CN101115226A - 简信验证系统及简信验证方法 - Google Patents

Abstract

简信验证系统包括发送端及接收端，发送端用以发送具有内容及签名的内容简信，而接收端用以接收内容简信。发送端包括第一单向散列函数计算器及解密函数计算器。第一单向散列函数计算器计算内容的散列值，而解密函数计算器用以产生签名，且签名依据一私密密钥对散列值解密而得。接收端包括第二单向散列函数计算器及加密函数计算器。第二单向散列函数计算器计算内容的散列值，而加密函数计算器用以产生加密签名。加密签名依据一公开密钥对签名加密而得，接收端根据散列值与加密签名是否相同，对内容简信进行验证。

Description

简信验证系统及简信验证方法

技术领域

本发明有关于一种简信系统，且特别是有关于一种能自动对简信进行验证的简信验证系统及其简信验证方法。

背景技术

全球移动通信系统(Global System for Mobile Communication)简称为GSM，继模拟移动电话系统AMPS之后，全球分布最广用户最多的数字式移动电话通信系统。

GSM的网络简信服务分为简信广播服务(Cell Broadcast Service，CBS)及手机简信服务(Short Message Service，SMS)。

简信广播服务发送端通过基地台将信息发送至涵盖区域内的各接收端，发送端与接收端例如为移动电话。广播频道一般分为0-999，使用者能通过将移动电话设定其中一个频道，以接收简信广播。每一广播内含82字(octet)，一则信息最多可用15个分页来组成。一般而言，最常应用于传递地区信息、交通状况及天气预报等实时的数据。

手机简信服务提供一个简信无线传输服务，其特性是无建立连接(Connectionless)、低容量(Low-Capacity)及低时间效能(Low-TimePerformance，Not Real-Time)。且手机简信服务用于移动电话之间文字信息的传递，一般来说信息不超过160个字，而简信经发送端发送后，将先被传送至手机简信中心(Short Message Service Center，SMSC)，再由手机简信中心以简信传送点对点(Short Message Deliver Point-to-Point)格式将信息送到接收端。

随着移动电话的普及，以及移动电话业者对简信输入功能的提升，除了一般使用者会利用手机简信互相传递信息之外，越来越多的政府机关及金融机构也利用简信来通知或民众或客户一些重要的消息，如罚款逾期及信用卡扣款等等。

然而，由于目前移动电话无法自动地辨识简信的来源真伪，因此，许多不肖之徒假借政府机关或金融机构名义，大量地发送不实简信诱骗民众上当，造成许多民众沦为诈骗事件的受害者。所以，如何能让移动电话自动地分辨出简信的来源真伪，即成为目前本领域越来越重要的课题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的就是在提供一种简信验证系统及简信验证方法。接收端能根据简信的签名自动地确认发送端的身份，以避免消费者成为诈骗事件的受害者。

根据本发明的目的，提出一种简信验证系统。简信验证系统包括发送端及接收端，发送端用以发送内容简信，且内容简信至少包括一内容(Content)及一签名(Signature)，而接收端用以接收内容简信。

发送端包括第一单向散列函数(One-Way Hash Function)计算器及解密函数计算器。第一单向散列函数计算器用以计算内容的散列值，而解密函数计算器用以产生签名，且签名依据一私密密钥(Secure Private Key)对散列值解密而得。

接收端包括第二单向散列函数计算器及加密函数计算器。第二单向散列函数计算器用以计算内容的散列值，而加密函数计算器用以产生加密签名。加密签名依据一公开密钥(Public Key)对签名加密而得，接收端根据散列值与加密签名是否相同，以验证内容简信的来源合法性。

