CN101159754A - 一种运行在智能移动终端的互联网应用管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种运行在智能移动终端的网络应用管理系统，包括一种USB智能移动闪存盘UFD，所述UFD包括CPU模块、ROM存储器、RAM存储器、USB控制器和USB接口，其中ROM存储器用于存储第三方软件；CPU模块用于处理操作系统和第三方软件，当该UFD在PC上运行时，通过自带的操作系统完成本地身份验证并运行UFD自带的第三方软件，并通过互联网经第三方服务器身份验证后使用其服务。本发明还提供了一种包括上述的UFD的网络应用管理系统。通过使用本发明，UFD本身具有无需电源，重量轻，体积小，性能稳定，成本低廉特点，可形成行业标准，普及覆盖整个市场。

Description

一种运行在智能移动终端的互联网应用管理系统

技术领域

本发明一般涉及一种互联网中使用存储硬件的系统，尤其是涉及一种USB闪存盘的智能移动终端的网络应用管理系统。

背景技术

移动计算包括许多技术和设备，例如无线局域网，笔记本电脑，手机和灵通电话，平板电脑以及PDA(Personal digital Assistants)。基本上，任何帮助你管理你的生活，和同事和朋友交流，或者更有效地工作的电子设备都是移动计算的一部分。智能手机的移动计算功能：智能移动终端(如智能手机)是在具有基本移动通信语音通话功能的基础上，增加了个人数字助理等商务功能的智能移动终端设备。随着智能移动终端技术和通信网络技术的发展，智能移动终端能够完成的功能越来越丰富，整合了日程表、邮件处理、网络浏览、办公文档处理等商务功能，甚至有些保密性要求较高的商务文档(如Word，Powerpoint文档)都能在智能移动终端中存储和使用。

随着智能移动终端的重要商务功能的增加，用户对智能移动终端使用的安全性也提出了更高的要求。目前大多数智能移动终端在使用时不需要用户的身份认证，只要插入有效的SIM卡，STK卡或其它的移动通信用户识别卡，任何人都可以开机使用该智能移动终端。现有技术中包括专利也试图解决智能移动终端的用户管理安全问题。有些智能移动终端，已经通过设置“启用电话锁定”功能，使用户在使用智能移动终端设备时需要输入口令，从而提高了安全性。有些可以通过设定口令将手机中的短信、通话记录、通讯录联系人等加密保存，以更好地保护个人隐私。

在移动通信通信中，DRM(Digital Rights Management)即产权的数字化管理，DRM会保护内容，如果没有合适的权限就不能使用内容。权限通过内容许可提供，它不仅包括用来解锁受保护内容的信息，还指定内容可以如何/在何时/由谁使用。这些许可条件包含在使用权限表达语言的数字条款中。最终，必须真实地认证处理内容和许可证的设备。一个许可证只能发布给一个可信的设备。可依赖这个设备来实现许可条款并确保用来解锁内容的信息的安全。最基本形态的DRM被称为“规范的DRM”，具备所有以下描述的属性：1.权限说明。通常与内容共存的数据，陈述内容可以被如何/在何时/在何处/由谁来使用/复制/存储/分配；2.存取与复制控制。通常称为技术保护措施(TPM)，利用技术手段来实施权限管理，防止内容被非授权用户获取及复制；3.确认与跟踪。技术手段(数字水印或指纹识别)，确定内容的来源；4.计费与付款子系统。

所有DRM和内容保护系统的基础都是加密算法和协议：1.对称分组加密(AES、3DES)；2.非对称公共密匙加密(RSA，椭圆曲线)；3.安全Hash算法(SHA-1、-256)；4.密匙交换(Diffie Hellman)；5.认证与数字证书(X.509)。

目前，国内外的一些密码设备都是采用一种或多种密钥体制，每次加密文件，通过变化密钥来达到保密的目的，密钥用一组字母或数字组成。但是，这类密码编制固定，“黑客”要窃取信息内容时，会拿到密码机，分析其编制，搞清其加密流程，利用使用者的“漏洞”而破译密码获取情报。其中一种动态密码编制的数据加密方法，是运用计算机和信息编码技术，采用一次一密的加密作业方式，在其加密的过程中，不仅使用了传统的一组字母组成密钥，而且还使用一组反馈移位寄存器组成系统密钥SK，利用SK变化移存器的长度和反馈抽头，并在乱数生产中，比较寄存器的长度而定取哪个寄存器的反馈序列参与制乱，从而，实现每加密一份报文，变化一次密码编制的动态密码编制的数据加密方法。

