CN106789094A - 基于随机算法与加密算法的动态认证方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于随机算法与加密算法的动态认证方法，该算法涉及三个接口，分别是“生成加密码”、“计算解密码”、“验证密码”，其中“生成加密码”接口与“验证密码”接口部署在被加密设备上，“计算解密码”接口部署在解密器上。被加密设备调用“生成加密码”会生成一个由字母和数字组成的字符串，解密设备将该字符串传入“计算解密码”接口，可得到一个新的字符串。该新字符串可被“验证密码”接口验证通过。本发明所述算法具有不绑定某个固定码，如MAC、IMEI、SN等特点。同一设备每次认证，认证码都不相同，不易暴力破解。

Description

基于随机算法与加密算法的动态认证方法
技术领域
本发明涉及计算机加密技术领域，具体的来说涉及一种动态认证的加密方法。
背景技术
业内现有方法一般是依靠IMEI或SN号来生成密码的，一般设备只能用固定密码解锁，不能做到动态密码解锁，无法防止穷举法暴力破解。当密码或算法被破解后，无法通过升级来反破解。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种基于随机算法与加密算法的动态认证方法。
为了解决上述问题本发明的技术方案是这样的：
一种基于随机算法与加密算法的动态认证方法，包括：生成加密码、计算解密码、验证密码三个接口，所述生成加密码接口与验证密码接口部署在被加密设备上，计算解密码接口部署在解密器上；
被加密设备调用生成加密码会生成一个由字母和数字组成的字符串，解密设备将该字符串传入计算解密码接口，可得到一个新的字符串；该新字符串可被验证密码接口验证通过；
在同一被加密设备上，生成加密码接口每次产生的字符串都不相同，解密串也不同；验证密码接口一旦验证失败，则正确密码也会验证失败，只能重新生成加密码。
所述算法在模块中使用过程为，从模块获取加密字符串，然后将该字符串输入另外的解密软件，由解密软件生成一个验证码，最后将该验证码输入模块。
所述生成加密码其算法步骤如下：
1)从已加入算法中随机选择加密算法
2)随机生成原始数据并保存
3)从已选择加密算法中获取一对秘钥并保存
4)使用3中选择的解密算法加密原始数据，并放入结构容器中
5)加密4中容器，生成加密码。
所述计算解密码其算法为生成加密码算法的反过程。
所述验证密码，其算法步骤如下：
1)解密参数，解出结构数据中的加密数据
2)使用保存的秘钥中的私钥解密加密数据，得到原始码
3)与保存的原始码比较，相同则成功，否则失败。
有益效果，本发明所述的方法是一种随机算法与加密算法的动态认证方法，具有不绑定某个固定码，如MAC、IMEI、SN等特点。同一设备每次认证，认证码都不相同，不易暴力破解。认证码本身经过多次不同加密算法的加密，安全性强。主算法中集成多种加密算法，加密时随机选取，降低了算法被破解的几率。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，进一步阐述本发明。
1.算法特点
我们的模块的DIAG口与ADB口是调试端口，权限比较大，考虑到安全问题需要在正式版本中封闭，同时又需要在升级与内部调试时，解封这些端口。而封闭与解封如果只简单的使用一条at命令，则很容易流传出去，达不到封闭效果，而如果简单使用设备IMEI号码或SN号码加解密，一则容易被破解，二则研发同事调试的设备上这些号码是可能不存在的，解密不通用。所以，我们就需要选择一套算法对解封操作进行加密，只有输入正确密码，才能解封。
我们需要算法具备以下特性：
1.不绑定IMEI或SN号
2.同一个设备每次解密时使用的解密码不同
3.算法可以升级，可加入新的加密，
4.加入新算法后，还能兼容旧设备使用旧算法解密
2.算法概述
该算法涉及三个接口，分别是“生成加密码”、“计算解密码”、“验证密码”，其中“生成加密码”接口与“验证密码”接口部署在被加密设备上，“计算解密码”接口部署在解密器上。
被加密设备调用“生成加密码”会生成一个由字母和数字组成的字符串，解密设备将该字符串传入“计算解密码”接口，可得到一个新的字符串。该新字符串可被“验证密码”接口验证通过。
在同一被加密设备上，“生成加密码”接口每次产生的字符串都不相同，所以解密串也不同。“验证密码”接口一旦验证失败，则正确密码也会验证失败，只能重新生成加密码。
3.使用方法
3.1模块上使用方法
算法的使用分为三个步骤，依次是从模块获取加密字符串，然后将该字符串输入另外的解密软件，由解密软件生成一个验证码，最后将该验证码输入模块。假设模块中该加密功能的接口是AT+LSHENCR，则具体操作方法如下。
(1)向模块下发AT+LSHENCR＝0命令，模块返回字符串(每次得到的不同)如：D4F6A67EF058E73656750590