根据本发明的另一目的，提出一种简信验证方法。

简信验证方法用于一简信验证系统，且简信验证系统包括一发送端及一接收端。简信验证方法包括如下步骤：

首先，发送端发送内容简信，且内容简信至少包括一内容及一签名，而签名依据一私密密钥对内容的散列值解密而得。

接着，接收端接收内容简信，并依据一公开密钥对签名加密后产生一加密签名。

最后，接收端根据散列值与加密签名是否相同，以验证内容简信的来源合法性。

为让本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合附图，详细说明如下：

附图说明

图1为广播密钥简信的方块图。

图2为广播密钥简信的示意图。

图3为密钥简信格式的示意图。

图4为接收端接收密钥简信的流程图。

图5为发送内容简信的方块图。

图6为内容简信格式的示意图。

图7为发送端的方块图。

图8为接收端的方块图。

图9为接收端接收内容简信的流程图。

图10为密钥数据库的示意图。

图11为简信验证方法的流程图。

主要元件符号说明

10：简信验证系统

110：发送端

111、151：单向散列函数计算器

112：解密函数计算器

113：存储单元

114：操作系统

115、155：无线收发单元

120：公开密钥管理服务器

130：电信端

132：网络操作者

134：基地台

150：接收端

152：加密函数计算器

153：存储单元

154：操作系统

156：简信应用程序

157：使用者介面

158：显示单元

159：密钥数据库

具体实施方式

广播密钥简信

请参照图1，其为广播密钥简信的方块图。简信验证系统10包括发送端110、公开密钥管理服务器(Public Key Manager)120、电信端130及接收端150。

发送端110例如为政府机关或金融机构。发送端110产生彼此互相配对的公开密钥(Public Key)Kpx及私密密钥(Secure Private Key)Ksx，并将公开密钥Kpx交由公开密钥管理服务器120。

公开密钥管理服务器120由一具有公信力的机构所管理，并由该机构对发送端110的身份进行严格的把关与确认。为了加强简信验证系统10的安全性，发送端110能通过书面或网络等不同方式定期地向公开密钥管理服务器120注册(Register)/更新(Update)公开密钥Kpx，以避免遭到破解。

公开密钥管理服务器120于公开密钥Kpx注册/更新后，即要求电信端130以简信广播服务(Cell Broadcast Service，CBS)的方式，广播具有公开密钥Kpx的密钥简信M1至其传送范围内的所有接收端150。

接收端150例如为移动电话，使用者能通过设定移动电话中某一广播通道为密钥广播通道Ch(n)，并以此密钥广播通道Ch(n)接收密钥简信M1。

请参照图2，其为广播密钥简信的示意图。为了确保公开密钥Kpx的传送无误，当合法的发送端110向公开密钥管理服务器120注册/更新公开密钥Kpx后，公开密钥管理服务器120将进一步地向发送端110进行确认。

而电信端130包括网络操作者(Network Operator)132及基地台(BaseStation)134。当公开密钥管理服务器120向网络操作者132要求广播密钥简信M1时，网络操作者132也进一步地会向公开密钥管理服务器120进行确认。并于确认无误后，网络操作者132才通过基地台134由密钥广播通道Ch(n)广播密钥简信M1至接收端150。

密钥简信格式

请参照图3，其为密钥简信格式的示意图。密钥简信M1包括序列号(Serial Number)、信息识别(Message Identifier)、数据编码(Data CodingScheme)、页别(Page Identifier)、广播标签(Signature BroadcastingTag)Tag1、签名识别码(Signature ID)ID及公开密钥(Signature PublicKey)Kpx。序列号、信息识别、数据编码及页别为本领域所公知，在此不另行赘述。

本实施例所新增的广播标签Tag1用以表示密钥简信M1是否有效，而不同的签名识别码ID对应于不同的公开密钥Kpx。接收端150并根据签名识别码ID储存储公开密钥Kpx。

接收端接收密钥简信

请参照图4，其为接收端接收密钥简信的流程图。首先如步骤410所示，接收端150等待由密钥广播通道Ch(n)所传送的密钥简信M1。

接着如步骤420所示，接收端150接收密钥简信M1。

接着如步骤430所示，接收端150根据广播标签Tag1判断密钥简信M1是否有效(Vaild)。

若无效则如步骤440所示，丢弃(Drop)密钥简信M1。

反之，若有效则如步骤450所示，根据签名识别码ID储存储公开密钥Kpx。

发送内容简信

请参照图5，其为发送内容简信的方块图。发送端110要求电信端130以手机简信服务(Short Message Service，SMS)的方式发送内容简信M2至接收端150。