而目前市市场上的USB闪存盘产的主要功能是存储数据。随着技术创新，USB闪存盘陆续地增加了数据加密功能，自由存储功能，或者是接口划新区增加新功能。最新的对U盘的改进是加入了智能嵌入技术。这是一项智能化的USB装置应用技术，目前该技术可以智能化的与操作系统紧密结合，产品做了有别于传统移动存储厂商在功能设计上的开发方式，不再是一个简单的软件拷贝或是添加，而是对移动存储的核心部件做嵌入式开发，使产品功能更加人性化、更具科技含量。例如用户可以根据自身需要对闪存进行智能化分区，产生公用区域和加密区域，这个设计甚至能根据文件的大小智能调节两个分区容量的大小，用户能在使用中得到最大的方便。

综上所述，总体来讲，现有的终端体积大、笨拙，还需要用电池和充电，移动性能不够好，没有内嵌的操作系统，功能不强大，而且目前USB闪存盘还没有能够充分利用PC(personal computer)的强大运算功能，而且也没有通过PC充分利用互联网。

发明内容：

本发明提供了一种运行在智能移动终端的网络应用管理系统，包括一种USB智能移动闪存盘UFD，所述UFD开放第三方应用程序接口，由用户自由选择并安装相应的第三方应用程序，随身携带用户定制的计算机环境，所述UFD包括CPU模块、ROM存储器、RAM存储器、USB控制器和USB接口，其中ROM存储器，用于存储第三方应用程序；CPU模块，用于处理操作系统和第三方应用程序，当该UFD在PC上运行时，通过自带的操作系统完成本地身份验证并运行UFD自带的第三方应用程序，并通过互联网经第三方服务器身份验证后使用其服务。

本发明还提供了一种包括上述的UFD的网络应用管理系统，包括服务器端和客户端两大组模块，其中客户端模块包括：身份验证模块、动态更新模块、即时支付模块、第三方应用程序模块、操作系统模块；服务器端模块包括：Passport认证模块，  通过应用程序接口与客户端的身份验证模块互动，  完成用户的身份验证；程序更新模块，通过应用程序接口与客户端的动态更新模块互动，比较软件的版本号，从而完成软件的动态更新；支付系统模块，通过应用程序接口与客户端的即时支付模块互动，完成在线支付的功能，用户通过此功能实时在网上购买他所需要的产品、服务，订阅有版权的内容；第三方应用模块，通过应用程序接口与客户端的第三方应用程序模块互动，完成网络应用。

通过使用本发明，以UFD作为智能移动终端，通过互联网与服务器互动，形成了一种新的网络应用管理系统，并且开放第三方应用程序接口，用户可以自由选择并安装相应的第三方应用程序，将自己定制的计算机环境随身携带，实现数字版权管理，依靠新介质(UFD)发行版权产品，节约发行成本的同时实现下载付费；有很广阔的扩展性，可以增加更多的接口，如音频输出，红外接口。UFD本身具有无需电源，重量轻，体积小，性能稳定，成本低廉特点，可形成行业标准，普及覆盖整个市场。

附图说明

图1示出了根据本发明的UFD物理结构示意图；

图2示出了根据本发明的UFD存储分布模块图；

图3示出了根据本发明的网络应用管理系统的结构模块图；

图4示出了根据本发明的系统中身份验证的结构示意图。

具体实施方式

首先详细描述根据本发明的UFD的物理结构。如图1所示，所述UFD除了具有一般U盘的移动存储功能外，还可以作为激活网络应用管理系统的一个终端工具。该UFD除了常用的包括ROM存储器、RAM存储器、USB控制器和USB接口之外，内部还装置了CPU，处理操作系统和第三方应用程序，当该UFD在PC上运行时，可以通过自带的操作系统完成本地身份验证并运行UFD自带的第三方应用程序；还可以通过互联网经第三方服务器身份验证后使用其服务，从而达到第三方应用程序应用、软件实时更新、即时支付、产权的数字化管理(DRM)等移动互联网应用，既最大化地应用宿主PC的资源，又充分利用UFD方便携带的特点。

本发明中所述的第三方应用程序就是在当前具有USB接口的安装Windows操作系统的PC终端上都能运行的操作软件。

在附图2中，根据本发明的分布的UFD闪存盘存储模块包括如下部分，这些存储模块大部分包括在ROM中，操作系统中的一些临时验证和加密数据存储RAM中：

一、操作系统存储模块：存储UFD的内嵌32位arm操作系统，该模块对于用户是不可见的；

二、私有存储模块：加密数据的存储区域，包含需要对用户加密的数据，该模块对于用户是不可见的；

三、更新模块：用户在PC机上运行此模块，可对第三方应用程序模块进行更新，属性为只读和可执行，该模块对于用户是可见但是不可写的；

四、第三方应用程序模块：此部分存储第三方应用程序，可由更新模块从服务器上下载得到，属性为可读和可执行，通过PC运行，该模块对于用户是可见但是不可写的；

五：共有存储模块：存储不加密数据以及用户自己的数据，可作为普通U盘使用，该模块对于用户是可见也是可写的。

其中，唯一能够修改第三方应用程序的是更新模块，而唯一能够控制更新模块的是UFD中内嵌的操作系统，这样就在用户可以随时携带的软件环境的同时，依然保证了硬件认证的高安全性。

