CN106411964A - 可追溯的加密数据的传输方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可追溯的加密数据的传输方法及装置，涉及数据传输技术领域，能够将可追溯的加密数据发送给信息接收设备，使得信息接收设备验证加密数据经过的所有传输路径。方法包括获取密钥明文、信息明文、信息密文；利用信息接收设备的公钥对密钥明文进行加密获得密钥密文；将表征信息从信息发送设备至信息接收设备的传输路径添加至路径字段中；利用信息发送设备的私钥，对由更新后的路径字段、信息明文组成的数据进行签名获得签名信息；将信息发送设备的签名信息添至签名字段中；将包括更新后的路径字段、存储密钥密文的字段、存储信息密文的字段、更新后的签名字段的数据包发送给信息接收设备。本发明适用于基于加密技术分享信息的场景中。

Description

可追溯的加密数据的传输方法及装置

技术领域

本发明涉及数据传输技术领域，特别是涉及一种可追溯的加密数据的传输方法及装置。

背景技术

数据传输是数据从一个设备传送到另一个设备的通信过程。在实际应用中，为了保护数据的隐私以及安全，信息发送设备在向信息接收设备发送信息时，往往先利用信息接收设备的公钥对需要发送的信息进行加密，然后将获得的密文发送给信息接收设备，以便信息接收设备利用自身的私钥将密文解开。此外，为了使得信息接收设备能够确定信息发送设备的身份以及验证所接收信息的正确性，往往还会通过签名技术对待发送的信息进行签名。

然而，现有的加密和签名的方式仅能够验证信息是否为直接发送该信息的设备所发送的信息，而无法验证该信息在从原始的信息发送设备到目前为止是否发生过改变，从而使得信息的可靠性降低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种可追溯的加密数据的传输方法及装置，能够将可追溯的加密数据发送给信息接收设备，以使得信息接收设备可以获取并验证加密数据经过的所有传输路径，从而提高了信息传输的可靠性。

本发明的目的是采用以下技术方案来实现的：

第一方面，本发明提供了一种可追溯的加密数据的传输方法，所述方法包括：

当信息发送设备需要向信息接收设备发送信息时，获取用于加密信息明文的密钥明文、所述信息明文以及利用所述密钥明文对所述信息明文进行加密得到的信息密文；

利用信息接收设备的公钥对所述密钥明文进行加密，获得所述信息接收设备的公钥对应的密钥密文；

将用于表征信息从所述信息发送设备发送至所述信息接收设备的传输路径添加至用于记录每次信息传输路径的路径字段中，获得更新后的路径字段；

利用所述信息发送设备的私钥，对由所述更新后的路径字段以及所述信息明文组成的数据进行签名，获得所述信息发送设备的签名信息；

将所述信息发送设备的签名信息添加至用于记录各个信息发送设备的签名信息的签名字段中，获得更新后的签名字段；

将包括所述更新后的路径字段、存储有所述密钥密文的字段、存储有所述信息密文的字段以及所述更新后的签名字段的数据包发送给所述信息接收设备，以便所述信息接收设备通过解析所述数据包，来获取并验证所述信息明文以及所述信息明文的传输路径。

第二方面，本发明提供了一种可追溯的加密数据的传输装置，所述装置包括：

获取单元，用于当信息发送设备需要向信息接收设备发送信息时，获取用于加密信息明文的密钥明文、所述信息明文以及利用所述密钥明文对所述信息明文进行加密得到的信息密文；

加密单元，用于利用信息接收设备的公钥对所述获取单元获取的所述密钥明文进行加密，获得所述信息接收设备的公钥对应的密钥密文；

添加单元，用于将用于表征信息从所述信息发送设备发送至所述信息接收设备的传输路径添加至用于记录每次信息传输路径的路径字段中，获得更新后的路径字段；

签名单元，用于利用所述信息发送设备的私钥，对由所述添加单元获得的所述更新后的路径字段以及所述获取单元获取的所述信息明文组成的数据进行签名，获得所述信息发送设备的签名信息；

所述添加单元还用于将所述签名单元获得的所述信息发送设备的签名信息添加至用于记录各个信息发送设备的签名信息的签名字段中，获得更新后的签名字段；

发送单元，用于将包括所述更新后的路径字段、存储有所述密钥密文的字段、存储有所述信息密文的字段以及所述更新后的签名字段的数据包发送给所述信息接收设备，以便所述信息接收设备通过解析所述数据包，来获取并验证所述信息明文以及所述信息明文的传输路径。

借由上述技术方案，本发明提供的可追溯的加密数据的传输方法及装置，能够在信息发送设备需要向信息接收设备发送信息时，将包括用于记录每次信息传输路径的路径字段、用于存储密钥密文的字段、用于存储信息密文的字段以及用于存储各个信息发送设备的签名信息的签名字段的数据包发送给信息接收设备(其中，签名信息是关于传输路径以及信息明文的签名)，由此信息接收设备接收到该数据包后，能够先根据自身的私钥、密钥密文以及信息密文获得信息明文，然后根据路径字段、信息明文以及曾经发送过该信息密文的各个信息发送设备的公钥，对签名字段中的各个签名信息分别进行验证，从而实现对所有传输路径的验证以及每个信息发送设备所发信息明文的验证，并在所有签名信息均验证成功时才保留信息明文，进而提高了信息接收设备接收信息的可靠性。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了本发明实施例提供的一种可追溯的加密数据的传输方法的流程图；

