CN106850522A - 一种即时通信中群组文件加密传输的实现方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种即时通信中群组文件加密传输的实现方法。本方法为：1)群成员A采用数字信封方式对待发送的群组文件进行加密生成加密文件；2)群成员A把该加密文件上载到文件服务器，并且从该文件服务器获得该最终的加密文件的存储地址；3)群成员A使用该存储地址生成文件下载通知即时消息发送给其他群成员；4)接收到该文件下载通知即时消息的群成员根据该文件下载通知即时消息内的存储地址从该文件服务器下载该加密文件；然后根据用户id找到自己的对称密钥密文，使用自己的私钥对对称密钥密文解密，获取对称密钥；最后，使用获取的对称密钥对加密文件解密得到该群组文件。本发明能够在保证安全性的同时大大提高效率。

Description

一种即时通信中群组文件加密传输的实现方法
技术领域
本发明属于网络通信安全技术领域，涉及在群组文件加解密的实现方法，尤其涉及一种即时通信中群组文件加密传输的实现方法。
背景技术
移动通信技术的迅速发展和广泛应用给人们的生活带来了极大地便利，但也带来许多安全隐患，导致窃听事件时有发生。特别是随着即时通信应用的快速普及，越来越多的用户开始使用即时通信应用来处理涉及工作或个人隐私的事务，比如传递工作用文档、图片等。另外一方面，群组应用支持多用户之间进行沟通或者分发材料，也给生活和工作带来了很多的便利。同时，信息安全泄露的风险也日益加大。
相对于端到端文件加密来说，群组文件涉及到多用户之间的数据加解密，其加密方法更加复杂。
发明内容
针对现有技术存在的技术问题，本发明的目的在提供一种基于非对称方法实现文件加解密的方法，能够在保证安全性的同时大大提高效率。
除了即时通信系统以外，文件加密传输还需要专用的文件服务器。当一个群组成员需要发送文件给某个群组内的所有其他成员时，该成员首先把文件发送到文件服务器，并且从文件服务器获得该文件的存储地址。然后该成员向群组内所有其它成员发送文件下载提示信令即时消息。该消息包含了所需要传输文件在文件服务器上的保存地址。当其它群组成员接收到文件下载提示信令即时消息时，从中获取文件保存地址，从文件服务器下载该文件。
本发明的技术方案为：
一种即时通信中群组文件加密传输的实现方法，其步骤为：
1)群成员A采用数字信封方式对待发送的群组文件进行加密并签名，生成最终的加密文件；
2)群成员A把该最终的加密文件上载到文件服务器，并且从该文件服务器获得该最终的加密文件的存储地址；
3)群成员A使用该存储地址生成文件下载通知即时消息发送给其他群成员；
4)接收到该文件下载通知即时消息的群成员根据该文件下载通知即时消息内的存储地址从该文件服务器下载该最终的加密文件；然后根据用户id找到自己的对称密钥密文，使用自己的私钥对对称密钥密文解密，获取对称密钥；最后，使用获取的对称密钥对加密文件解密得到该群组文件。
进一步的，群成员A采用数字信封方式对待发送的群组文件进行加密的方法为：群成员A首先生成一对称密钥a，然后使用对称密钥a对该群组文件进行加密；然后群成员A使用其他群成员的公钥分别对对称密钥a加密生成对称密钥密文。
进一步的，群成员A用私钥对加密文件和所有对称密钥密文进行签名，生成最终的加密文件。
进一步的，最终的加密文件的内容依次为：群组文件的密文、对称密钥的密文、签名值。
进一步的，所述对称密钥密文的字段包括：算法族、用户id、对称密钥密文；其中，算法族字段用来标识采用的加密算法，包括对称加密算法和非对称加密算法。
进一步的，群成员A采用对称密钥a使用对称加密算法对该群组文件进行加密；采用非对称加密算法对对称密钥a加密。
进一步的，该文件下载通知消息的字段包括：消息类型、地址长度和文件下载地址。
进一步的，文件下载通知消息的字段还包括版本号。
进一步的，所述步骤4)中，根据用户id找到自己的对称密钥密文，并对群成员A的签名验证通过后，使用自己的私钥对对称密钥密文解密。
进一步的，所述步骤4)中，使用自己的私钥和非对称加密算法对对称密钥密文解密，获取对称密钥；使用获取的对称密钥和对称加密算法对加密文件解密得到该群组文件。
本发明主要包括：
1加密群组文件格式
在本发明中，采用数字信封方式对群组文件进行加密。具体来说，当某个群组成员发送群组文件时，该成员首先产生对称密钥，并且使用该对称密钥对要发送的文件进行加密。然后，使用每个群组成员的公钥对该对称密钥分别进行加密，获得每个成员的对称密钥密文。
然后发送方把加密文件、所有群成员的对称密钥密文如图1方式依次组合在一起，最后使用自己的私钥对组合在一起的密文(包括加密密文和全部对称密钥密文)进行签名。签名排列到组合密文的最后部分。
发送方发送内容定义如下：
●文件内容的密文|所有群成员的对称密钥(用于加密文件内容)的密文|签名值
●文件内容的密文：采用对称密钥使用对称加密算法对文件加密后的密文，与源文件内容的长度相同，如SM1、SM4、AES、3DES等算法；
●加密的对称密钥：采用非对称方法对对称密钥加密后的密文，密文格式定义见下面章节，如SM2，RSA算法等；
●签名值长度：使用自己的私钥对组合密文签名的结果，DER格式113Bytes，如SM2、RSA算法等；
2加密对称密钥的格式如图2所示，其包括：
●版本号(1B)，用来标识当前的版本；
●算法族(1B)，用来标识采用的加密算法，包括对称加密算法和非对称加密算法；
●用户id(20B)，用来标识该加密对称密钥所属的用户；
●对称密钥密文(152B)，对称密钥密文。
对称密钥密文采用BASE64格式，密文所对应的对称密钥原文是16个字节的密钥。对称密钥采用如下方法生产16字节的会话密钥原文，先通过SM2算法加密，产生113字节的DER格式的对称密钥密文，再通过Base64格式变换，最终产生152字节的Base64格式的对称密钥密文。如果采用RSA等其它算法，长度会不同，本发明不在赘述。
群组文件解密：群组接收方接收到加密文件以后，首先使用发送方的证书验证其签名。验签通过后，使用自己的用户ID从加密文件后面的多个加密的对称密钥中找到自己所属的加密对称密钥密文，然后使用自己的私钥与SM2算法进行解密，获得解密文件所需的对称密钥。最后，使用对称密钥对文件进行解密。
3文件下载通知即时消息
当某个成员把加密后的文件上载到文件服务器以后，该成员生成文件下载通知即时消息。文件下载通知即时消息包含了该文件的下载地址。该消息发送给每个群组成员。当群组成员接收到该消息后，使用该消息内的文件下载地址把文件下载到本地。
文件下载通知消息格式如图4所示，其包括如下：
●版本号(1B)，用来标识当前的版本
●消息类型(4B)，用来标识本消息为文件下载通知消息，为0xEEEEEEEE
●地址长度(4B)，用来指示后面文件下载地址的长度
●文件下载地址(<2000B)，用来承载需要下载的文件的地址
与现有技术相比，本发明的积极效果为：
该发明提出的群组文件加密传输的方法结合了对称与非对称加密算法的优点，使用非对称算法保护对称会话密钥，而且每次文件传输都临时生成会话密钥，做到一个文件一个密钥的效果，能够保证会话密钥的安全。发明提出的把加密会话密文携带到加密文件后面作为一个整体进行传输的方法避免了额外的向每个成员单独传输会话密钥的复杂机制，简单而且容易实现。由于使用对称方法对文件加密，文件发送方只需要对文件进行一次加密，加密效率较高。
附图说明
图1为群成员的对称密钥密文组合方式图；
图2为加密会话密钥的格式图；
图3为会话密钥生成方法；
图4为文件下载通知消息格式图；
图5为本发明的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步详细描述。
群组文件加解密实施方案
应用实例：
本发明实施例的处理流程如图5所示，其步骤为：
5)群成员A发送群组文件，其首先产生对称密钥a，然后使用对称密钥a对要发送的文件加密。
6)然后，群成员A使用其他群成员B、C...的公钥分别对对称密钥a加密生成对称密钥密文。
7)群成员A对加密文件和所有对称密钥密文组合后使用私钥进行签名，并且把签名放置在组合密文最后，生成最终的加密文件。
8)群成员A把最终的加密文件上载到文件服务器，并且从文件服务器获得该文件的存储地址。然后使用该文件存储地址生成文件下载通知即时消息，然后把该文件下载通知即时消息发送给其他群成员。
9)群成员B接收到该文件下载通知即时消息后，根据该文件下载通知即时消息内的文件存储地址从文件服务器下载加密后的文件。然后使用自己的用户id找到自己所属的对称密钥密文，使用群成员A的证书里面的公钥对群成员A的签名进行验证后，使用自己的私钥对对称密钥密文解密，获取对称密钥。最后，使用获取的对称密钥对加密文件解密。群成员的证书获取可以采用公知的方法，比如从认证服务器CA获取。
综上所述，本发明公开了一种即时通信中群组文件加密传输的实现方法。
本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。显然，本领域的普通技术人员可以对本发明的示例进行各种改动和变形而不脱离本发明的精神和原则。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (10)