在附图3中，根据本发明的系统利用UFD移动终端通过软件与服务器的互动，从而实现一系列强大的移动计算功能，如身份验证、实时更新、即时支付、数字内容订阅等互联网应用。

下面详细描述根据本发明的系统包含服务器端和客户端(移动终端)两大模块群。

服务器端模块包括：1、PASSPORT认证模块，2、程序更新模块，3、支付系统模块，和4、第三方应用模块，其中

1、Passport认证模块，通过应用程序接口与客户端的身份验证模块A互动，完成用户的身份验证；

2、程序更新模块，通过应用程序接口与客户端的动态更新模块B互动，比较软件的版本号，从而完成软件的动态更新；

3、支付系统模块，通过应用程序接口与客户端的即时支付模块C互动，完成在线支付的功能，用户通过此功能实时在网上购买他所需要的产品、服务，订阅有版权的内容(包括但不仅限于视频内容、数字音乐、数字书籍等)；

4、第三方应用模块，通过应用程序接口与客户端的第三方应用程序互动，完成一些网络应用，包括但不仅限于虚拟硬盘的使用，数字内容的订阅，等等。

相应地，客户端(移动终端)模块分为：A、身份验证模块，B、动态更新模块，C、即时支付模块，D、第三方应用程序，F、操作系统模块。其中UFD移动终端的底层系统程序都是固化的，不存在篡改的可能，而第三方应用程序是在底层系统程序认证的基础上方可修改，具有高度的安全性。

在本发明中，客户端模块与服务器端模块通过应用程序接口连接，完成如下数据交换：

解密读取数据：应用程序发给操作系统的参数包括，文件名，标志(标志文件的加密方式以及密钥)；操作系统给应用程序一个字节流。

加密存储数据：应用程序发给操作系统的参数包括，文件名(在UFD中存储的)，字节流，标志(标志文件的加密方式以及密钥)，存储的模块；操作系统给应用程序一个成功或失败的确认。

修改PIN：应用程序发给操作系统的参数包括，原有PIN，新PIN。

修改密码：应用程序发给操作系统的参数包括，原有密码，新密码。

接着参照图4详细描述本发明的身份验证流程：

所述UFD与PC连接后，首先进行身份验证。

身份验证有两种情况。第一种情况是本地验证流程，即用户使用PC运行第三方应用程序过程中的UFD上的文件的读写。

1)本地验证的流程：

用户将UFD与PC连接，运行第三方应用程序；

通过通道B，UFD发给第三方应用程序一个随机生成的字符串S1；

软件要求用户输入PIN码，利用PIN使用一个加密算法将S1加密得到S2，通过通道A发送给UFD；

UFD将S2利用PIN解密得到S3，如果S1＝S3，通过本地验证，随机生成K1，通过B发给第三方应用程序，K1即成为本次连接的密钥用于加密互相之间的消息，在断开UFD与PC的连接时失效。

身份验证的第二种情况是第三方服务器的身份验证：即用户使用UFD上的验证信息到第三方验证服务器上进行身份验证，从而使用第三方服务。

2)第三方服务器的验证流程：

首先，必须通过本地用户验证，保证网络连接；

连接验证服务器；

通过通道D->A，验证服务器通过第三方应用程序发给UFD一个随机生成的字符串S4；

UFD将ID以及利用PASSWORD加密S4得到的字符串S5通过通道B->C发给验证服务器。

验证服务器取得ID，用ID找到PASSWORD，利用PASSWORD将S5解密为字符串S6，若S6＝S4，通过远端验证，随机生成K2，通过通道D->A发给第三方应用程序以及UFD，K2为本次连接的密钥，在UFD断开连接时失效。

上述都是由硬件来实现的验证，用户必须具有硬件物理设备的情况下，方能完成验证过程，就不会存在帐户被窃取盗用的可能性。

Claims (11)

1.一种运行在智能移动终端的网络应用管理系统，包括一种USB智能移动闪存盘UFD，所述UFD开放第三方应用程序接口，由用户自由选择并安装相应的第三方应用程序，随身携带用户定制的计算机环境，所述UFD包括CPU模块、ROM存储器、RAM存储器、USB控制器和USB接口，其中