图2示出了本发明实施例提供的生成可追溯的加密数据的方法示例图；

图3示出了本发明实施例提供的可追溯的加密数据的传输方法示例图；

图4示出了本发明实施例提供的另一种可追溯的加密数据的传输方法的流程图；

图5示出了本发明实施例提供的一种可追溯的加密数据的传输装置的组成框图；

图6示出了本发明实施例提供的另一种可追溯的加密数据的传输装置的组成框图；

图7示出了本发明实施例提供的另一种可追溯的加密数据的传输装置的组成框图；

图8示出了本发明实施例提供的另一种可追溯的加密数据的传输装置的组成框图；

图9示出了本发明实施例提供的一种可追溯的加密数据的传输系统组成框图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本发明实施例提供了一种可追溯的加密数据的传输方法，所述方法应用于信息发送设备，如图1所示，所述方法包括：

101、当信息发送设备需要向信息接收设备发送信息时，获取用于加密信息明文的密钥明文、所述信息明文以及利用所述密钥明文对所述信息明文进行加密得到的信息密文；

具体的，当当前的信息发送设备是发送所述信息的原始信息发送设备时，可以直接从本地获取所述密钥明文以及所述信息明文；而当当前的信息发送设备不是所述原始信息发送设备时，可以获取从上一信息发送设备侧接收的数据包中解析得到的所述密钥明文以及所述信息明文。

其中，当前的信息发送设备从上一信息发送设备侧接收到的数据包中包括：用于记录每次信息传输路径的路径字段、用于记录密钥密文的字段、用于记录信息密文的字段以及用于记录各个信息发送设备(从原始信息发送设备至上一信息发送设备)的签名信息的字段。因此，从上一信息发送设备侧接收的数据包中解析得到密钥明文以及信息明文的具体实现方式可以为：当前的信息接收设备先利用自身的私钥对接收到的数据包中的密钥密文进行解密，获得所述密钥明文；然后利用所述密钥明文对所述接收到的数据包中的信息密文进行解密，获得所述信息明文。

此外，当当前的信息发送设备是原始信息发送设备时，需要在获取密钥明文以及信息明文后，利用密钥密文对信息明文进行加密，才可获得信息密文；而当当前的信息发送设备不是原始信息发送设备时，若需要信息密文，则可以直接从上一信息接收设备发送的数据包的用于记录信息密文的字段中提取信息密文。

102、利用信息接收设备的公钥对所述密钥明文进行加密，获得所述信息接收设备的公钥对应的密钥密文；

其中，由于利用信息接收设备的公钥加密得到的密钥密文只有信息接收设备的私钥才能解开，所以利用信息接收设备的公钥对密钥明文进行加密，可以有效地防止密钥明文外泄。

需要说明的是，本步骤只需在步骤106之前执行即可，而其相对于步骤103-步骤105的执行顺序不做限定。

103、将用于表征信息从所述信息发送设备发送至所述信息接收设备的传输路径添加至用于记录每次信息传输路径的路径字段中，获得更新后的路径字段；

其中，信息发送设备记录本次传输路径时，只会将本次传输路径添加至路径字段中，而不会删除之前其他信息发送设备记录的传输路径，因此路径字段中存储的是从原始信息发送设备至当前的信息发送设备对应的信息接收设备之间所经历的所有传输路径。

示例性的，若信息从原始信息发送设备A依次经过设备B、设备C到达当前的信息发送设备D，并且信息发送设备D将要将信息传输至信息接收设备E，则路径字段中存储的内容可以为“from D to E$from C to D$from B to C$from A to B”。

104、利用所述信息发送设备的私钥，对由所述更新后的路径字段以及所述信息明文组成的数据进行签名，获得所述信息发送设备的签名信息；

具体的，所述信息发送设备先将路径字段中的内容与信息明文进行拼接，然后根据预设算法对拼接后的数据进行运算，得到拼接后的数据的运算值，最后使用所述信息发送设备的私钥对该拼接后的数据的运算值进行加密，得到所述信息发送设备的签名信息。其中，预设算法可以为哈希算法，也可以为其他算法。

需要补充的是，在将路径字段与信息明文进行拼接时，可以使路径字段位于前面，也可以使信息明文位于前面，两者的相对位置不做限定。

105、将所述信息发送设备的签名信息添加至用于记录各个信息发送设备的签名信息的签名字段中，获得更新后的签名字段；

其中，信息发送设备记录本次签名信息时，只会将本次签名信息添加至签名字段中，而不会删除之前其他信息发送设备记录的签名信息，因此签名字段中存储的是从原始信息发送设备至当前的信息发送设备的所有签名信息。

