CN103152732B - 一种云密码系统及其运行方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种云密码系统及其运行方法。针对移动终端的软硬件环境进行改进，并结合云端服务器实现密码的动态生成和动态认证过程。通过相联机的云端服务器与移动终端进行数据同步，使得移动终端的存储单元获取云密码数据，再利用动态算法得到当前认证密码，再经认证单元认证并判断终端被合理使用的情况下允许移动支付的操作。应用本发明云密码系统的技术方案：极大地提高了移动终端在参与电子商务移动支付密码认证的灵活性，通过基于云端服务器不断更新的动态密码产生及认证过程，并对移动终端中用于执行该云密码系统的硬件进行完善，能有效抵御木马病毒的入侵，大幅提高移动支付的安全性能。

Description

一种云密码系统及其运行方法

技术领域

本发明涉及一种移动终端的信息安全认证技术，综合利用计算机、网络服务器、信息编码及移动通讯技术实现，可应用于在移动终端上执行与钱财往来或应用程序服务器登陆等需要进行身份认证的系统及领域，具体涉及一种云密码安全系统。 

背景技术

 随着网络及通信技术的飞速发展，商业模式的转变日渐加速，电子商务已成为人们生活中不可或缺的一种消费取向及趋势。这里，移动支付安全性能便是所涉及本行业最为关切的技术瓶颈。尤其是当前移动终端设备无法完全规避漏洞而入侵的木马却层出不穷，时时威胁着用户移动终端的系统安全和用户更重要的财产安全。 

 智能手机现在已完全融入了人们的生活，通过智能手机用户可以与个人财务相关的储蓄卡、信用卡或其它卡种相绑定。移动终端具有多种多样的应用形式，而智能手机便是其中的主流，其安全性能关系着人们相互之间的信任及对社会的信任。 

 在电子商务领域，已有的密码认证方式通常为，交易服务器以短信的方式发送验证密码至对应的智能手机，并由用户输入后进行认证判别，从而完成交易。但由于木马程序的日益精进，在该移动支付过程中，均会发生携带验证密码的短信被木马劫持，甚至对整个交易过程及终端设备进行劫持，即使能够完成本次交易，但埋下了此后不安全的因素。同样的情况也会发生在诸如网银U盾或口令卡之上。 

究其原因，此类密码认证方式除密码获取过程存在风险外，其密码认证的硬件及软件程序均相对固化，容易被劫持、破坏改写，即使网银U盾定期更新所谓的驱动，都无法避免被劫持的厄运 

发明内容

本发明针对上述问题，提出了一种云密码系统及其运行方法，以期提供一种密码认证方式更灵活，更加安全可靠的密码认证技术解决方案。 

本发明的上述第一个目的一种云密码系统，其技术解决方案之一主要针对联机在线认证的情况，指的是集成于用户移动终端内的密码保险模块，所述密码保险模块与云端服务器通过网络协议实时相连，其特征在于：所述密码保险模块包含移动终端所设的存储单元及与其数据传输相连的动态密码产生单元、认证单元，其中： 

所述存储单元用于按时间表及移动终端ID自云端服务器接收云密码数据，所述云密码数据包括当前在线认证码，用户身份信息Pi，注册密码Pr，用户爱好特征信息Hi，终端当前地理信息Gi或用户自定义信息Ci；

所述动态密码产生单元固化于存储单元之中，用于以存储单元中接收并更新的云密码数据、当前时间Ti及用户当前行为Ai用分拆及合并的密码生成规则产生当前认证密码Ct，所述密码生成规则为Ct=k1｛ID,Pi,Pr,Hi,Gi,Ci,Ks,Ti,Ai｝，其中ID、Pi、Pr、Hi或Ci为预用户预定义的参数代码，Ti为移动终端本地时间的参数代码，Ks 为存储单元更新的当前在线认证码的参数代码，Gi和Ai为可选的参数代码，k1为密码算法；

所述认证单元用于判断移动终端执行当前应用事件的合法性，判断依据为动态密码产生单元所产生的当前认证密码Ct与移动终端通过不同信道获取的来自云端服务器的验证密码Cn的一致性，若两相对应则判断为合法，反之为非法。

进一步地，所述云密码数据中的当前在线认证码具有单次的或一段时间内的数据有效性。 

进一步地，所述动态密码产生单元具有在移动终端的处理器内运行的唯一性。 

本发明的上述第一个目的一种云密码系统，其技术解决方案之二主要针对离线认证的情况，指的是集成于用户移动终端内的密码保险模块，所述密码保险模块与云端服务器通过网络协议定时同步相连或连接中断，其特征在于：所述密码保险模块包含移动终端所设的存储单元及与其数据传输相连的动态密码产生单元、认证单元，其中： 

