CN101136744A - 安全读取下载数据的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种安全读取下载数据的方法，包括步骤：定制数据服务器获取原始数据，应用密钥对该原始数据进行加密，生成密文；终端下载密文，将密文输入安全芯片内进行读取，获得安全芯片输出的读取结果信息。本方法实现了终端和服务器对约定的敏感数据的定制，并保证在下载过程中数据始终是密文形式的，并只有在安全芯片内才能读取密文，增强了数据的安全性。本发明还公开了一种安全读取下载数据的系统。

Description

安全读取下载数据的方法和系统

技术领域

本发明涉及信息安全技术领域，尤其涉及一种安全读取下载数据的方法和系统。

背景技术

随着Intemet和数字化技术的快速发展，网上交易和传播的电子书、电子报纸、音乐、电影、图片、游戏和软件等数字内容越来越多。然而，由于数字化内容很容易被复制、修改和传播，网上传播的数字内容存在大量的盗版和侵权问题，使数字内容的拥有者的利益受到了损失，挫伤了他们使用互联网扩展业务的积极性。对数字内容的安全保护就显得越来越重要。

目前的软件下载的安全控制是通过服务器自身的安全控制保障的，用户只有知道服务器的帐号和密码才能登陆服务器，通过http、ftp等协议下载指定数据，在下载过程中和以后存放在本地，很容易就被黑客窃取；而且，用户自身也有可能随意散播数据。

另外，DRM(Digital Right Management，数字版权管理)技术也能实现数据的安全传输并防止用户私自将其散播。下面结合图1说明采用DRM实现数据安全下载的原理和步骤。

1、用一个许可密钥种子和一个密钥标识生成一个密钥。许可密钥种子是在内容打包和许可证书分发之间共享的秘密，它是一个不少于5字节长的随机值。密钥标识是一个全局唯一标识符。

2、使用密钥加密内容，并把密钥标识和用于版权许可分发的互联网地址置入内容头。然后把内容头和加密内容一起打包到一个媒体文件中。

3、把媒体文件传递给用户。

4、用户的播放器请求媒体版权管理服务器确定其所请求的媒体丈件是否可以播放。

5、媒体版权管理服务器搜索版权库以获得播放内容的合法版权许可。

6、如果媒体版权管理服务器搜索所需的版权许可失败，它会从版权许可分发程序申请一个版权许可。质询(challenge)用于请求内容头中包含的版权许可及与用户电脑相关的信息。

7、版权许可分发程序使用共享版权许可密钥和密钥标识生成与第1步中由内容打包程序生成的相同的密钥。然后版权许可分发程序加密该密钥。

8、生成一个版权许可，并将加密的内容密钥添加到版权许可中，再添加一个从媒体版权许可服务中获得的证书，然后使用证书中的公有密钥对版权许可进行签名。

9、将签名后的版权许可传送到客户电脑的媒体版权管理器上。

10、媒体版权管理器验证该签名，并将该许可放在许可库中。

11、媒体版权管理器进行解密，并将所请求的多媒体内容包发送到播放器。

美国专利号为20050138400，名为《(Dieital Content Protection Method》的专利中公开了一种数字内容保护方法。此方法与图1所示方法类似，都是采用DRM技术，密文通过用户终端特定的播放器播放，以此保证数据的安全。

根据DRM标准，它是有重现设备的，也就是说播放的时候一定会将密文转换成明文，只不过在特定的播放器上播放而已，这无形当中增加了数据安全的隐患。DRM的数据中是包含数据权限管理信息的，通过这些数据权限管理信息(metadata)来控制数据不被传播、限制和使用次数等，实现起来很复杂。而且，DRM主要的应用场景是服务提供方的数据分发给用户端，无法实现关键数据的特定服务，如数据的定制和校验等。