示例性的，若信息明文M被加密后，从原始信息发送设备A依次经过设备B、设备C到达当前的信息发送设备D，并且信息发送设备D将要将信息传输至信息接收设备E，则签名字段中存储的内容可以为对“from D to E$from C to D$from B to C$from A to B&mess＝M”的签名。

106、将包括所述更新后的路径字段、存储有所述密钥密文的字段、存储有所述信息密文的字段以及所述更新后的签名字段的数据包发送给所述信息接收设备，以便所述信息接收设备通过解析所述数据包，来获取并验证所述信息明文以及所述信息明文的传输路径。

其中，信息接收设备通过解析数据包来获取并验证信息明文以及信息明文的传输路径的方法详见下述图4涉及的内容。

下面举例说明本实施例的方案：

如图2所示，若信息从原始信息发送设备A依次经过设备B、设备C到达当前的信息发送设备D，并且信息发送设备D将要将信息传输给信息接收设备E，则信息发送设备D生成待发送数据包的过程如下：

(A1)信息发送设备D获取设备C发送的包括路径字段、用于记录密钥密文的字段、用于记录信息密文的字段以及签名字段的数据包1；

其中，所述路径字段中包括“from C to D”、“from B to C”以及“from A to B”三个传输路径，用于记录密钥密文的字段中包括信息发送设备D的公钥对应的密钥密文(即利用D的公钥加密密钥明文得到的密钥密文)，用于记录信息密文的字段中包括密钥明文加密信息明文得到的信息密文，签名字段中包括C的签名信息、B的签名信息以及A的签名信息。

(A2)信息发送设备D利用D的私钥对密钥密文进行解密获得密钥明文；

(A3)信息发送设备D利用E的公钥对密钥明文进行加密，获得E的公钥对应的密钥密文，并将E的公钥对应的密钥密文替换用于记录密钥密文的字段中D的公钥对应的密钥密文；

其中，步骤A3只需在步骤A2之后、步骤A7之前执行，而其相对于步骤A4-A6的执行顺序不做限定。

(A4)信息发送设备D利用密钥明文对信息密文进行解密获得信息明文；

其中，步骤A4只需在步骤A2之后、步骤A6之前执行，而其相对于步骤A3和步骤A5的执行顺序在此不做限定。

(A5)信息发送设备D将传输路径“from D to E”添加至路径字段中，获得更新后的路径字段；

其中，步骤A5只需在步骤A1之后、步骤A6之前执行，而其相对于步骤A2-A4的执行顺序在此不做限定。

(A6)信息发送设备D将更新后的路径字段与信息明文进行拼接，使得拼接后的内容包括“from D to E”、“from C to D”、“from B to C”、“from A to B”以及“信息明文”，并利用D的私钥对拼接后的内容进行签名，获得D的签名信息；

(A7)信息发送设备D将包括更新后的路径字段、更新后的用于记录密钥密文的字段、用于记录信息密文的字段以及更新后的签名字段的数据包2确定为需要发给信息接收设备E的数据包。

此外，由图2可知，用于记录信息密文的字段没有发生变化，因此在传输加密数据的过程中，只有原始信息发送设备对信息明文进行加密操作，而其他信息发送设备只需对加密信息明文的密钥明文进行加密，而无需再对信息明文进行加密，并且由于密钥明文的数据大小往往远小于信息明文，所以加密的计算量减小。

本发明实施例提供的可追溯的加密数据的传输方法，能够在信息发送设备需要向信息接收设备发送信息时，将包括用于记录每次信息传输路径的路径字段、用于存储密钥密文的字段、用于存储信息密文的字段以及用于存储各个信息发送设备的签名信息的签名字段的数据包发送给信息接收设备(其中，签名信息是关于传输路径以及信息明文的签名)，由此信息接收设备接收到该数据包后，能够先根据自身的私钥、密钥密文以及信息密文获得信息明文，然后根据路径字段、信息明文以及曾经发送过该信息密文的各个信息发送设备的公钥，对签名字段中的各个签名信息分别进行验证，从而实现对所有传输路径的验证以及每个信息发送设备所发信息明文的验证，并在所有签名信息均验证成功时才保留信息明文，进而提高了信息接收设备接收信息的可靠性。

可选的，当当前的信息发送设备获取的密钥明文以及信息明文来自于上一信息发送设备发送的数据包时，为了保证发送给信息接收设备的信息是可靠且正确的信息，在获取从上一信息发送设备侧接收的数据包中解析得到的所述密钥明文以及所述信息明文之前，当前的信息发送设备可以先验证从数据包中解析的信息明文是否被篡改以及该信息明文是否可靠，当该信息明文没有被篡改且可靠时，才获取从数据包中解析的信息明文，而当被篡改或者不可靠时，直接丢弃该信息明文，从而放弃将该信息明文发送给信息接收设备。