所述存储单元用于按时间表及移动终端ID自云端服务器同步具时效性的云密码数据及动态密码产生单元的密码算法k2，所述云密码数据包括从连接中断至下一次同步相连期间的当前在线认证码，用户身份信息Pi，注册密码Pr，用户爱好特征信息Hi，终端当前地理信息Gi或用户自定义信息Ci；

所述动态密码产生单元，用于以存储单元中接收并更新的密码算法k2、云密码数据、当前时间Ti及用户当前行为Ai用分拆及合并的密码生成规则产生当前认证密码Ct，所述密码生成规则为Ct=k2｛ID,Pi,Pr,Hi,Gi,Ci,Ks,Ti,Ai｝，其中ID、Pi、Pr、Hi或Ci为预用户预定义的参数代码，Ti为移动终端本地时间的参数代码，Ks 为存储单元更新的当前在线认证码的参数代码，Gi和Ai为可选的参数代码；

所述认证单元用于判断移动终端执行当前应用事件的合法性，判断依据为动态密码产生单元所产生的当前认证密码Ct与移动终端通过不同信道获取的来自云端服务器的验证密码Cn的一致性，若两相对应则判断为合法，反之为非法。

进一步地，所述动态密码产生单元中密码生成规则为拆分及合并对象可变的动态规则。 

本发明的上述第二个目的一种云密码系统的运行方法，其技术解决方案之一对应针对联机在线认证的情况，包括： 

存储单元与云端服务器同步步骤，存储单元按时间表及移动终端ID自云端服务器接收云密码数据并更新，所述云密码数据包括当前在线认证码，用户身份信息Pi，注册密码Pr，用户爱好特征信息Hi，终端当前地理信息Gi或用户自定义信息Ci；

动态密码产生步骤，基于存储单元中接收并更新的云密码数据、当前时间Ti及用户当前行为Ai用分拆及合并的密码生成规则产生当前认证密码Ct，所述密码生成规则为Ct=k1｛ID,Pi,Pr,Hi,Gi,Ci,Ks,Ti,Ai｝，其中ID、Pi、Pr、Hi或Ci为预用户预定义的参数代码，Ti为移动终端本地时间的参数代码，Ks 为存储单元更新的当前在线认证码的参数代码，Gi和Ai为可选的参数代码，k为密码算法；

认证步骤，移动终端通过不同信道获取的来自云端服务器的验证密码Cn，认证单元依据动态密码产生单元所产生的当前认证密码Ct与验证密码Cn比较一致性，若两相对应则在线判断为合法，反之为非法。

进一步地，动态密码产生步骤中，所述动态密码产生单元在移动终端的处理器中排他运行。 

本发明的上述第二个目的一种云密码系统的运行方法，其技术解决方案之二对应针对离线认证的情况，，用于移动终端从连接中断至下一次同步相连期间，其特征在于包括： 

存储单元与云端服务器同步步骤，在连接中断前存储单元按时间表及移动终端ID自云端服务器接收具时效性的云密码数据及动态密码产生单元的密码算法k2并更新，所述云密码数据包括当前在线认证码，用户身份信息Pi，注册密码Pr，用户爱好特征信息Hi，终端当前地理信息Gi或用户自定义信息Ci；

动态密码产生步骤，基于存储单元中接收并更新的云密码数据、密码算法k2、当前时间Ti及用户当前行为Ai用分拆及合并的密码生成规则产生当前认证密码Ct，所述密码生成规则为Ct=k2｛ID,Pi,Pr,Hi,Gi,Ci,Ks,Ti,Ai｝，其中ID、Pi、Pr、Hi或Ci为预用户预定义的参数代码，Ti为移动终端本地时间的参数代码，Ks 为存储单元更新的当前在线认证码的参数代码，Gi和Ai为可选的参数代码；

认证步骤，移动终端通过不同信道获取的来自云端服务器的验证密码Cn，认证单元依据动态密码产生单元所产生的当前认证密码Ct与验证密码Cn比较一致性，若两相对应则离线判断为合法，反之为非法。

应用本发明云密码系统的技术方案：极大地提高了移动终端在参与电子商务移动支付密码认证的灵活性，通过基于云端服务器不断更新的动态密码产生及认证过程，并对移动终端中用于执行该云密码系统的硬件进行完善，能有效抵御木马病毒的入侵，大幅提高移动支付的安全性能。 