发明内容

本发明的目的是提供一种安全读取下载数据的方法，使下载的数据只能被间接访问，不能直接转换为明文，从而保证数据的安全。此外，本发明还提供一种安全读取下载数据的系统。

本发明采用如下的技术方案：

一种安全读取下载数据的方法，用于包含安全芯片的终端，所述方法包括：

定制数据服务器获取原始数据，应用密钥对该原始数据进行加密，生成密文；

终端下载所述密文，将所述密文输入安全芯片内进行读取，获得安全芯片输出的读取结果信息。

所述定制数据服务器对原始数据进行加密生成密文的时机为：

根据接收到的下载密文请求，对原始数据进行加密生成密文；或者，

定制数据服务器获取原始数据后，立即对原始数据进行加密生成密文。

所述定制数据服务器生成密文之后还包括：定制数据服务器将生成的密丈放置在公共数据交换区。

所述方法还包括，设置密文放置在公共数据交换区的存在时间，在所述时间到达后，自动删除放置在公共数据交换区的密文。

所述公共数据交换区包括，ftp服务器或http服务器。

所述生成密文后，进一步包括：向终端发送可以下载的通知。

所述密钥为公钥或对称密钥；

所述终端将密文输入安全芯片内进行读取，获得安全芯片输出的读取结果信息的过程为：

所述安全芯片应用自身内存储的与所述公钥对应的私钥，或与所述对称密钥对应的对称密钥，对所述密文进行解析，获得该密文的明文，对该明文进行校验或认证，输出校验或认证结果作为读取结果。

一种安全读取下载数据的系统，所述系统包括定制数据服务器和含有安全芯片的终端：

所述定制数据服务器获取原始数据，并用密钥加密原始数据生成密文；

所述终端下载所述密文，通过安全芯片在内部读取密文，得到安全芯片输出的读取结果信息。

所述定制数据服务器包括存储单元、密文生成单元和密文管理单元；

所述存储单元用于获取原始数据和密钥，并保存密文生成单元生成的密文：

所述密丈生成单元利用存储单元提供的原始数据和密钥生成密文；

所述密文管理单元控制密文生成单元工作，并负责管理密文。

所述存储单元包括原始数据存储单元、密钥存储单元和密文存储单元；

所述原始数据存储单元用于获取原始数据；

所述密钥存储单元用于获取密钥，以及存储用户信息；

所述密文存储单元用于存储密文。

所述密文管理单元管理密文包括：控制密文存在时间；或接收下载密文的请求；或向终端发送可以下载的通知。

由于在上述技术方案中，网络中传输的数据是经过用户公钥加密的，用户终端具有私钥的安全芯片才能读取密文，安全芯片不提供明文，用户只能通过安全芯片读取数据的校验结果，从而有效的防止了数据被窃取。

本发明采用定制数据服务器统一对密文管理，实现简单，且可根据用户的需求，选择限制或不限制其对密文的下载次数。

本发明中的优选方案中，密文只有在用户的申请后才动态在定制数据服务器生成，并且根据策略可以自动销毁，防止浪费服务器资源，同时也进一步保证了数据的安全性。

附图说明

图1为现有技术DRM实现数据安全下载的示意图；

图2为本发明实施例一中安全读取下载数据的流程图；

图3为本发明安全读取下载数据的系统工作示意图；

图4为本发明实施例二中安全读取下载数据的流程图；

图5为本发明实施例三中安全读取下载数据的流程图；

图6为本发明中安全读取下载数据的系统构成图。

具体实施方式

首先介绍本发明实施例一。

如图2所述，实施例一包括以下步骤：

步骤201：定制数据服务器获取原始数据，应用密钥对该原始数据进行加密，生成密文；

步骤202：终端下载密文，将密文输入安全芯片内进行读取，获得安全芯片输出的读取结果信息。

图3为实现本发明安全读取下载数据的系统工作示意图。

用户向定制数据服务器301注册、申请服务，从而使定制数据服务器获取到了用户的原始数据，而且，用户还向定制数据服务器提供密钥。此密钥是公钥或对称密钥，以下的实施例以密钥为公钥为例进行阐述。定制数据服务器将获取到的原始数据及公钥保存起来。定制数据服务器将原始数据用公钥进行加密，生成密文，并将此密文放置在可供用户下载的公共数据交换区303上。公共数据交换区可以是定制数据服务器外部，也可以就在定制数据服务器内部。

终端302通过网络304将放在公共数据交换区的密文下载到本地，以密文或密文副本的形式保存起来。可以将密文保存到用户终端的安全芯片中，也可以保存到用户终端的安全芯片外的其它区域。

当用户要对下载到的密文进行使用时，比如校验或认证，可以通过访问用户终端的安全芯片完成。本发明中用户终端的安全芯片具有存储及计算功能。安全芯片中包含生成密文所用的公钥对应的私钥或对称密钥，所以只有在安全芯片内部才能解析密文，安全芯片不提供其解析后的明文，终端只能得到安全芯片输出的读取结果信息。

定制数据服务器还提供控制密文放置在公共数据交换区的策略，比如设置密文放置在公共数据交换区的存在时间，在存在时间达到后，自动删除放置在公共数据交换区的密文。根据用户的不同需要，可以设置密文放置于公共数据交换区的时间长短。本发明中公共数据交换区可以是各种服务器，如ftp服务器，或者http服务器。对于网络304，可信或非可信网络都可以，不影响本发明的实现。