其中，验证从数据包中解析而得的信息明文是否可靠就是：验证用于记录每次信息传输路径的路径字段中的传输路径是否正确。

由于签名字段中的签名信息是每个信息发送设备对传输路径以及信息明文的签名信息，所以通过验证签名字段中的签名信息可以验证从数据包中解析而得的信息明文是否被篡改以及该信息明文是否可靠。

具体的，验证信息明文是否被篡改以及是否可靠的实现方式可以为：当前的信息发送设备可以根据接收到的数据包中的路径字段、利用所述密钥明文解密获得的信息明文以及从所述原始信息发送设备至所述上一信息发送设备中各个信息发送设备的公钥，对所述签名字段中的各个签名信息进行验证；若各个签名信息均验证成功，则确定信息明文没有被篡改以及是可靠的(即传输路径正确)；若存在签名信息验证失败，则说明信息明文被篡改或者信息明文不可靠(即传输路径不正确)。

其中，所述上一信息发送设备是与当前的信息发送设备相邻的上一信息发送设备，即当前的信息发送设备接收到的数据包是由所述上一信息发送设备发送的。例如，若信息从原始信息发送设备A依次经过设备B、设备C到达设备D，并且设备D需要对设备C发送的数据包中的签名信息进行验证，则当前的信息发送设备为设备D，上一信息发送设备为设备C。

具体的，当前的信息接收设备可以根据预设验证顺序，从所述路径字段中获取待验证的信息发送设备对应的完整传输路径，所述完整传输路径包括从所述原始发送设备至所述待验证的信息发送设备对应的信息接收设备所经过的所有传输路径；然后根据所述待验证的信息发送设备的公钥以及由所述完整传输路径与利用所述密钥明文解密获得的信息明文组成的数据，对所述待验证的信息发送设备的签名信息进行验证，直至完成对所有签名信息的验证。

其中，待验证的信息发送设备为原始信息发送设备至上一信息发送设备中的任意一个设备。预设验证顺序可以为从原始信息发送设备至上一信息发送设备依次进行验证，也可以为从上一信息发送设备至原始信息发送设备依次进行验证。

此外，“根据所述待验证的信息发送设备的公钥以及由所述完整传输路径与利用所述密钥明文解密获得的信息明文组成的数据，对所述待验证的信息发送设备的签名信息进行验证”的具体实现方式可以有多种。其中一种验证签名的方式为：根据预设算法，计算由所述完整传输路径与利用所述密钥明文解密获得的信息明文组成的数据的运算值；根据计算得到的运算值、所述待验证的信息发送设备的公钥，对所述待验证的信息发送设备的签名信息进行验证。

其中，根据计算得到的运算值、所述待验证的信息发送设备的公钥，对所述待验证的信息发送设备的签名信息进行验证的具体实现方式可以为：先根据待验证的信息发送设备的公钥对对应的签名信息进行解密，获得解密后的运算值，然后将所述计算得到的运算值与所述解密后的运算值进行比对；若两者相同，则说明从数据包中解析而得的信息明文与被签名的信息明文相同，以及路径字段中的传输路径与被签名的传输路径相同，由此可以确定验证成功；若两者不同，则说明从数据包中解析而得的信息明文与被签名的信息明文不同，或者路径字段中的传输路径与被签名的传输路径不同，由此可以确定验证失败。

示例性的，如图3所示，若信息从原始信息发送设备A依次经过设备B、设备C到达设备D，则设备D对设备C发送的数据包中的数据进行验证的过程如下：

(B1)设备D接收设备C发送的包括路径字段、用于记录密钥密文的字段、用于记录信息密文的字段以及签名字段的数据包；

其中，所述路径字段中包括“from C to D”、“from B to C”以及“from A to B”三个传输路径，用于记录密钥密文的字段中包括信息发送设备D的公钥对应的密钥密文，用于记录信息密文的字段中包括密钥明文加密信息明文得到的信息密文，签名字段中包括C的签名信息、B的签名信息以及A的签名信息。

(B2)设备D利用D的私钥对密钥密文进行解密，获得密钥明文；

(B3)设备D利用密钥明文对信息密文进行解密，获得信息明文；

在获得信息明文后，设备D可以根据信息明文以及路径字段中的传输路径，分别对待验证的设备(即设备A至设备C)的签名信息进行验证，以便确定从数据包中解析而得的信息明文是否真实可靠。具体的，设备D对设备C的签名信息的验证见下述步骤B4，设备D对设备B的签名信息的验证见下述步骤B5，设备D对设备A的签名信息的验证见下述步骤B6。

(B4)设备D将设备C对应的完整路径与信息明文进行拼接，使得拼接后的内容包括“from C to D”、“from B to C”、“from A to B”以及“信息明文”，然后根据C的公钥、拼接后的内容，对C的签名信息进行验证；

(B5)设备D将设备B对应的完整路径与信息明文进行拼接，使得拼接后的内容包括“from B to C”、“from A to B”以及“信息明文”，然后根据B的公钥、拼接后的内容，对B的签名信息进行验证；