附图说明

图1为本发明安全密码系统的系统框图。 

图2为本发明安全密码系统的模块数据流框图。 

图3为本发明安全密码系统的运行流程图。 

具体实施方式

本发明为应对移动支付安全的挑战，创新提出了一种云密码系统及其运行方法。该技术方案能突破传统固化密码认证方式的局限，利用灵活的密码产生及认证机制，有效提高抵御木马劫持的情况发生，提高人们进行移动支付的财产安全性。这是一种应用灵活，更加安全可靠的密码认证技术解决方案。 

如图1、图2所示，本发明云密码系统指的是集成于用户移动终端内的密码保险模块，适用于联机在线密码认证和离线密码认证两种情况。该技术解决方案概括来看：该密码保险模块包含移动终端所设的存储单元及与其数据传输相连的动态密码产生单元、认证单元，具体如下。 

存储单元当密码保险模块与云端服务器通过网络协议实时相连时用于按时间表及移动终端ID自云端服务器接收云密码数据，该云密码数据包括当前在线认证码，用户身份信息Pi，注册密码Pr，用户爱好特征信息Hi，终端当前地理信息Gi或用户自定义信息Ci；而当密码保险模块与云端服务器通过网络协议定时同步相连意外连接中断后，存储单元用于按时间表及移动终端ID自云端服务器同步具时效性的云密码数据及动态密码产生单元的密码算法k2。其中存储单元优选为移动终端的内存，当然其它具数据存储功能的器件均适用于本发明的实施之中。 

动态密码产生单元固化于存储单元之中，用于以存储单元中接收并更新的密码算法k2、云密码数据、当前时间Ti及用户当前行为Ai用分拆及合并的密码生成规则产生当前认证密码Ct。根据联网或离线的不同应用情况，密码生成规则分别为Ct=k1｛ID,Pi,Pr,Hi,Gi,Ci,Ks,Ti,Ai｝和Ct=k2｛ID,Pi,Pr,Hi,Gi,Ci,Ks,Ti,Ai｝，其中ID、Pi、Pr、Hi或Ci为预用户预定义的参数代码，Ti为移动终端本地时间的参数代码，Ks 为存储单元更新的当前在线认证码的参数代码，Gi和Ai为可选的参数代码。上述密码算法k1或密码算法k2可以是常规多种密码算法中的一种（例如混沌加密算法、量子加密算法、多态数加密算法等），也可以是几种算法的复合方式。由于现有技术关于加密的算法相当多，且这并非本发明要求保护的重要特征，但凡可对原始数据按一定规则进行拆分、组合形成加密数据的方式均适用于本案。 

认证单元用于判断移动终端执行当前应用事件的合法性，判断依据为动态密码产生单元所产生的当前认证密码Ct与移动终端通过不同信道获取的来自云端服务器的验证密码Cn的一致性，若两相对应则判断为合法，反之为非法。其中验证密码Cn的获取信道包括加密短信信道、邮件信道、浏览器信道或第三方通信应用信道等。 

上述硬件技术方案的进一步完善，一、该云密码数据中的当前在线认证码具有单次的或一段时间内的数据有效性。这点尤其在离线认证的情况下尤为重要。当连接中断超出一定时间后，该当前在线认证码也将失效，避免给予不良分子足够的时间进行破解、获取。二、该动态密码产生单元具有在移动终端的处理器内运行的唯一性。即当移动终端运行该动态密码产生的过程中将自动停止或休眠其它应用进程。三、该动态密码产生单元中密码生成规则为拆分及合并对象可变的动态规则。 

再来看本发明云密码系统的运行方法，参见图3所示的流程图。同样地，该云密码系统针对联机在线和离线两种不同情况具有相似的动态密码产生和动态认证过程，具体包括。 

存储单元与云端服务器同步步骤，存储单元实时或在连接中断前按时间表及移动终端ID自云端服务器接收云密码数据并更新。 

动态密码产生步骤，基于存储单元中接收并更新的云密码数据、当前时间Ti及用户当前行为Ai用分拆及合并的密码生成规则产生当前认证密码Ct。 

认证步骤，移动终端通过不同信道获取的来自云端服务器的验证密码Cn，认证单元依据动态密码产生单元所产生的当前认证密码Ct与验证密码Cn比较一致性，若两相对应则在线判断为合法，反之为非法。并在判断合法的情况下，核准移动终端执行对应的应用事件，即移动支付行为或其它商业确认行为。 