ROM存储器，用于存储第三方应用程序；

CPU模块，用于处理操作系统和所述第三方应用程序，当该UFD在PC上运行时，通过自带的操作系统完成本地身份验证并运行UFD自带的所述第三方应用程序，并通过互联网经第三方服务器身份验证后使用其服务。

2.如权利要求1所述的网络应用管理系统，其中所述ROM存储器包括：操作系统存储模块，用于存储所述UFD的内嵌32位arm操作系统；私有存储模块，用于加密数据的存储区域，包含需要对用户加密的数据；更新模块，用于用户在PC机上运行此模块，对第三方应用程序模块进行更新，属性为只读和可执行；

第三方应用程序模块，用于存储第三方应用程序，由更新模块从服务器上下载得到，属性为可读和可执行，通过PC运行；

共有存储模块，用于存储不加密数据以及用户自己的数据。

3.如权利要求2所述的网络应用管理系统，其中所述操作系统存储模块和所述私有存储模块对于用户是不可见的，所述更新模块和所述第三方应用程序模块对于用户是可见但是不可写的，所述共有存储模块对于用户是可见而且是可写的。

4.如权利要求3所述的网络应用管理系统，其中所述更新模块唯一能够修改所述第三方应用程序，而唯一能够控制更新模块的是UFD中内嵌的操作系统，用于用户随时携带的软件环境的同时，依然保证了硬件认证的高安全性。

5.一种包括权利要求1中所述的UFD的网络应用管理系统，包括服务器端和客户端两大组模块，其中

客户端模块包括：身份验证模块、动态更新模块、即时支付模块、第三方应用程序模块、操作系统模块；

服务器端模块包括：

Passport认证模块，通过应用程序接口与客户端的身份验证模块互动，完成用户的身份验证；

程序更新模块，通过应用程序接口与客户端的动态更新模块互动，比较软件的版本号，从而完成软件的动态更新；

支付系统模块，通过应用程序接口与客户端的即时支付模块互动，完成在线支付的功能，用户通过此功能实时在网上购买他所需要的产品、服务，订阅有版权的内容；

第三方应用模块，通过应用程序接口与客户端的第三方应用程序模块互动，完成网络应用。

6.如权利要求5所述的网络应用管理系统，其中客户端模块与服务器端模块通过应用程序接口连接，完成如下数据交换：

解密读取数据：应用程序发给操作系统的参数包括，文件名，标志即标志文件的加密方式以及密钥；操作系统给应用程序一个字节流；

加密存储数据：应用程序发给操作系统的参数包括，UFD存储的文件名，字节流，标志即标志文件的加密方式以及密钥，存储的模块；操作系统给应用程序一个成功或失败的确认；

修改PIN：应用程序发给操作系统的参数包括，原有PIN，新PIN；

修改密码：应用程序发给操作系统的参数包括，原有密码，新密码；

7.如权利要求6所述的网络应用管理系统，其中所述UFD和PC连接后，首先进行身份验证。

8.如权利要求7所述的网络应用管理系统，其中身份验证包括本地验证，即用户使用PC运行第三方应用程序过程中的UFD上的文件的读写。

9.如权利要求8所述的网络应用管理系统，所述本地验证包括：用户将UFD与PC连接，运行第三方应用程序；

通过通道B，UFD发给第三方应用程序一个随机生成的字符串S1；

软件要求用户输入PIN码，利用PIN使用一个加密算法将S1加密得到S2，通过通道A发送给UFD；

UFD将S2利用PIN解密得到S3，如果S1＝S3，通过本地验证，随机生成K1，通过B发给第三方应用程序，K1即成为本次连接的密钥用于加密互相之间的消息，在断开UFD与PC的连接时失效。

10.如权利要求7所述的网络应用管理系统，其中身份验证包括是第三方服务器的身份验证，即用户使用UFD上的验证信息到第三方验证服务器上进行身份验证，从而使用第三方服务。

11.如权利要求10所述的网络应用管理系统，所述第三方服务器的身份验证包括：

首先，必须通过本地用户验证，保证网络连接；

连接验证服务器；

通过通道D->A，验证服务器通过第三方应用程序发给UFD一个随机生成的字符串S4；

UFD将ID以及利用PASSWORD加密S4得到的字符串S5通过通道B->C发给验证服务器。

验证服务器取得ID，用ID找到PASSWORD，利用PASSWORD将S5解密为字符串S6，若S6＝S4，通过远端验证，随机生成K2，通过通道D->A发给第三方应用程序以及UFD，K2为本次连接的密钥，在UFD断开连接时失效。

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