(B6)设备D将设备A对应的完整路径与信息明文进行拼接，使得拼接后的内容包括“from A to B”以及“信息明文”，然后根据A的公钥、拼接后的内容，对A的签名信息进行验证；

(B7)若均验证成功，则确定从数据包中解析而得的信息明文是真实可靠的，反之则不真实可靠。

进一步的，依据图1所示的方法，本发明的另一个实施例还提供了一种可追溯的加密数据的传输方法，所述方法应用于信息接收设备，如图4所示，所述方法包括：

201、接收信息发送设备发送的数据包；

其中，所述数据包中包括用于记录每次信息传输路径的路径字段、用于记录密钥密文的字段、用于记录信息密文的字段以及用于记录各个信息发送设备的签名信息的字段，所述密钥密文是根据所述信息接收设备的公钥对密钥明文进行加密得到的，所述密钥明文用于加密信息明文，所述签名信息是根据信息发送设备的私钥，对由对应的路径字段以及所述信息明文组成的数据进行签名得到的。

此外，关于路径字段以及签名字段的详细介绍可以参见信息发送设备侧的方法实施例，在此不再赘述。

202、利用所述信息接收设备的私钥对所述数据包中的密钥密文进行解密，获得密钥明文；

由于信息发送设备在对密钥明文进行加密时使用的加密密钥为信息接收设备的公钥，所以信息接收设备可以使用自身的私钥对密钥密文进行成功解密，获得密钥明文。

203、利用解密得到的密钥明文对所述数据包中的信息密文进行解密，获得信息明文；

204、根据所述路径字段、利用所述密钥明文解密获得的信息明文以及发送过所述信息密文的所有信息发送设备的公钥，对所述签名字段中的各个签名信息进行验证；

具体的，信息接收设备可以根据预设验证顺序，从所述路径字段中获取待验证的信息发送设备对应的完整传输路径，所述完整传输路径包括从所述原始发送设备至所述待验证的信息发送设备对应的信息接收设备所经过的所有传输路径；根据由所述完整传输路径与利用所述密钥明文解密获得的信息明文组成的数据以及所述待验证的信息发送设备的公钥，对所述待验证的信息发送设备的签名信息进行验证，直至完成对所有签名信息的验证。

其中，“根据由所述完整传输路径与利用所述密钥明文解密获得的信息明文组成的数据以及所述待验证的信息发送设备的公钥，对所述待验证的信息发送设备的签名信息进行验证”的具体实现方式可以为：根据预设算法，计算由所述完整传输路径与利用所述密钥明文解密获得的信息明文组成的数据的运算值；根据计算得到的运算值、所述待验证的信息发送设备的公钥，对所述待验证的信息发送设备的签名信息进行验证。

其中，验证签名的具体示例可以参见信息发送设备侧的方法实施例(即图3的示例)，在此不再赘述。

205、若所有签名信息均验证成功，则保留通过密钥明文解密得到的信息明文；

当所有的签名信息验证成功时，说明信息从原始信息发送设备传输至当前的信息接收设备的过程中，信息明文内容本身没有发生改变，传输路径也均为可靠路径，并没有被不可靠的设备所截获，因此可以保留得到的信息明文。

206、若存在签名信息验证失败，则丢弃通过密钥明文解密得到的信息明文。

当某个信息发送设备的签名信息验证失败时，说明得到的信息明文不可靠，因此可以直接丢弃该信息明文，以防止将该不可靠的信息明文传输至其他设备。

本发明实施例提供的可追溯的加密数据的传输方法，能够在信息发送设备需要向信息接收设备发送信息时，将包括用于记录每次信息传输路径的路径字段、用于存储密钥密文的字段、用于存储信息密文的字段以及用于存储各个信息发送设备的签名信息的签名字段的数据包发送给信息接收设备(其中，签名信息是关于传输路径以及信息明文的签名)，由此信息接收设备接收到该数据包后，能够先根据自身的私钥、密钥密文以及信息密文获得信息明文，然后根据路径字段、信息明文以及曾经发送过该信息密文的各个信息发送设备的公钥，对签名字段中的各个签名信息分别进行验证，从而实现对所有传输路径的验证以及每个信息发送设备所发信息明文的验证，并在所有签名信息均验证成功时才保留信息明文，进而提高了信息接收设备接收信息的可靠性。

进一步的，依据图1所示的方法，本发明的另一个实施例还提供了一种一种可追溯的加密数据的传输装置，所述装置应用于信息发送设备，如图5所示，所述装置主要包括：获取单元31、加密单元32、添加单元33、签名单元34以及发送单元35。其中，

获取单元31，用于当信息发送设备需要向信息接收设备发送信息时，获取用于加密信息明文的密钥明文、所述信息明文以及利用所述密钥明文对所述信息明文进行加密得到的信息密文；