由于在整个数据定制及下载到用户终端的过程中，数据都保持密文状态，从而最大限度的保证了数据的安全性。本发明保证了只有定制服务的终端，也即有安全芯片的终端才能读取密文或密文副本，而且由于安全芯片只是在其内部通过私钥或对称密钥解析密文，用户是得不到密文的原始数据的，即使对密文不小心或有意散播，也不会造成数据的泄漏。

下面介绍本发明实施例二。

如图4所示，实施例二包括步骤：

步骤401：定制数据服务器获取并保存原始数据及原始数据对应的公钥；

步骤402：定制数据服务器接收用户的下载请求；

步骤403：定制数据服务器响应用户的下载请求，利用公钥加密原始数据，生成密文；

步骤404：定制数据服务器将生成的密文放置在公共数据交换区，并通知用户可以下载；

步骤405：终端下载密文；

步骤406：终端的安全芯片响应校验命令，获取被校验数据；

步骤407：终端的安全芯片在内部解析密文，对解析密丈得到的数据和被校验数据进行比较，输出比较结果。

其中步骤40l，定制数据服务器获取原始数据及原始数据对应的公钥，也就是用户注册、申请服务的过程。

相对于实施例一，实施例二最关键的不同是增加了步骤402，定制数据服务器接收用户的下载请求。用户通过终端向定制数据服务器发出下载数据的请求，要求下载指定数据。定制数据服务器在响应用户下载请求后，才用公钥对原始数据进行加密，生成密文。

这样生成密文的好处是，定制数据服务器的密文只有在用户发出下载请求后才动态生成，节省了定制数据服务器的空间，同时也增强了密文的安全性。

下面介绍本发明实施例三。

由图5所示，实施例三包括以下步骤：

步骤501：定制数据服务器获取原始数据及原始数据对应的公钥；

步骤502：定制数据服务器利用公钥加密原始数据，生成密文；

步骤503：定制数据服务器将生成的密文放置在公共数据交换区，并通知用户可以下载；

步骤504：终端将密文下载到本地；

步骤505：终端的安全芯片响应校验命令，获取被校验数据；

步骤506：终端的安全芯片在内部解析密文，对解析密文得到的数据和被校验数据进行比较，输出比较结果。

在实施例三中，定制数据服务器在得到用户提供的原始数据和公钥后，就生成密文，并放置在公共数据交换区，通过向用户发送可以下载的通知，来告知用户可以下载密文了。

本发明还提供一种定制数据和安全下载的系统。如图6所示，系统包括定制数据服务器301和包含安全芯片604的终端302。其中，定制数据服务器用于获取原始数据和密钥，并用此密钥加密原始数据生成密文。终端通过网络将定制数据服务器生成的密文下载到本地，由它的安全芯片604在内部读取数据并输出读取结果。

定制数据服务器包括存储单元601、密文生成单元602和密文管理单元603。其中，存储单元完成原始数据、公钥和密文的保存，它内部又包括原始数据存储单元611、密钥存储单元612和密文存储单元613；密钥存储单元负责保存用户的相关信息和用户提供的密钥。密文生成单元负责使用密钥将其对应的原始数据加密，生成密文。密文管理单元主要功能包括管理密文，如控制密文存在时间等，以及响应用户下载密文请求，向终端发送可以下载密文的通知，以及控制密文生成单元工作等。

原始数据存储单元将获取到的原始数据，和密钥存储单元获取的对应的密钥一并提供给密文生成单元，密文生成单元用密钥加密原始数据生成密文后，将密文传给密文存储单元。在此密文生成过程中，密文管理单元控制密文生成单元工作，比如控制何时生成密文。密文存储单元在密文管理单元的控制下，将密文放置在公共数据交换区，供终端下载。

终端将密文从公共数据交换区通过网络下载到本地，以密文或密文副本的形式，存储到安全芯片中或者安全芯片外。当用户要验证数据时，将被验证原始数据输入给安全芯片。安全芯片读取密文，在内部用公钥对应的私钥或对称密钥将密文解析为明文，并将解析的明文和被验证原始数据比较，输出比较结果。

对于本发明中的定制数据服务器，不但能够完成关键数据的定制和管理，还能够实现与现有技术类似的功能。也就是，定制数据服务器提供可供多个有权限的用户下载的数据种子，将其加密后生成种子密文，并将种子密文放置在数据交换区供有权限的用户进行下载。

