CN109525389A

CN109525389A - 一种税控设备秘钥的产生方法及系统

Info

Publication number: CN109525389A
Application number: CN201811200872.7A
Authority: CN
Inventors: 朱启坤; 李利; 张平
Original assignee: Aisino Corp
Current assignee: Aisino Corp
Priority date: 2018-10-16
Filing date: 2018-10-16
Publication date: 2019-03-26

Abstract

本发明公开了一种税控设备密钥的产生方法，所述方法包括：步骤1，通过密码机生成N级密钥作为初始密钥；步骤2，根据预设规则获得N+1级密钥分散因子；步骤3，根据预设的加密算法使用所述N级密钥对所述N+1级密钥分散因子进行加密，并通过预设规则对加密结果进行变换，获得N+1级密钥；步骤4，重复所述步骤2及步骤3，根据预设需求获得N+M级密钥作为最终密钥；所述方法及系统安全可靠，因随机变换和加密计算，使得无法通过下级密钥反推上级密钥；所述方法及系统仅需存储初始密钥，除此之外无需存储其他密钥，从根本上改变了税控设备密钥的产生方式，极大节省了存储空间，降低了成本和管理难度。

Description

一种税控设备秘钥的产生方法及系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，更具体地，涉及一种税控设备秘钥的产生方法及系统。

背景技术

在税务信息系统中，由于税控设备和税务局端服务器间的通讯都是经过局域网或者互联网进行，为了保障业务数据的安全，大量使用了密码技术，对数据进行加密和校验，确保数据传输的保密性和完整性。如在发票购买过程中，局端服务器将纳税人所购买的发票信息，使用购票密钥进行加密，将加密数据经由客户端写入税控设备，税控设备在内部使用相同的密钥进行解密，并对数据进行完整性检查，确认数据正确后将其存储到内部存储区，供将来开票使用。发票开具过程与之类似，税控设备用预置的开票密钥将发票的要素信息进行加密，将加密结果经由开票软件发送给局端，局端使用相同的密钥进行解密和验证，确认发票信息无误后对发票进行存储。这种双向的数据安全交换，均以通讯双方预置好所使用的密钥为前提。关于这种密钥的管理，现有技术是，在局端为每个税控设备生成随机的密钥，在局端进行安全存储，并通过安全的方式下载到税控设备中。这种方式虽然简单，但局端需要用专用设备存储大量的随机密钥，成本较高，且对大量密钥的管理比较复杂，在运营维护上也较为困难。

发明内容

为了解决背景技术存在的针对每个税控设备生成一个密钥使得成本较高、所需存储空间大、管理复杂且运维困难的问题，本发明提供了一种税控设备密钥的产生方法及系统，所述方法及系统通过设置多级密钥分散因子按需求对初始密钥进行多级加密，针对不同税控设备设置不同的密钥分散因子，进而获得对应密钥，极大节省了存储空间和管理难度；所述一种税控设备密钥的产生方法，所述方法包括：

步骤1，通过密码机生成N级密钥作为初始密钥；

步骤2，根据预设规则获得N+1级密钥分散因子；

步骤3，根据预设的加密算法使用所述N级密钥对所述N+1级密钥分散因子进行加密，获得N+1级密钥；

步骤4，重复所述步骤2及步骤3，根据预设需求获得N+M级密钥作为最终密钥。

进一步的，所述获得的N+1至N+M级密钥分散因子通过预设特定信息组合获得；所述预设特定信息包括多种，根据实际需求设计确定；例如编号、名称、加密方代码以及密码用途；所述特定信息通过预设规则转化为十六进制数字；所述组合方式包括顺序组合以及按预设次序组合。

进一步的，各级密钥的长度为预设的固定长度；各级密钥分散因子的长度与所述各级密钥的长度相同；所述密钥分散因子所能容纳的特定信息的长度小于等于所述固定长度；若所述密钥分散因子的长度小于所述固定长度，使用预设字段将密钥分散因子的长度补齐至所述固定长度。