加密单元32，用于利用信息接收设备的公钥对所述获取单元31获取的所述密钥明文进行加密，获得所述信息接收设备的公钥对应的密钥密文；

添加单元33，用于将用于表征信息从所述信息发送设备发送至所述信息接收设备的传输路径添加至用于记录每次信息传输路径的路径字段中，获得更新后的路径字段；

签名单元34，用于利用所述信息发送设备的私钥，对由所述添加单元33获得的所述更新后的路径字段以及所述获取单元31获取的所述信息明文组成的数据进行签名，获得所述信息发送设备的签名信息；

所述添加单元33还用于将所述签名单元34获得的所述信息发送设备的签名信息添加至用于记录各个信息发送设备的签名信息的签名字段中，获得更新后的签名字段；

发送单元35，用于将包括所述更新后的路径字段、存储有所述密钥密文的字段、存储有所述信息密文的字段以及所述更新后的签名字段的数据包发送给所述信息接收设备，以便所述信息接收设备通过解析所述数据包，来获取并验证所述信息明文以及所述信息明文的传输路径。

可选的，如图6所示，所述获取单元31包括：

第一获取模块311，用于当所述信息发送设备是发送所述信息的原始信息发送设备时，直接从本地获取所述密钥明文以及所述信息明文；

第二获取模块312，用于当所述信息发送设备不是所述原始信息发送设备时，获取从上一信息发送设备侧接收的数据包中解析得到的所述密钥明文以及所述信息明文。

可选的，如图6所示，所述装置还包括：

解析单元36，用于从所述上一信息发送设备侧接收的数据包中解析得到所述密钥明文以及所述信息明文；

所述解析单元36用于利用当前的信息发送设备的私钥对接收到的数据包中的密钥密文进行解密，获得所述密钥明文；利用所述密钥明文对所述接收到的数据包中的信息密文进行解密，获得所述信息明文。

可选的，如图6所示，所述装置还包括：

验证单元37，用于在所述获取单元31获取从上一信息发送设备侧接收的数据包中解析得到的所述密钥明文以及所述信息明文之前，根据所述接收到的数据包中的路径字段、利用所述密钥明文解密获得的信息明文以及从所述原始信息发送设备至所述上一信息发送设备中各个信息发送设备的公钥，对所述签名字段中的各个签名信息进行验证；

所述获取单元31用于当所述验证单元37的验证结果为所有签名信息均验证成功时，获取从上一信息发送设备侧接收的数据包中解析得到的所述密钥明文以及所述信息明文。

可选的，如图6所示，所述验证单元37包括：

第三获取模块371，用于根据预设验证顺序，从所述路径字段中获取待验证的信息发送设备对应的完整传输路径，所述完整传输路径包括从所述原始发送设备至所述待验证的信息发送设备对应的信息接收设备所经过的所有传输路径；

验证模块372，用于根据由所述完整传输路径与利用所述密钥明文解密获得的信息明文组成的数据以及所述待验证的信息发送设备的公钥，对所述待验证的信息发送设备的签名信息进行验证，直至完成对所有签名信息的验证。

可选的，如图6所示，所述装置还包括：

丢弃单元38，用于当所述验证单元37的验证结果为存在签名信息验证失败时，丢弃利用所述密钥明文解密获得的信息明文。

本发明实施例提供的可追溯的加密数据的传输装置，能够在信息发送设备需要向信息接收设备发送信息时，将包括用于记录每次信息传输路径的路径字段、用于存储密钥密文的字段、用于存储信息密文的字段以及用于存储各个信息发送设备的签名信息的签名字段的数据包发送给信息接收设备(其中，签名信息是关于传输路径以及信息明文的签名)，由此信息接收设备接收到该数据包后，能够先根据自身的私钥、密钥密文以及信息密文获得信息明文，然后根据路径字段、信息明文以及曾经发送过该信息密文的各个信息发送设备的公钥，对签名字段中的各个签名信息分别进行验证，从而实现对所有传输路径的验证以及每个信息发送设备所发信息明文的验证，并在所有签名信息均验证成功时才保留信息明文，进而提高了信息接收设备接收信息的可靠性。

进一步的，依据图4所示的方法，本发明的另一个实施例还提供了一种可追溯的加密数据的传输装置，所述装置应用于信息接收设备，如图7所示，所述装置主要包括：接收单元41、解密单元42、验证单元43、保留单元44以及丢弃单元45。其中，

接收单元41，用于接收信息发送设备发送的数据包，其中，所述数据包中包括用于记录每次信息传输路径的路径字段、用于记录密钥密文的字段、用于记录信息密文的字段以及用于记录各个信息发送设备的签名信息的字段，所述密钥密文是根据所述信息接收设备的公钥对密钥明文进行加密得到的，所述密钥明文用于加密信息明文，所述签名信息是根据信息发送设备的私钥，对由对应的路径字段以及所述信息明文组成的数据进行签名得到的；

解密单元42，用于利用所述信息接收设备的私钥对所述接收单元41接收的所述数据包中的密钥密文进行解密，获得密钥明文；

所述解密单元42还用于利用解密得到的密钥明文对所述数据包中的信息密文进行解密，获得信息明文；

验证单元43，用于根据所述路径字段、所述解密单元42利用所述密钥明文解密获得的信息明文以及发送过所述信息密文的所有信息发送设备的公钥，对所述签名字段中的各个签名信息进行验证；