接收端150根据的前所接收的公开密钥Kpx即能验证此内容简信M2的来源合法性，进而杜绝诈骗集团的不实简信。

内容简信格式

请参照图6，其为内容简信格式的示意图。内容简信M2包括简信服务中心信息长度(Length of the SMSC Information)、简信服务中心地址种类(Typeof Address of SMSC)、简信服务中心号码(SMSC Number)、简信服务投递信息的第一个字(First Octet of This SMS-DELIVER Message)、发送端地址长度(Length of the Sender Address)、发送端号码的地址种类(Type of Addressof the Sender Number)、发送端号码(Sender Number)、协定识别(ProtocolIdentifier)、数据编码(Data Encoding Scheme)、时间戳记(Time Stamp)、使用者数据长度(Length of User Data)、签名标签(Signature Tag)Tag2、签名识别码(Signature ID)、签名(Signature)S及内容(Content)C。

简信服务中心信息长度(Length of the SMSC Information)、简信服务中心地址种类(Type of Address of SMSC)、简信服务中心号码(SMSC Number)、简信服务投递信息的第一个字(First Octet of This SMS-DELIVER Message)、发送端地址长度(Length of the Sender Address)、发送端号码的地址种类(Type of Address of the Sender Number)、发送端号码(Sender Number)、协定识别(Protocol Identifier)、数据编码(Data Encoding Scheme)、时间戳记(Time Stamp)、使用者数据长度(Length of User Data)及内容C为本领域所公知，在此不另行赘述。

本实施例所新增的签名标签Tag2用以表示内容简信M2是否需进行验证，若内容简信M2需进行验证，则接收端150根据签名识别码ID选择对应的公开密钥Kpx，并依据公开密钥Kpx对签名S进行加密，以验证内容简信M2的来源合法性。

发送端

请参照图7，其为发送端的方块图。发送端110包括单向散列函数(One-Way Hash Function)计算器111、解密函数计算器112、存储单元113、操作系统114及无线收发单元(Transceiver Unit)115。

单向散列函数计算器111利用单向散列函数计算出内容C的散列值FH(C)。存储单元113存有与公开密钥Kpx互相配对的私密密钥(SecurePrivate Key)Ksx。

解密函数计算器112依据私密密钥Ksx及解密函数DA对散列值FH(C)解密后产生签名S，且S＝DA(Ksx，FH(C))。操作系统114将具有内容C及签名S的内容简信M2通过无线收发单元115或以网络方式发送至电信端130。电信端130再以手机简信服务的方式发送内容简信M2至接收端150。

接收端

请参照图8，其为接收端的方块图。接收端150包括单向散列函数计算器151、加密函数计算器152、存储单元153、操作系统154、无线收发单元155、简信应用程序156、使用者介面157及显示单元158。

无线收发单元155接收内容简信M2后，操作系统154将内容简信M2储存储于存储单元153中，且存储单元153还包括密钥数据库159。密钥数据库159用以储存储公开密钥Kpx，加密函数计算器152依据公开密钥Kpx及加密函数EA对签名S进行加密后产生加密签名E，且E＝EA(Kpx，S)。

而单向散列函数计算器151再利用单向散列函数计算出内容C的散列值FH(C)。操作系统154并比较加密签名E与散列值FH(C)是否相同，若相同则表示内容简信M2的来源合法。相反地，如果加密签名E与散列值FH(C)不相同，则表示内容简信M2的来源非法。