进一步的，在根据预设的加密算法使用所述N级密钥对所述N+1级密钥分散因子进行加密后，所述方法还包括：

根据预设的加密算法使用所述N级密钥对所述N+1级密钥分散因子进行加密获得预备N+1级密钥；

将预备N+1级密钥按预设的变换方法进行变换，获得N+1级密钥；所述变换方法包括取反码、组合、拆分以及截断。

进一步的，在根据预设的加密算法使用所述N级密钥对所述N+1级密钥分散因子进行加密前，所述方法还包括：

对所述N+1级密钥分散因子进行变换，获得加强N+1级密钥分散因子；

使用所述加强N+1级密钥分散因子替换所述N+1级密钥分散因子；所述变换方法包括取反码、组合、拆分以及截断；

根据预设的加密算法使用所述N级密钥对所述加强N+1级密钥分散因子进行加密。

进一步的，每一轮的变换方法为预先确定的；在每一轮使用的变换方法是相同的或不同的。

所述一种税控设备密钥的产生系统包括：

密码机，所述密码机根据预设的规则生成N级密钥；

密钥分散因子生成单元，所述密钥分散因子生成单元用于根据预设规则获得N+1至N+M级密钥分散因子；所述N+M级根据预设需求确定；

加密单元，所述加密单元用于根据预设的加密算法使用所述N级密钥对所述N+1级密钥分散因子进行加密，获得N+1级密钥；

所述加密单元用于根据获得的上一级密钥以及对应的下一级密钥分散因子计算获得下一级密钥，直至获得N+M级密钥作为终极密钥输出。

进一步的，所述密钥分散因子生成单元生成的N+1至N+M级密钥分散因子通过预设特定信息组合获得；所述预设特定信息包括编号、名称、加密方代码以及密码用途；所述特定信息通过预设规则转化为十六进制数字；所述组合方式包括顺序组合以及按预设次序组合。

进一步的，各级密钥的长度为预设的固定长度；所述密码机根据预设的固定长度生成初始密钥；所述密钥分散因子生成单元生成的各级密钥分散因子的长度与所述各级密钥的长度相同；所述密钥分散因子所能容纳的特定信息的长度小于等于所述固定长度；若所述密钥分散因子的长度小于所述固定长度，使用预设字段将密钥分散因子的长度补齐至所述固定长度。

进一步的，所述加密单元据预设的加密算法使用所述N级密钥对所述N+1级密钥分散因子进行加密获得预备N+1级密钥；

所述加密单元将预备N+1级密钥按预设的变换方法进行变换，获得N+1级密钥；所述变换方法包括取反码、组合、拆分以及截断。

进一步的，所述加密单元对所述N+1级密钥分散因子进行变换，获得加强N+1级密钥分散因子；

所述加密单元使用所述加强N+1级密钥分散因子替换所述N+1级密钥分散因子；所述变换方法包括取反码、组合、拆分以及截断；根据预设的加密算法使用所述N级密钥对所述加强N+1级密钥分散因子进行加密。

本发明的有益效果为：本发明的技术方案，给出了一种税控设备密钥的产生方法及系统，所述方法及系统通过设置多级密钥分散因子按需求对初始密钥进行多级加密，针对不同税控设备设置不同的密钥分散因子，进而获得对应密钥；所述方法及系统安全可靠，通过随机变换，无法通过下级密钥反推上级密钥；所述方法及系统仅需存储初始密钥，除此之外无需存储其他密钥，从根本上改变了税控设备密钥的产生方式，极大节省了存储空间，降低了成本和管理难度。

附图说明

通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：

图1为本发明具体实施方式的一种税控设备密钥的产生方法的流程图；

图2为本发明具体实施方式的一种税控设备密钥的产生系统的结构图。

具体实施方式

现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

图1为本发明具体实施方式的一种税控设备密钥的产生方法的流程图；如图1所示，所述方法包括：

步骤110，通过密码机生成N级密钥作为初始密钥；

所述密钥的分级方法包含多种，以本事实力为例，可以根据税务系统由上至下的业务等级指定，如税务总局生成初始密钥作为一级密钥，某省级税务单位作为二级密钥持有等级，某市税务单位作为三级密钥持有等级，与该市税务单位关联的税控设备作为司机密钥持有等级；即经历四级密钥，完成税务总局的一级密钥对所有税控设备的密钥映射。

所述初始密钥一般为一级密钥，即N值取1；在这种情况下，所述方法实际仅需生成和存储一级密钥，极大节省了存储空间；在特殊需求下，所述方法可与现有技术的方法配合使用，直接在预设的级别生成初始密钥，崩在预设级别以下使用本方法生成密钥，而预设级别以上通过原方法进行逐一遍历的密钥生成。

