理位置相比正确的情况下，就可以根据计算设备230的地理位置来计算访问消息200的解密密钥。
考虑到计算设备230的个人方面，访问在消息源与消息接收方之间交换的保密消息一般需要计算设备230，就可以理解在普及型计算设备已经被消息接收方损坏、抛弃、错放、丢失或被盗的情况下，可能产生通信困难。为了绕过这些不常见的情况，根据本发明，消息接收方可以建立与消息源的辅助通信链接，以在确立消息接收方的身份使得消息源满意之后接收解密密钥。
这样便描述了一种保密消息传递系统，其中使用与普及型计算设备链接的标记来保护消息，该普及型计算设备与所希望的接收方个人地相关联。受保护的消息通过常规数据通信信道转发给所希望的接收方。在接收之后，所希望接收方的接收计算设备从该普及型计算设备中检索该标记，以访问受保护的消息。具体地，该接收计算设备建立与该普及型计算设备的无线通信链接，可以通过该链接将该标记通信给接收方。
本发明可以实现为在硬件、软件或者软件与硬件的组合之内由计算机进行的过程。本发明方法以及本发明系统的实现可以以集中方式实现于一个计算机系统之中，或者以分布式方式实现，其中不同的部分被分散在几个互连的计算机系统之间。任何类型的计算机系统或者用于执行此处所述的方法的装置都适合于执行此处所述的功能。
硬件与软件的典型的组合可以是具有计算机程序的通用计算机系统，该计算机程序当被加载并执行时，控制该计算机系统，使得其执行此处描述的方法。本发明也可以实施于计算机程序产品之中，该计算机程序产品包含了所有使能此处所述的方法的实现的特征，并且在被加载到计算机系统时能够执行这些方法。
本文中的计算机程序或应用指一组指令的任意语言、代码或标记的任意表达形式，该组指令意在使具有信息处理能力的系统或者直接或者在以下之一或全部之后执行特定功能：a)转换到另一语言、代码或标记；b)以不同的物质形式重现。

Claims (11)

1.一种保密消息传递系统，包括：
消息源与消息接收方，通过计算机通信网络相互通信链接；
普及型计算设备；唯一地标识所述普及型计算设备的至少一个标记；
安装在所述消息接收方中的第一无线通信接收器/发射器，以及安装在所述普及型计算设备中的第二无线通信接收器/发射器；
与所述消息源相关联的加密引擎，被配置来用所述至少一个标记加密希望发送给所述消息接收方的消息；以及
与所述消息接收方相关联的解密引擎，被配置来只有当已经在所述第一与第二无线通信接收器/发射器之间建立无线链接时，才用所述至少一个标记解密所述消息。
2.根据权利要求1的保密消息传递系统，其中所述第一与第二无线通信接收器/发射器为短距离射频接收器/发射器。
3.根据权利要求2的保密消息传递系统，其中所述短距离射频接收器/发射器符合蓝牙无线协议。
4.根据以上权利要求中任意一项的保密消息传递系统，其中所述标记包括对应于所述普及型计算设备的介质访问控制(MAC)地址。
5.根据权利要求1-3中任意一项的保密消息传递系统，还包括安装在所述普及型计算设备中的地理位置定位系统。
6.根据权利要求5的保密消息传递系统，其中所述标记包括指明所述普及型计算设备的地理位置的地理坐标集合。
7.一种保密消息传递方法，该方法包括以下步骤：
接收已加密消息，所述消息已经被使用相应的普及型设备的标记加密；
无线地验证所述普及型设备的存在；以及
如果能验证其存在，则使用所述标记解密所述消息。
8.根据权利要求7的保密消息传递方法，其中所述验证步骤包括以下步骤：
建立与所述普及型设备的无线链接；以及
通过所述无线链接查询所述普及型设备。
9.根据权利要求8的保密消息传递方法，其中所述建立步骤包括以下步骤：建立与所述普及型设备的蓝牙链接。
10.根据权利要求8的保密消息传递方法，其中所述查询步骤包括以下步骤：发送请求给所述普及型设备，所述请求包括以下之一：对于所述标记的请求、对于基于所述标记的解密密钥的请求、以及对于对所述请求的确认的请求。
11.根据权利要求8的保密消息传递方法，其中所述查询步骤包括以下步骤：请求定位所述普及型设备的地理坐标。
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