(2)在解密软件中输入该字符串，单击解密按钮，生成获取到解密字符串
(3)向模块下发AT+LSHENCR＝1,”DF12DA61”
如果解密成功，AT+LSHDIAG＝1可正常打开DIAG口，否则不可以。
3.2解密软件LongsungDecryptor管理
LongsungDecryptor软件是基于Windows的一款图形界面软件，其主要功能是将加密码转换成解密码，这个软件是需要保密的，否则模块加密毫无意义。
该软件使用上有如下需求：
1.研发人员在公司使用，在公司网络环境内
2.技术支持工程师在客户现场使用，不在公司网络环境内，可连接vpn，也可能没有网络
3.其他人员通过特殊渠道拿到该软件，将不能正常使用
为满足需求，LongsungDecryptor软件做了如下功能：
1.将LongsungDecryptor软件内部公开，不过加密算法会持续周期性更新，使用人获取到最新版本LongsungDecryptor软件，可解密所有密码。
2.对LongsungDecryptor软件进行限制，使用人需要在公司局域网或APN环境下才能使用，在公司局域网中搭建专用服务器支持。
3.对LongsungDecryptor软件进行限制，如果不在公司局域网环境内，不能使用。
4.在公司环境网络环境内，具有破解功能，破解后，离开网络环境也可使用，但是每次破解只可使用1天。
3.3升级工具集成解密算法
我们知道，如果封闭端口后，一件升级工具需要解封才能升级模块，这样，一件升级工具就需要集成加密算法。但是有个问题，如果算法更新了，旧的一件升级工具就不能对新版本模块升级了。
一件升级工具通过dll方式集成加密算法，如果遇上算法升级的情况，获取最新版本的加密算法dll，替换进去即可。
4.外部接口描述
外部接口是用来移植算法的接口，如将算法加入模块源代码，升级工具调用集成该算法的dll等，都需要调用这些接口。外部接口共有3个，分别是生成加密码，加密码转换成解密码，验证解密码。
4.1生成加密码
接口名称：lsh_crypto_create_string
接口描述：生成加密码。
返回值：枚举类型，0为成功，其他为失败，每个值有各自含义。成功时，生成的加密码由参数1传出。
参数1：char*code，出参，用于存放生成的加密码，由调用者申请与释放空间。
参数2：const unsigned int sz，调用者申请的code的大小。
算法描述：
1.从已加入算法中随机选择加密算法
2.随机生成原始数据并保存
3.从已选择加密算法中获取一对秘钥并保存
4.使用3中选择的解密算法加密原始数据，并放入结构容器中
5.加密4中容器，生成加密码
4.2加密码转换成解密码
接口名称：lsh_crypto_decrypt_string
接口描述：加密码转换成解密码。
返回值：枚举类型，0为成功，其他为失败，每个值有各自含义，成功时，转换的解密码由参数1传出。
参数1：char*decrypted_code，出参，成功时，传出解密码，由调用者申请与释放空间。
参数2：const unsigned int decrypted_code_size，调用者申请的解密码的空间大小。
参数3：const char*raw_code，入参，传入加密码。
参数4：const unsigned int siraw_code_len，传入的加密码的实际长度。
算法描述：
算法4.1的反过程，不再详述。
4.3验证解密码
接口名称：lsh_crypto_verify_string
接口描述：验证解密码。
返回值：枚举类型，0为成功，其他为失败，每个值有各自含义。
参数1：char*code，入参，传入解密码。
参数2：unsigned int len，传入的解密码实际长度。
算法描述：
1.解密参数1，解出结构数据中的加密数据
2.使用4.1中保存的秘钥中的私钥解密加密数据，得到原始码
3.与4.1中保存的原始码比较，相同则成功，否则失败。
5.内部接口描述
内部接口是向算法中添加新的加密算法的接口，包含三个，分别是加密算法、解密算法和获取秘钥。
主算法遵循OC原则，新增的算法只需要实现这三个内部接口，即可加入主算法，已加入的算法之间互不干扰，加密时，主算法会随机挑选已加入的算法进行加密，解密时，主算法也可自动识别所用加密算法，进行解密。
加入的加密算法可以是对称加密算法，也可以是非对称加密算法。对称加密算法只有秘钥，不区分公钥与私钥，适配对称加密算法时，需要将接口5.3中的公钥与私钥同时写入相同的秘钥即可。
5.1加密算法
接口名称：lsh_encryption_algorithm
接口描述：加密算法，使用秘钥，把原始数据加密，生成加密数据。
返回值：枚举类型，0为成功，其他为失败，每个值有各自含义。成功时，加密数据由参数1传出。