内容简信M2的来源经验证合法后，使用者即能通过使用者介面157及简信应用程序156将来源合法的内容简信M2显示于显示单元158。

接收端接收内容简信

请参照图9，其为接收端接收内容简信的流程图。首先如步骤910所示，接收端150等待内容简信M2，且内容简信M2以手机简信服务方式所发送。

接着如步骤920所示，接收端150接收内容简信M2。

跟着如步骤930所示，接收端150根据签名标签Tag2判断内容简信M2是否需进行验证。

若否，则表示内容简信M2仅为一般日常信息，不需要特别进行验证内容简信M2的来源合法性。将如步骤940所示，直接显示内容简信M2于显示单元128。

若接收端150根据签名标签Tag2判断内容简信M2需进行验证，则如步骤950所示，接收端150根据签名识别码ID自密钥数据库159中找寻对应的公开密钥Kpx。

然后如步骤960所示，判断密钥数据库159中对应于签名识别码ID的公开密钥Kpx是否寻获。

若否，则如步骤970所示，于显示单元158显示内容简信M2未经验证。

相反地，若接收端150根据签名识别码ID自密钥数据库159中找到对应的公开密钥Kpx，则如步骤980所示，依据公开密钥Kpx对签名S进行加密，以产生加密签名E，接收端150并计算内容C的散列值FH(C)。

接着如步骤990所述，判断加密签名E与散列值FH(C)是否相同。若不相同，则如步骤992所示，丢弃内容简信M2。

相反地，若加密签名E与散列值FH(C)相同，则如步骤994所示，于显示单元158显示验证完毕的内容简信M2。

密钥数据库

请参照图10，其为密钥数据库的示意图。由于不同的政府机关或金融机构各有其对应的签名识别码ID，因此，公开密钥Kpx(1)～Kpx(m)分别依据签名识别码ID(1)～ID(m)被储存储至密钥数据库129。接收端150根据内容简信M2中的签名识别码ID，即能选择出对应的公开密钥Kpx，并依据公开密钥Kpx对内容简信M2的签名S进行加密，以验证内容简信M2的来源合法性。

简信验证方法

请参照图11，其为简信验证方法的流程图。简信验证方法用于上述的简信验证系统10，且简信验证方法包括如下步骤：

首先如步骤1110所示，发送端110产生相互配对的私密密钥Ksx与公开密钥Kpx，且私密密钥Ksx与公开密钥Kpx需满足加密签名E＝EA(Kpx，S)＝EA(Kpx，DA(Ksx，FH(C)))＝FH(C)。

接着如步骤1120所示，发送端110向公开密钥管理服务器120注册/更新公开密钥Kpx。

跟着如步骤1130所示，发送端110要求电信端130以简信广播服务(CellBroadcast Service，CBS)的方式，将具有公开密钥Kpx的密钥简信M1广播至各接收端150。

然后如步骤1140所示，接收端150将公开密钥Kpx储存储至密钥数据库159。

再来如步骤1150所示，发送端110计算内容C的散列值FH(C)，并依据私密密钥Ksx及解密函数DA对散列值FH(C)解密后产生签名S。

接着如步骤1160所示，发送端110要求电信端130以手机简信服务(Short Message Service，SMS)的方式发送具有内容C的内容简信M2至接收端150。

跟着如步骤1170所示，接收端150计算内容C的散列值FH(C)，并依据公开密钥Kpx及加密函数EA对签名S进行加密后产生加密签名E。

然后如步骤1180所示，接收端150比较散列值FH(C)与加密签名E是否相同以验证内容简信M2的来源合法性。举例来说，若二者相同，则表示内容简信M2确为政府机关或金融机构等合法来源所发送。相反地，若二者不同表示内容简信M2可能为诈谝集团等非法来源所发送。

如上所述，发送端110计算内容C的散列值FH(C)，并依据依据私密密钥Ksx及解密函数DA对散列值FH(C)解密，以产生签名S。而接收端150依据公开密钥Kpx对签名S进行加密，以产生加密签名E。接收端150根据加密签名E与散列值FH(C)是否相等，即能验证内容简信M2的来源是否合法。

本发明上述实施例所公开的简信验证系统及简信验证方法，接收端能自动地分辨出简信的来源真伪，以避免使用者沦为诈骗事件的受害者。

本发明虽以优选实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可进行更动与修改，因此本发明的保护范围以所提出的权利要求所限定的范围为准。

Claims (20)

