CN111431850B - 云计算中跨域安全认证方法 - Google Patents

云计算中跨域安全认证方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种云计算中跨域安全认证方法，其包括：源域客户端向源域认证服务器提交身份标识和目标域访问请求，源域认证服务器对源域客户端的身份标识进行验证；若验证通过，则源域认证服务器将源域客户端的身份标识和目标域访问请求转发至目标域认证服务器，目标域认证服务器将自身身份标识发送至源域认证服务器，源域认证服务器再将自身的身份标识和目标域认证服务器的身份标识发送至第三方认证服务器，第三方认证服务器对源域认证服务器的身份标识和目标域认证服务器的身份标识进行验证；若验证通过，则目标域认证服务器应答源域客户端的目标域访问请求。本发明中每一服务器管理维护的数据量减少，计算量减少，计算效率和安全性均得到提高。

Description

云计算中跨域安全认证方法
技术领域
本发明涉及安全认证领域。更具体地说，本发明涉及一种云计算中跨域安全认证方法。
背景技术
随着网络技术和云计算技术的发展可能存在多个不同的安全域，每个安全域内设置有认证服务器对域内资源进行管理，实现资源的按需分配同时为访问资源的用户提供可信认证服务。云计算里的计算中心、数据中心、虚拟化等都依赖于各类计算机系统，云计算的工作模式使得安全、可靠、可信的问题更加突出，因此云计算更需要计算机的安全可信，云计算已经成为未来互联网发展的趋势。
对于目前出现的层出不穷的攻击者对跨域认证过程中的不断攻击问题、增加服务器的计算负担问题并且高效性问题，已经成为安全领域研究的热点。已有一些现有技术提出了改进方法，如通过在不同信任域中的认证服务器之间建立基于PKI认证体系的信任关系，不同信任域中的两个认证服务器之间利用这种互相信任的关系传送认证结果实现跨域认证，从而解决了跨同构域认证中交叉证书路径处理复杂的问题，及跨异构域中认证服务器认证不同形式的身份凭证时需要对身份凭证的形式进行转换的问题，减少了服务器工作量。然而上述改进技术为仅存两异构域时的跨域认证情形，若出现多个异构域时，每一异构域需要管理其他异构域的认证信息，那么每一异构域要维护的数据将十分复杂，给跨域身份认证的管理带来极大的不便。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种云计算中跨域安全认证方法，其包括：
源域客户端向源域认证服务器提交身份标识和目标域访问请求，源域认证服务器对源域客户端的身份标识进行验证；
若源域客户端身份标识验证通过，则源域认证服务器将源域客户端的身份标识和目标域访问请求转发至目标域认证服务器，目标域认证服务器将自身身份标识发送至源域认证服务器，源域认证服务器再将源域认证服务器的身份标识和目标域认证服务器的身份标识发送至第三方认证服务器，第三方认证服务器对源域认证服务器的身份标识和目标域认证服务器的身份标识进行验证；及
若源域认证服务器的身份标识和目标域认证服务器的身份标识均验证通过，则目标域认证服务器应答源域客户端的目标域访问请求；
若源域认证服务器的身份标识或目标域认证服务器的身份标识验证未通过，则目标域认证服务器拒绝源域客户端的目标域访问请求；
若源域客户端身份标识验证未通过，则源域认证服务器拒绝源域客户端的目标域访问请求。
优选的是，所述源域认证服务器中储存有源域已注册客户端的身份标识和物理不可克隆函数激励响应对，源域认证服务器对源域客户端的身份标识进行验证的方法包括：
源域认证服务器查找源域已注册客户端的身份标识中是否有与源域客户端身份标识相同的身份标识；
若源域已注册客户端的身份标识中有与源域客户端身份标识相同的身份标识，则将与源域客户端身份标识相同的源域已注册客户端身份标识对应的物理不可克隆函数第一激励信息发送给源域客户端，源域客户端根据收到的物理不可克隆函数第一激励信息结合自身物理不可克隆函数得出第一待验证响应信息，源域客户端再将第一待验证响应信息反馈回源域认证服务器，源域认证服务器对比自身存储的第一响应信息和第一待验证响应信息，若两者一致则验证通过，否则验证未通过；
若源域已注册客户端的身份标识中无与源域客户端身份标识相同的身份标识，则验证未通过。
优选的是，第三方认证服务器中储存有已注册认证服务器的身份标识和物理不可克隆函数激励响应对，第三方认证服务器对源域认证服务器的身份标识和目标域认证服务器的身份标识进行验证的方法包括：