1.一种即时通信中群组文件加密传输的实现方法，其步骤为：
1)群成员A采用数字信封方式对待发送的群组文件进行加密并签名，生成最终的加密文件；
2)群成员A把该最终的加密文件上载到文件服务器，并且从该文件服务器获得该最终的加密文件的存储地址；
3)群成员A使用该存储地址生成文件下载通知即时消息发送给其他群成员；
4)接收到该文件下载通知即时消息的群成员根据该文件下载通知即时消息内的存储地址从该文件服务器下载该最终的加密文件；然后根据用户id找到自己的对称密钥密文，使用自己的私钥对对称密钥密文解密，获取对称密钥；最后，使用获取的对称密钥对加密文件解密得到该群组文件。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，群成员A采用数字信封方式对待发送的群组文件进行加密的方法为：群成员A首先生成一对称密钥a，然后使用对称密钥a对该群组文件进行加密；然后群成员A使用其他群成员的公钥分别对对称密钥a加密生成对称密钥密文。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，群成员A用私钥对加密文件和所有对称密钥密文进行签名，生成最终的加密文件。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，最终的加密文件的内容依次为：群组文件的密文、对称密钥的密文、签名值。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对称密钥密文的字段包括：算法族、用户id、对称密钥密文；其中，算法族字段用来标识采用的加密算法，包括对称加密算法和非对称加密算法。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，群成员A采用对称密钥a使用对称加密算法对该群组文件进行加密；采用非对称加密算法对对称密钥a加密。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该文件下载通知消息的字段包括：消息类型、地址长度和文件下载地址。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，文件下载通知消息的字段还包括版本号。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤4)中，根据用户id找到自己的对称密钥密文，并对群成员A的签名验证通过后，使用自己的私钥对对称密钥密文解密。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤4)中，使用自己的私钥和非对称加密算法对对称密钥密文解密，获取对称密钥；使用获取的对称密钥和对称加密算法对加密文件解密得到该群组文件。
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Application publication date: 20170613

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