需要强调的是，上述动态密码产生步骤中，该动态密码产生单元在移动终端的处理器中是排他运行的。 

移动中高端ID为本身固有的唯一参数，而用户身份信息Pi，注册密码Pr，用户爱好特征信息Hi或用户自定义信息Ci则是在终端设备（智能手机）上由用户预定义的，这些基本信息在用户完成设备注册后便与云端服务器进行了同步，即在用户更改上述信息之前将不会发生变化，而且这种更改同样需要更改者身份认证后方可进行的。因此具有唯一性、专属性。而作为存储单元从云端服务器获取的云密码数据中， Ti虽为移动终端本地时间的参数代码，但联机状态下具有极高的同步性。Ks 为存储单元更新的当前在线认证码的参数代码，是云端服务器在一段时间内随机产生的一个中间数据。而终端当前地理信息Gi为当智能设备开启定位功能后自动侦测得到的地里数据，其可以是某地的城市代码，也可以是经纬度参数等。用户当前行为 Ai也是一种可选的参数代码，其可以包括发生该商业行为所涉及的具体商品种类、数量、容量、大小等信息。 

实施例一，当移动设备在网络环境中发起了商业行为，并需要进行移动支付的操作行为时，本发明的云密码系统便将运行。当用户本人设定其移动终端仅在规定的地理位置（本实施例中暂定上海）允许交易支付时。则该移动终端如被携带至上海以外的异地并进行联网或离线的认证时，只要其中的动态密码产生单元不变且密码生成规则关联终端当前地理信息Gi，则根据原始密码生成规则得到的当前认证密码Ct由于地理信息的变化也将与云端服务器发出的验证密码Cn不符。即合理用户合理终端在不合理地区无法通过密码认证。只有当用户对移动终端中允许交易支付的地理位置条件进行修改后，该交易行为方能得以认证、通过。 

实施例二，在进行商业行为过程中，如所需购买的商品具有一种特定的行为代码A1，而实际信号采集的对象是错误的商品（其行为代码为A2），则经密码生成规则的得到的当前认证密码Ct也将与云端服务器发出的验证密码Cn不符.即在其它条件合理的情况下由于商业上的欺诈性无法认证通过，也是一种对采购方财务保全的重要保障。 

实施例三，当通过木马劫持的方式采用其它非法的移动终端进行商业行为时，由于移动终端ID即密码生成规则的单次有效性，也必然得到无法认证通过的结果，从而对木马劫持作出了有效的抵御，只有合理的移动终端ID方被允许操作相应的交易确认行为。 

实施例四，由于用户的个人爱好或其它自定义的信息具有极强的隐私程度，因此，将该用户爱好特征信息Hi或用户自定义信息Ci整合如本发明云密码系统的密码生成规则之中，必要情况下，只有提示用户并由其输入准确的特征信息，则由此得到的当前认证密码Ct方能与云端服务器自动发出的验证密码Cn一致，否则认证不通过，交易行为得到有效阻断。 

综上对本发明云密码系统硬件构成即运行方法的介绍并结合实施例的具体而详细的描述，本发明的创新技术特征已得到明确展示。当然，除上述实施例外，本发明还可以有其它实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明所要求保护的范围之内。可以理解到的是：应用本发明云密码系统的技术方案：极大地提高了移动终端在参与电子商务移动支付密码认证的灵活性，通过基于云端服务器不断更新的动态密码产生及认证过程，并对移动终端中用于执行该云密码系统的硬件进行完善，能有效抵御木马病毒的入侵，大幅提高移动支付的安全性能。 

Claims (8)

1.一种云密码系统，指的是集成于用户移动终端内的密码保险模块，所述密码保险模块与云端服务器通过网络协议实时相连，其特征在于：所述密码保险模块包含移动终端所设的存储单元及与其数据传输相连的动态密码产生单元、认证单元，其中：

所述存储单元用于按时间表及移动终端ID自云端服务器接收云密码数据，所述云密码数据包括当前在线认证码，用户身份信息Pi，注册密码Pr，用户爱好特征信息Hi，终端当前地理信息Gi或用户自定义信息Ci；

所述动态密码产生单元固化于存储单元之中，用于以存储单元中接收并更新的云密码数据、当前时间Ti及用户当前行为Ai用分拆及合并的密码生成规则产生当前认证密码Ct，所述密码生成规则为Ct=k1｛ID,Pi,Pr,Hi,Gi,Ci,Ks,Ti,Ai｝，其中ID、Pi、Pr、Hi或Ci为预用户预定义的参数代码，Ti为移动终端本地时间的参数代码，Ks 为存储单元更新的当前在线认证码的参数代码，Gi和Ai为可选的参数代码，k1为密码算法；

所述认证单元用于判断移动终端执行当前应用事件的合法性，判断依据为动态密码产生单元所产生的当前认证密码Ct与移动终端通过不同信道获取的来自云端服务器的验证密码Cn的一致性，若两相对应则判断为合法，反之为非法。