第三方认证服务器查找已注册认证服务器的身份标识中是否有与源域认证服务器的身份标识相同的身份标识，及与目标域认证服务器的身份标识相同的身份标识；
若已注册认证服务器的身份标识中有与源域认证服务器的身份标识相同的身份标识，及与目标域认证服务器的身份标识相同的身份标识，则将与源域认证服务器的身份标识相同的已注册认证服务器身份标识对应的物理不可克隆函数第二激励信息发送给源域认证服务器，将与目标域认证服务器的身份标识相同的已注册认证服务器身份标识对应的物理不可克隆函数第三激励信息发送给目标域认证服务器，源域认证服务器根据收到的第二激励信息结合自身物理不可克隆函数得出第二待验证响应信息，源域认证服务器再将该第二待验证响应信息反馈回第三方认证服务器，目标域认证服务器根据收到的第三激励信息结合自身物理不可克隆函数得出第三待验证响应信息，目标域认证服务器再将该第三待验证响应信息反馈回第三方认证服务器，第三方认证服务器对比自身存储的第二响应信息和第二待验证响应信息，及对比自身存储的第三响应信息和第三待验证响应信息，若第二响应信息和第二待验证响应信息一致，且第三响应信息和第三待验证响应信息一致则验证通过，否则验证未通过；
若源域已注册客户端的身份标识中无与源域客户端身份标识相同的身份标识，或无与目标域认证服务器的身份标识相同的身份标识，则验证未通过。
优选的是，源域已注册客户端的物理不可克隆函数激励响应对中的激励信息为源域认证服务器生成的唯一随机数。
优选的是，已注册认证服务器的物理不可克隆函数激励响应对中的激励信息为第三方认证服务器生成的唯一随机数。
优选的是，所述唯一随机数由源域认证服务器通过UUID算法生成。
优选的是，所述唯一随机数由第三方认证服务器通过snowflake算法生成。
本发明至少包括以下有益效果：本发明中源域客户端只与源域认证服务器交互，而源域认证服务器只与第三方认证服务器和目标域认证服务器交互，认证信息流通链短更加安全。同时源域认证服务器只需管理本域内已注册的客户端数据，第三方认证服务器只需管理向其注册的认证服务器数据，每一服务器管理维护的数据量减少，计算量减少，计算效率大大提高。另外，引入物理不可克隆函数激励响应对作为认证信息，使得跨域认证安全性更高，重放攻击或者数据碰撞攻击等攻击方式更加难以破解。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明所述云计算中跨域安全认证方法的流程图；
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1所示，本发明提供一种云计算中跨域安全认证方法，其包括：
源域客户端向源域认证服务器提交身份标识和目标域访问请求，源域认证服务器对源域客户端的身份标识进行验证；
这里身份标识可以是用户注册的ID账号，或者与源域客户端绑定的物理地址等一些数据。
这里所述源域认证服务器中储存有源域已注册客户端的身份标识和物理不可克隆函数激励响应对，源域认证服务器对源域客户端的身份标识进行验证的方法包括：
源域认证服务器查找源域已注册客户端的身份标识中是否有与源域客户端身份标识相同的身份标识；
若源域已注册客户端的身份标识中有与源域客户端身份标识相同的身份标识，则将与源域客户端身份标识相同的源域已注册客户端身份标识对应的物理不可克隆函数第一激励信息发送给源域客户端(第一激励信息和第一响应信息为一激励-响应对)，源域客户端根据收到的物理不可克隆函数第一激励信息结合自身物理不可克隆函数得出第一待验证响应信息，源域客户端再将第一待验证响应信息反馈回源域认证服务器，源域认证服务器对比自身存储的第一响应信息和第一待验证响应信息，若两者一致则验证通过，否则验证未通过；
若源域已注册客户端的身份标识中无与源域客户端身份标识相同的身份标识，则验证未通过。
这里由于物理不可克隆函数是基于设备自身特性产生的加密方式，使得储存于源域认证服务器中已注册客户端的物理不可克隆函数激励响应对难以推算。
当源域客户端身份标识验证通过时，源域认证服务器将源域客户端的身份标识和目标域访问请求转发至目标域认证服务器，目标域认证服务器将自身身份标识发送至源域认证服务器，源域认证服务器再将源域认证服务器的身份标识和目标域认证服务器的身份标识发送至第三方认证服务器，第三方认证服务器对源域认证服务器的身份标识和目标域认证服务器的身份标识进行验证；
这里第三方认证服务器中储存有已注册认证服务器的身份标识和物理不可克隆函数激励响应对，第三方认证服务器对源域认证服务器的身份标识和目标域认证服务器的身份标识进行验证的方法包括：