最后，通过一个具体应用场景，对本发明提供的安全读取下载数据的方法及系统进行描述。以用户向银行定制指纹并下载指纹密文为例，具体步骤是这样的：

步骤1：用户到银行申请使用指纹验证服务；

步骤2：银行采集用户指纹，并存放在数据原件存储单元；

步骤3：用户告知银行自己的公钥，存放在银行端用户公钥存储单元中；

步骤4：用户请求下载个人指纹到自己的计算机上；

步骤5：银行的密文管理单元接受请求，并通知密文生成单元；

步骤6：密文生成单元获取用户的指纹信息和公钥；

步骤7密文生成单元将指纹用公钥加密后放在ftp服务器上，供用户下载；

步骤8：密丈管理单元通知用户密文已经生成，可以下载；

步骤9：密文管理单元同时根据策略，设定密文存放设置，如保留1天等；

步骤10：终端通过ftp下载密文到本地计算机上；

步骤11：在用户进行指纹校验(认证)时，去访问安全芯片，也就是将被校验指纹提供给安全芯片；

步骤12：安全芯片在内部解析密文，对解析密文得到的指纹与用户提供的被校验指纹比较，并将比较结果输出，通过终端显示给用户。

其中，步骤11的用户进行指纹校验，是在用户需要在本地计算机上使用银行生成的指纹密文时进行的。比如，用户要在本地计算机上使用网络银行系统。

这时需要对用户使用本地计算机的合法性进行认证：安全芯片得到被校验指纹后，在内部解析终端下载的密文为指纹；对被校验指纹和解析得到的指纹进行比较；如果两指纹一致，则认为用户有权使用本地计算机，就可以允许其登录网络银行；或者，可以进一步包括登录网络银行系统合法性的认证。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种安全读取下载数据的方法，用于包含安全芯片的终端，其特征在于，所述方法包括：

定制数据服务器获取原始数据，应用密钥对该原始数据进行加密，生成密文；

终端下载所述密文，将所述密文输入安全芯片内进行读取，获得安全芯片输出的读取结果信息。

2.根据权利要求1所述的安全读取下载数据的方法，其特征在于，所述定制数据服务器对原始数据进行加密生成密文的时机为：

根据接收到的下载密文请求，对原始数据进行加密生成密文；

或者，

定制数据服务器获取原始数据后，立即对原始数据进行加密生成密文。

3.根据权利要求2所述的安全读取下载数据的方法，其特征在于，所述定制数据服务器生成密文之后还包括：定制数据服务器将生成的密文放置在公共数据交换区。

4.根据权利要求3所述的安全读取下载数据的方法，其特征在于，所述方法还包括，设置密文放置在公共数据交换区的存在时间，在所述时间到达后，自动删除放置在公共数据交换区的密文。

5.根据权利要求3或4所述的安全读取下载数据的方法，其特征在于，所述公共数据交换区包括，ftp服务器或http服务器。

6.根据权利要求1、2、3或4所述的安全读取下载数据的方法，其特征在于，所述生成密文后，进一步包括：向终端发送可以下载的通知。

7.根据权利要求1所述的安全读取下载数据的方法，其特征在于，

所述密钥为公钥或对称密钥；

所述终端将密文输入安全芯片内进行读取，获得安全芯片输出的读取结果信息的过程为：

所述安全芯片应用自身内存储的与所述公钥对应的私钥，或与所述对称密钥对应的对称密钥，对所述密文进行解析，获得该密文的明文，对该明文进行校验或认证，输出校验或认证结果作为读取结果。

8.一种安全读取下载数据的系统，其特征在于，所述系统包括定制数据服务器和含有安全芯片的终端；

所述定制数据服务器获取原始数据，并用密钥加密原始数据生成密文；

所述终端下载所述密文，通过安全芯片在内部读取密文，得到安全芯片输出的读取结果信息。

9.根据权利要求8所述的安全读取下载数据的系统，其特征在于：所述定制数据服务器包括存储单元、密文生成单元和密文管理单元；

所述存储单元用于获取原始数据和密钥，并保存密文生成单元生成的密文；

所述密文生成单元利用存储单元提供的原始数据和密钥生成密文；

所述密文管理单元控制密文生成单元工作，并负责管理密文。

10.根据权利要求9所述的安全读取下载数据的系统，其特征在于：所述存储单元包括原始数据存储单元、密钥存储单元和密文存储单元；

所述原始数据存储单元用于获取原始数据；

所述密钥存储单元用于获取密钥，以及存储用户信息；

所述密文存储单元用于存储密文。

11.根据权利要求9或10所述的安全读取下载数据的系统，其特征在于：所述密文管理单元管理密文包括：控制密文存在时间；或接收下载密文的请求；或向终端发送可以下载的通知。

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