2.根据权利要求1所述的云密码系统，其特征在于：所述云密码数据中的当前在线认证码具有单次的或一段时间内的数据有效性。

3.根据权利要求1所述的云密码系统，其特征在于：所述动态密码产生单元具有在移动终端的处理器内运行的唯一性。

4.一种云密码系统，指的是集成于用户移动终端内的密码保险模块，所述密码保险模块与云端服务器通过网络协议定时同步相连或连接中断，其特征在于：所述密码保险模块包含移动终端所设的存储单元及与其数据传输相连的动态密码产生单元、认证单元，其中：

所述存储单元用于按时间表及移动终端ID自云端服务器同步具时效性的云密码数据及动态密码产生单元的密码算法k2，所述云密码数据包括从连接中断至下一次同步相连期间的当前在线认证码，用户身份信息Pi，注册密码Pr，用户爱好特征信息Hi，终端当前地理信息Gi或用户自定义信息Ci；

所述动态密码产生单元，用于以存储单元中接收并更新的密码算法k2、云密码数据、当前时间Ti及用户当前行为Ai用分拆及合并的密码生成规则产生当前认证密码Ct，所述密码生成规则为Ct=k2｛ID,Pi,Pr,Hi,Gi,Ci,Ks,Ti,Ai｝，其中ID、Pi、Pr、Hi或Ci为预用户预定义的参数代码，Ti为移动终端本地时间的参数代码，Ks 为存储单元更新的当前在线认证码的参数代码，Gi和Ai为可选的参数代码；

所述认证单元用于判断移动终端执行当前应用事件的合法性，判断依据为动态密码产生单元所产生的当前认证密码Ct与移动终端通过不同信道获取的来自云端服务器的验证密码Cn的一致性，若两相对应则判断为合法，反之为非法。

5.根据权利要求4所述的云密码系统，其特征在于：所述动态密码产生单元中密码生成规则为拆分及合并对象可变的动态规则。

6.权利要求1所述的一种云密码系统的运行方法，其特征在于包括：

存储单元与云端服务器同步步骤，存储单元按时间表及移动终端ID自云端服务器接收云密码数据并更新，所述云密码数据包括当前在线认证码，用户身份信息Pi，注册密码Pr，用户爱好特征信息Hi，终端当前地理信息Gi或用户自定义信息Ci；

动态密码产生步骤，基于存储单元中接收并更新的云密码数据、当前时间Ti及用户当前行为Ai用分拆及合并的密码生成规则产生当前认证密码Ct，所述密码生成规则为Ct=k1｛ID,Pi,Pr,Hi,Gi,Ci,Ks,Ti,Ai｝，其中ID、Pi、Pr、Hi或Ci为预用户预定义的参数代码，Ti为移动终端本地时间的参数代码，Ks 为存储单元更新的当前在线认证码的参数代码，Gi和Ai为可选的参数代码，k1为密码算法；

认证步骤，移动终端通过不同信道获取的来自云端服务器的验证密码Cn，认证单元依据动态密码产生单元所产生的当前认证密码Ct与验证密码Cn比较一致性，若两相对应则在线判断为合法，反之为非法。

7.根据权利要求6所述的云密码系统的运行方法，其特征在于：动态密码产生步骤中，所述动态密码产生单元在移动终端的处理器中排他运行。

8.权利要求4所述的一种云密码系统的运行方法，用于移动终端从连接中断至下一次同步相连期间，其特征在于包括：

存储单元与云端服务器同步步骤，在连接中断前存储单元按时间表及移动终端ID自云端服务器接收具时效性的云密码数据及动态密码产生单元的密码算法k2并更新，所述云密码数据包括当前在线认证码，用户身份信息Pi，注册密码Pr，用户爱好特征信息Hi，终端当前地理信息Gi或用户自定义信息Ci；

动态密码产生步骤，基于存储单元中接收并更新的云密码数据、密码算法k2、当前时间Ti及用户当前行为Ai用分拆及合并的密码生成规则产生当前认证密码Ct，所述密码生成规则为Ct=k2｛ID,Pi,Pr,Hi,Gi,Ci,Ks,Ti,Ai｝，其中ID、Pi、Pr、Hi或Ci为预用户预定义的参数代码，Ti为移动终端本地时间的参数代码，Ks 为存储单元更新的当前在线认证码的参数代码，Gi和Ai为可选的参数代码；

认证步骤，移动终端通过不同信道获取的来自云端服务器的验证密码Cn，认证单元依据动态密码产生单元所产生的当前认证密码Ct与验证密码Cn比较一致性，若两相对应则离线判断为合法，反之为非法。