保留单元44，用于当所述验证单元43的验证结果为所有签名信息均验证成功时，保留通过密钥明文解密得到的信息明文；

丢弃单元45，用于当所述验证单元43的验证结果为存在签名信息验证失败时，丢弃通过密钥明文解密得到的信息明文。

可选的，如图8所示，所述验证单元43包括：

获取模块431，用于根据预设验证顺序，从所述路径字段中获取待验证的信息发送设备对应的完整传输路径，所述完整传输路径包括从所述原始发送设备至所述待验证的信息发送设备对应的信息接收设备所经过的所有传输路径；

验证模块432，用于根据由所述完整传输路径与利用所述密钥明文解密获得的信息明文组成的数据以及所述待验证的信息发送设备的公钥，对所述待验证的信息发送设备的签名信息进行验证，直至完成对所有签名信息的验证。

本发明实施例提供的可追溯的加密数据的传输装置，能够在信息发送设备需要向信息接收设备发送信息时，将包括用于记录每次信息传输路径的路径字段、用于存储密钥密文的字段、用于存储信息密文的字段以及用于存储各个信息发送设备的签名信息的签名字段的数据包发送给信息接收设备(其中，签名信息是关于传输路径以及信息明文的签名)，由此信息接收设备接收到该数据包后，能够先根据自身的私钥、密钥密文以及信息密文获得信息明文，然后根据路径字段、信息明文以及曾经发送过该信息密文的各个信息发送设备的公钥，对签名字段中的各个签名信息分别进行验证，从而实现对所有传输路径的验证以及每个信息发送设备所发信息明文的验证，并在所有签名信息均验证成功时才保留信息明文，进而提高了信息接收设备接收信息的可靠性。

进一步的，依据上述装置实施例，本发明的另一个实施例还提供了一种可追溯的加密数据的传输系统，如图9所示，所述系统包括：信息发送设备51以及信息接收设备52；其中，所述信息发送设备51包括如图5或6所述的装置；所述信息接收设备52包括如图7或8所述的装置。

本发明实施例提供的可追溯的加密数据的传输系统，能够在信息发送设备需要向信息接收设备发送信息时，将包括用于记录每次信息传输路径的路径字段、用于存储密钥密文的字段、用于存储信息密文的字段以及用于存储各个信息发送设备的签名信息的签名字段的数据包发送给信息接收设备(其中，签名信息是关于传输路径以及信息明文的签名)，由此信息接收设备接收到该数据包后，能够先根据自身的私钥、密钥密文以及信息密文获得信息明文，然后根据路径字段、信息明文以及曾经发送过该信息密文的各个信息发送设备的公钥，对签名字段中的各个签名信息分别进行验证，从而实现对所有传输路径的验证以及每个信息发送设备所发信息明文的验证，并在所有签名信息均验证成功时才保留信息明文，进而提高了信息接收设备接收信息的可靠性。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

可以理解的是，上述方法及装置中的相关特征可以相互参考。另外，上述实施例中的“第一”、“第二”等是用于区分各实施例，而并不代表各实施例的优劣。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的可追溯的加密数据的传输方法及装置中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (12)

1.一种可追溯的加密数据的传输方法，其特征在于，所述方法包括：

当信息发送设备需要向信息接收设备发送信息时，获取用于加密信息明文的密钥明文、所述信息明文以及利用所述密钥明文对所述信息明文进行加密得到的信息密文；

利用信息接收设备的公钥对所述密钥明文进行加密，获得所述信息接收设备的公钥对应的密钥密文；

将用于表征信息从所述信息发送设备发送至所述信息接收设备的传输路径添加至用于记录每次信息传输路径的路径字段中，获得更新后的路径字段；

利用所述信息发送设备的私钥，对由所述更新后的路径字段以及所述信息明文组成的数据进行签名，获得所述信息发送设备的签名信息；

将所述信息发送设备的签名信息添加至用于记录各个信息发送设备的签名信息的签名字段中，获得更新后的签名字段；

将包括所述更新后的路径字段、存储有所述密钥密文的字段、存储有所述信息密文的字段以及所述更新后的签名字段的数据包发送给所述信息接收设备，以便所述信息接收设备通过解析所述数据包，来获取并验证所述信息明文以及所述信息明文的传输路径。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取用于加密信息明文的密钥明文、所述信息明文包括：

当所述信息发送设备是发送所述信息的原始信息发送设备时，直接从本地获取所述密钥明文以及所述信息明文；

当所述信息发送设备不是所述原始信息发送设备时，获取从上一信息发送设备侧接收的数据包中解析得到的所述密钥明文以及所述信息明文。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，从所述上一信息发送设备侧接收的数据包中解析得到所述密钥明文以及所述信息明文包括：