参数1：unsigned char*crypto_data，出参，成功时，传出加密数据，由调用者申请与释放空间。
参数2：const unsigned int crypto_data_size，调用者申请的加密数据的空间大小。
参数3：const unsigned char*key，入参，传入秘钥。
参数4：const unsigned int key_len，传入的秘钥的实际长度。
参数5：const unsigned char*raw_data，入参，传入原始数据。
参数6：const unsigned int raw_data_len，传入的原始数据的实际长度。
5.2解密算法
接口名称：lsh_decryption_algorithm
接口描述：解密算法，使用秘钥，把加密数据解密，生成原始数据。
返回值：枚举类型，0为成功，其他为失败，每个值有各自含义。成功时，原始数据由参数1传出。
参数1：unsigned char*crypto_data，出参，成功时，传出原始数据，由调用者申请与释放空间。
参数2：const unsigned int crypto_data_size，调用者申请的解密数据的空间大小。
参数3：const unsigned char*key，入参，传入秘钥。
参数4：const unsigned int key_len，传入的秘钥的实际长度。
参数5：const unsigned char*raw_data，入参，传入加密数据。
参数6：const unsigned int raw_data_len，传入的加密数据的实际长度。
5.3获取秘钥
接口名称：lsh_get_public_and_private_key
接口描述：获取秘钥，同时获取公钥与私钥。
返回值：枚举类型，0为成功，其他为失败，每个值有各自含义。成功时，公钥由参数1传出，私钥由参数3传出。
参数1：unsigned char*public_key，出参，成功时，传出公钥，由调用者申请与释放空间。
参数2：const unsigned intpublic_key_size，调用者申请的公钥的空间大小。
参数3：unsigned char*private_key，出参，成功时，传出私钥，由调用者申请与释放空间。
参数4：const unsigned intprivate_key_size，调用者申请的私钥的空间大小。
参数5：const int additional，附加参数，保留，传0。
6.使用特点及效果
一种随机算法与加密算法的动态认证方法，具有不绑定某个固定码，如MAC、IMEI、SN等，的特点。同一设备每次认证，认证码都不相同，不易暴力破解。认证码本身经过多次不同加密算法的加密，安全性强。主算法中集成多种加密算法，加密时随机选取，降低了算法被破解的几率。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明专利要求保护的范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (5)

1.基于随机算法与加密算法的动态认证方法，其特征是，
包括：生成加密码、计算解密码、验证密码三个接口，所述生成加密码接口与验证密码接口部署在被加密设备上，计算解密码接口部署在解密器上；
被加密设备调用生成加密码会生成一个由字母和数字组成的字符串，解密设备将该字符串传入计算解密码接口，可得到一个新的字符串；该新字符串可被验证密码接口验证通过；
在同一被加密设备上，生成加密码接口每次产生的字符串都不相同，解密串也不同；验证密码接口一旦验证失败，则正确密码也会验证失败，只能重新生成加密码。
2.根据权利要求1所述的基于随机算法与加密算法的动态认证方法，其特征是，所述算法在模块中使用过程为，从模块获取加密字符串，然后将该字符串输入另外的解密软件，由解密软件生成一个验证码，最后将该验证码输入模块。
3.根据权利要求1所述的基于随机算法与加密算法的动态认证方法，其特征是，所述生成加密码其算法步骤如下：
1)从已加入算法中随机选择加密算法
2)随机生成原始数据并保存
3)从已选择加密算法中获取一对秘钥并保存
4)使用3中选择的解密算法加密原始数据，并放入结构容器中
5)加密4中容器，生成加密码。
4.根据权利要求3所述的基于随机算法与加密算法的动态认证方法，其特征是，所述计算解密码其算法为生成加密码算法的反过程。
5.根据权利要求1所述的基于随机算法与加密算法的动态认证方法，其特征是，所述验证密码，其算法步骤如下：
1)解密参数，解出结构数据中的加密数据
2)使用保存的秘钥中的私钥解密加密数据，得到原始码
3)与保存的原始码比较，相同则成功，否则失败。
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