步骤120，根据预设规则获得N+1级密钥分散因子；

在本实施例中，设置M次迭代计算，M根据预设需求等级确定，即所述一级密钥到税控设备级别的最终密钥需要的等级，所述等级越多，安全性越高；

所述获得的N+1至N+M级密钥分散因子通过预设特定信息组合获得；所述预设特定信息包括编号、名称、加密方代码以及密码用途；所述特定信息通过预设规则转化为十六进制数字；所述组合方式包括顺序组合以及按预设次序组合。

本实施例中，可使用“00”将小于预设固定长度的密钥分散因子补齐。

进一步的，对所述N+1级密钥分散因子进行变换，获得加强N+1级密钥分散因子；所述变换方法包括取反码、组合、拆分以及截断；

以本实施例为例，将N+1级密钥分散因子逐一进行取反码操作，获得新的密钥分散因子即为加强N+1密钥分散因子；所述组合、拆分或截断等方法均可按照预设的规则进行自动实现；所述变换方法的选取可以是随机的，对所有方法均设置预设规则，通过随机的方式自动选取一种变换方法完成变换；

使用所述加强N+1级密钥分散因子替换所述N+1级密钥分散因子；

步骤130，根据预设的加密算法使用所述N级密钥对所述N+1级密钥分散因子进行加密，获得N+1级密钥；

进一步的，在加密后使用对获得的密钥匙使用变换方法：

每一轮的变换方法为预先确定的；在每一轮使用的变换方法是相同的或不同的：

所述使用的加密算法在每一轮可以是相同的或不同的，所述加密算法的具体实现方式在本实施例中不做赘述。

步骤140，重复所述步骤2及步骤3，根据预设需求获得N+M级密钥作为最终密钥。

在税务总局生成一级密钥，所述密钥的固定长度约定为128比特；使用十六进制的方式表示，所述密钥为00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0a 0b 0c 0d 0e 0f。

税务总局的一级密钥下发到某市税务局生成二级密钥，该市税务局的密钥分散因子可以为“010beijing”；所述二级密钥分散因子的十六进制表示为：00 2e 1d 05 c0 001d 05 e8 ef；所述二级密钥分散因子仅80比特，为了保持与固定长度一致，使用00对二级密钥分散因子进行补长，获得二级密钥分散因子：00 2e 1d 05 c0 00 1d 05 e8 ef 00 0000 00 00 00；

使用SM4算法基于初始密钥对所述二级密钥分散因子进行加密，获得预备二级密钥；

将所述获得的预备二级密钥逐个字节进行取反码操作，得到二级密钥；

进一步，某税控设备作为第三等级，其密钥分散因子为“012345dummy”，其十六进制表示为：30 31 32 33 34 35 64 75 6d 6d 79；补长后的三级密钥分散因子为30 31 3233 34 35 64 75 6d 6d 79 00 00 00 00 00。

使用SM4算法基于二级密钥对所述三级密钥分散因子进行加密，获得预备三级密钥；

将所述获得的预备三级密钥按预设规则进行重新组合，得到三级密钥；

该三级密钥即为该税控设备对应的密钥。

图2位本发明具体实施方式的一种税控设备密钥的产生系统的结构图。如图2所示，所示系统包括：

密码机210，所述密码机210根据预设的规则生成N级密钥；

密钥分散因子生成单元220，所述密钥分散因子生成单元220用于根据预设规则获得N+1至N+M级密钥分散因子；所述N+M级根据预设需求确定；

加密单元230，所述加密单元230用于根据预设的加密算法使用所述N级密钥对所述N+1级密钥分散因子进行加密，获得N+1级密钥；

进一步的，所述密钥分散因子生成单元220生成的N+1至N+M级密钥分散因子通过预设特定信息组合获得；所述预设特定信息包括编号、名称、加密方代码以及密码用途；所述特定信息通过预设规则转化为十六进制数字；所述组合方式包括顺序组合以及按预设次序组合。