利用当前的信息发送设备的私钥对接收到的数据包中的密钥密文进行解密，获得所述密钥明文；

利用所述密钥明文对所述接收到的数据包中的信息密文进行解密，获得所述信息明文。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在获取从上一信息发送设备侧接收的数据包中解析得到的所述密钥明文以及所述信息明文之前，所述方法还包括：

根据所述接收到的数据包中的路径字段、利用所述密钥明文解密获得的信息明文以及从所述原始信息发送设备至所述上一信息发送设备中各个信息发送设备的公钥，对所述签名字段中的各个签名信息进行验证；

所述获取从上一信息发送设备侧接收的数据包中解析得到的所述密钥明文以及所述信息明文包括：

若所有签名信息均验证成功，则获取从所述上一信息发送设备侧接收的数据包中解析得到的所述密钥明文以及所述信息明文。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述接收到的数据包中的路径字段、利用所述密钥明文解密获得的信息明文以及从所述原始信息发送设备至所述上一信息发送设备中各个信息发送设备的公钥，对所述签名字段中的各个签名信息进行验证包括：

根据预设验证顺序，从所述路径字段中获取待验证的信息发送设备对应的完整传输路径，所述完整传输路径包括从所述原始发送设备至所述待验证的信息发送设备对应的信息接收设备所经过的所有传输路径；

根据由所述完整传输路径与利用所述密钥明文解密获得的信息明文组成的数据以及所述待验证的信息发送设备的公钥，对所述待验证的信息发送设备的签名信息进行验证，直至完成对所有签名信息的验证。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，若存在签名信息验证失败，则所述方法还包括：

丢弃利用所述密钥明文解密获得的信息明文。

7.一种可追溯的加密数据的传输装置，其特征在于，所述装置包括：

获取单元，用于当信息发送设备需要向信息接收设备发送信息时，获取用于加密信息明文的密钥明文、所述信息明文以及利用所述密钥明文对所述信息明文进行加密得到的信息密文；

加密单元，用于利用信息接收设备的公钥对所述获取单元获取的所述密钥明文进行加密，获得所述信息接收设备的公钥对应的密钥密文；

添加单元，用于将用于表征信息从所述信息发送设备发送至所述信息接收设备的传输路径添加至用于记录每次信息传输路径的路径字段中，获得更新后的路径字段；

签名单元，用于利用所述信息发送设备的私钥，对由所述添加单元获得的所述更新后的路径字段以及所述获取单元获取的所述信息明文组成的数据进行签名，获得所述信息发送设备的签名信息；

所述添加单元还用于将所述签名单元获得的所述信息发送设备的签名信息添加至用于记录各个信息发送设备的签名信息的签名字段中，获得更新后的签名字段；

发送单元，用于将包括所述更新后的路径字段、存储有所述密钥密文的字段、存储有所述信息密文的字段以及所述更新后的签名字段的数据包发送给所述信息接收设备，以便所述信息接收设备通过解析所述数据包，来获取并验证所述信息明文以及所述信息明文的传输路径。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述获取单元包括：

第一获取模块，用于当所述信息发送设备是发送所述信息的原始信息发送设备时，直接从本地获取所述密钥明文以及所述信息明文；

第二获取模块，用于当所述信息发送设备不是所述原始信息发送设备时，获取从上一信息发送设备侧接收的数据包中解析得到的所述密钥明文以及所述信息明文。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

解析单元，用于从所述上一信息发送设备侧接收的数据包中解析得到所述密钥明文以及所述信息明文；

所述解析单元用于利用当前的信息发送设备的私钥对接收到的数据包中的密钥密文进行解密，获得所述密钥明文；利用所述密钥明文对所述接收到的数据包中的信息密文进行解密，获得所述信息明文。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

验证单元，用于在所述获取单元获取从上一信息发送设备侧接收的数据包中解析得到的所述密钥明文以及所述信息明文之前，根据所述接收到的数据包中的路径字段、利用所述密钥明文解密获得的信息明文以及从所述原始信息发送设备至所述上一信息发送设备中各个信息发送设备的公钥，对所述签名字段中的各个签名信息进行验证；

所述获取单元用于当所述验证单元的验证结果为所有签名信息均验证成功时，获取从所述上一信息发送设备侧接收的数据包中解析得到的所述密钥明文以及所述信息明文。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述验证单元包括：

第三获取模块，用于根据预设验证顺序，从所述路径字段中获取待验证的信息发送设备对应的完整传输路径，所述完整传输路径包括从所述原始发送设备至所述待验证的信息发送设备对应的信息接收设备所经过的所有传输路径；

验证模块，用于根据由所述完整传输路径与利用所述密钥明文解密获得的信息明文组成的数据以及所述待验证的信息发送设备的公钥，对所述待验证的信息发送设备的签名信息进行验证，直至完成对所有签名信息的验证。

12.根据权利要求10或11所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

丢弃单元，用于当所述验证单元的验证结果为存在签名信息验证失败时，丢弃利用所述密钥明文解密获得的信息明文。