1.一种简信验证系统，包括：

一发送端，用以发送一内容简信，该内容简信至少包括一内容及一签名，该发送端包括：

一第一单向散列函数计算器，用以计算该内容的一散列值；及

一解密函数计算器，用以产生该签名，该签名依据一私密密钥对该散列值解密而得；以及

一接收端，用以接收该内容简信，该接收端包括：

一第二单向散列函数计算器，用以计算该内容的该散列值；及

一加密函数计算器，用以产生一加密签名，该加密签名依据一公开密钥对该签名加密而得，该接收端根据该散列值与该加密签名是否相同，对该内容简信进行验证。

2.如权利要求1所述的简信验证系统，其中该简信验证系统包括一公开密钥管理服务器，且该发送端向该公开密钥管理服务器注册/更新该公开密钥。

3.如权利要求2所述的简信验证系统，其中该简信验证系统包括一电信端，该公开密钥管理服务器要求该电信端以简信广播服务的方式广播具有该公开密钥的一密钥简信至该接收端。

4.如权利要求3所述的简信验证系统，其中该密钥简信还包括一广播标签及一签名识别码，该广播标签用以表示该密钥简信是否有效，该签名识别码对应于该公开密钥。

5.如权利要求1所述的简信验证系统，其中该私密密钥及该公开密钥由该发送端所产生，且该私密密钥及该公开密钥恰使该散列值与该加密签名相同。

6.权利要求1所述的简信验证系统，其中该接收端包括一密钥数据库，用以储存储该公开密钥。

7.如权利要求1所述的简信验证系统，其中该简信验证系统包括一电信端，该发送端要求该电信端以手机简信服务的方式发送该内容简信至该接收端。

8.如权利要求1所述的简信验证系统，其中该内容简信还包括一签名标签及一签名识别码，该签名标签用以表示该内容简信是否需进行验证，该签名识别码对应于该公开密钥。

9.如权利要求1所述的简信验证系统，其中该接收端为一移动电话。

10.一种简信验证方法，用于一简信验证系统，该简信验证系统包括一发送端及一接收端，该简信验证方法包括：

该发送端发送一内容简信，该内容简信至少包括一内容及一签名，该签名依据一私密密钥对该内容的一散列值解密而得；

该接收端接收该内容简信，并依据一公开密钥对该签名加密后产生一加密签名；以及

该接收端根据该散列值与该加密签名是否相同，对该内容简信进行验证。

11.如权利要求10所述的简信验证方法，其中该公开密钥及该私密密钥恰使该散列值与该加密签名相同。

12.如权利要求10所述的简信验证方法，其中该简信验证方法还包括：

广播具有该公开密钥的一密钥简信至该接收端。

13.如权利要求12所述的简信验证方法，其中该密钥简信还包括一广播标签及一签名识别码，该广播标签用以表示该密钥简信是否有效，该签名识别码对应于该公开密钥。

14.如权利要求12所述的简信验证方法，其中该广播步骤包括：

该发送端产生该公开密钥及该私密密钥；

该发送端向一公开密钥管理服务器注册/更新该公开密钥；以及

该公开密钥管理服务器要求一电信端广播该密钥简信至该接收端。

15.如权利要求14所述的简信验证方法，其中该公开密钥管理服务器要求该电信端以简信广播服务的方式广播该密钥简信至该接收端。

16.如权利要求10所述的简信验证方法，其中该发送步骤，包括：

利用一单向散列函数计算该内容的该散列值；

依据一私密密钥对该散列值解密后，产生该签名；以及

该发送端要求一电信端发送该内容简信至该接收端。

17.如权利要求16所述的简信验证方法，其中该发送端要求该电信端以手机简信服务的方式发送该内容简信至该接收端。

18.如权利要求10所述的简信验证方法，其中该接收步骤包括：

该接收端接收该内容简信；

利用一单向散列函数计算该内容的该散列值；以及

依据该公开密钥对该签名加密后，产生该加密签名。

19.如权利要求10所述的简信验证方法，其中该内容简信还包括一签名标签及一签名识别码，该签名标签用以表示该内容简信是否需进行验证，该签名识别码对应于该公开密钥。

20.如权利要求10所述的简信验证方法，其中该接收端包括一密钥数据库，用以储存储该公开密钥。

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