所述加密单元230用于根据获得的上一级密钥以及对应的下一级密钥分散因子计算获得下一级密钥，直至获得N+M级密钥作为终极密钥输出。

进一步的，各级密钥的长度为预设的固定长度；所述密码机210根据预设的固定长度生成初始密钥；所述密钥分散因子生成单元220生成的各级密钥分散因子的长度与所述各级密钥的长度相同；所述密钥分散因子所能容纳的特定信息的长度小于等于所述固定长度；若所述密钥分散因子的长度小于所述固定长度，使用预设字段将密钥分散因子的长度补齐至所述固定长度。

进一步的，所述加密单元230据预设的加密算法使用所述N级密钥对所述N+1级密钥分散因子进行加密获得预备N+1级密钥；

所述加密单元230将预备N+1级密钥按预设的变换方法进行变换，获得N+1级密钥；所述变换方法包括取反码、组合、拆分以及截断。

进一步的，所述加密单元230对所述N+1级密钥分散因子进行变换，获得加强N+1级密钥分散因子；

所述加密单元230使用所述加强N+1级密钥分散因子替换所述N+1级密钥分散因子；所述变换方法包括取反码、组合、拆分以及截断；根据预设的加密算法使用所述N级密钥对所述加强N+1级密钥分散因子进行加密。

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，本公开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。

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。本说明书中涉及到的步骤编号仅用于区别各步骤，而并不用于限制各步骤之间的时间或逻辑的关系，除非文中有明确的限定，否则各个步骤之间的关系包括各种可能的情况。

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公开的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在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。

本公开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。本公开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系统程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本公开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公开进行说明而不是对本公开进行限制，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。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。本公开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。在列举了若干系统的单元权利要求中，这些系统中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本公开精神的前提下，可以作出若干改进、修改、和变形，这些改进、修改、和变形都应视为落在本申请的保护范围内。

Claims

1.一种税控设备密钥的产生方法，所述方法包括：

步骤1，通过密码机生成N级密钥作为初始密钥；

步骤2，根据预设规则获得N+1级密钥分散因子；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述获得的N+1至N+M级密钥分散因子通过预设特定信息组合获得；所述预设特定信息包括编号、名称、加密方代码以及密码用途；所述特定信息通过预设规则转化为十六进制数字；所述组合方式包括顺序组合以及按预设次序组合。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：各级密钥的长度为预设的固定长度；各级密钥分散因子的长度与所述各级密钥的长度相同；所述密钥分散因子所能容纳的特定信息的长度小于等于所述固定长度；若所述密钥分散因子的长度小于所述固定长度，使用预设字段将密钥分散因子的长度补齐至所述固定长度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在根据预设的加密算法使用所述N级密钥对所述N+1级密钥分散因子进行加密后，所述方法还包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在根据预设的加密算法使用所述N级密钥对所述N+1级密钥分散因子进行加密前，所述方法还包括：

6.根据权利要求4或5的方法，其特征在于：每一轮的变换方法为预先确定的；在每一轮使用的变换方法是相同的或不同的。

7.一种税控设备密钥的产生系统，所述系统包括：

密码机，所述密码机根据预设的规则生成N级密钥；

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于：所述密钥分散因子生成单元生成的N+1至N+M级密钥分散因子通过预设特定信息组合获得；所述预设特定信息包括编号、名称、加密方代码以及密码用途；所述特定信息通过预设规则转化为十六进制数字；所述组合方式包括顺序组合以及按预设次序组合。

9.根据权利要求7或8所述的系统，其特征在于：各级密钥的长度为预设的固定长度；所述密码机根据预设的固定长度生成初始密钥；所述密钥分散因子生成单元生成的各级密钥分散因子的长度与所述各级密钥的长度相同；所述密钥分散因子所能容纳的特定信息的长度小于等于所述固定长度；若所述密钥分散因子的长度小于所述固定长度，使用预设字段将密钥分散因子的长度补齐至所述固定长度。

10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于：所述加密单元据预设的加密算法使用所述N级密钥对所述N+1级密钥分散因子进行加密获得预备N+1级密钥；

11.根据权利要求7所述的系统，其特征在于：所述加密单元对所述N+1级密钥分散因子进行变换，获得加强N+1级密钥分散因子；

12.根据权利要求10或11所述的系统，其特征在于：每一轮的变换方法为预先确定的；在每一轮使用的变换方法是相同的或不同的。