第三方认证服务器查找已注册认证服务器的身份标识中是否有与源域认证服务器的身份标识相同的身份标识，及与目标域认证服务器的身份标识相同的身份标识；
若已注册认证服务器的身份标识中有与源域认证服务器的身份标识相同的身份标识，及与目标域认证服务器的身份标识相同的身份标识，则将与源域认证服务器的身份标识相同的已注册认证服务器身份标识对应的物理不可克隆函数第二激励信息发送给源域认证服务器，将与目标域认证服务器的身份标识相同的已注册认证服务器身份标识对应的物理不可克隆函数第三激励信息发送给目标域认证服务器，源域认证服务器根据收到的第二激励信息结合自身物理不可克隆函数得出第二待验证响应信息，源域认证服务器再将该第二待验证响应信息反馈回第三方认证服务器，目标域认证服务器根据收到的第三激励信息结合自身物理不可克隆函数得出第三待验证响应信息，目标域认证服务器再将该第三待验证响应信息反馈回第三方认证服务器，第三方认证服务器对比自身存储的第二响应信息和第二待验证响应信息，及对比自身存储的第三响应信息和第三待验证响应信息，若第二响应信息和第二待验证响应信息一致，且第三响应信息和第三待验证响应信息一致则验证通过，目标域认证服务器应答源域客户端的目标域访问请求，否则验证未通过，目标域认证服务器拒绝源域客户端的目标域访问请求；
若源域已注册客户端的身份标识中无与源域客户端身份标识相同的身份标识，或无与目标域认证服务器的身份标识相同的身份标识，则验证未通过，目标域认证服务器仍拒绝源域客户端的目标域访问请求。
当源域客户端身份标识验证未通过时，源域认证服务器拒绝源域客户端的目标域访问请求。
在上述实施例中，源域客户端只与源域认证服务器交互，而源域认证服务器只与第三方认证服务器和目标域认证服务器交互，认证信息流通链短更加安全。同时源域认证服务器只需管理本域内已注册的客户端数据，第三方认证服务器只需管理向其注册的认证服务器数据，每一服务器管理维护的数据量减少，计算量减少，计算效率大大提高。另外，引入物理不可克隆函数激励响应对作为认证信息，使得跨域认证安全性更高，重放攻击或者数据碰撞攻击等攻击方式更加难以破解。
在上述实施例中，源域已注册客户端的物理不可克隆函数激励响应对中的激励信息为源域认证服务器生成的唯一随机数，唯一随机数的算法有多种，这里选用UUID算法生成。
在上述实施例中，已注册认证服务器的物理不可克隆函数激励响应对中的激励信息为第三方认证服务器生成的唯一随机数，这里选用snowflake算法生成。
由于唯一随机数是服务器临时产生，无规律可循，因此作为激励信息难以破解，跨域认证的安全性更高。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (6)

1.云计算中跨域安全认证方法，其特征在于，包括：
源域客户端向源域认证服务器提交身份标识和目标域访问请求，源域认证服务器对源域客户端的身份标识进行验证；
若源域客户端身份标识验证通过，则源域认证服务器将源域客户端的身份标识和目标域访问请求转发至目标域认证服务器，目标域认证服务器将自身身份标识发送至源域认证服务器，源域认证服务器再将源域认证服务器的身份标识和目标域认证服务器的身份标识发送至第三方认证服务器，第三方认证服务器对源域认证服务器的身份标识和目标域认证服务器的身份标识进行验证；及
若源域认证服务器的身份标识和目标域认证服务器的身份标识均验证通过，则目标域认证服务器应答源域客户端的目标域访问请求；
若源域认证服务器的身份标识或目标域认证服务器的身份标识验证未通过，则目标域认证服务器拒绝源域客户端的目标域访问请求；
若源域客户端身份标识验证未通过，则源域认证服务器拒绝源域客户端的目标域访问请求；
第三方认证服务器中储存有已注册认证服务器的身份标识和物理不可克隆函数激励响应对，第三方认证服务器对源域认证服务器的身份标识和目标域认证服务器的身份标识进行验证的方法包括：
第三方认证服务器查找已注册认证服务器的身份标识中是否有与源域认证服务器的身份标识相同的身份标识，及与目标域认证服务器的身份标识相同的身份标识；
若已注册认证服务器的身份标识中有与源域认证服务器的身份标识相同的身份标识，及与目标域认证服务器的身份标识相同的身份标识，则将与源域认证服务器的身份标识相同的已注册认证服务器身份标识对应的物理不可克隆函数第二激励信息发送给源域认证服务器，将与目标域认证服务器的身份标识相同的已注册认证服务器身份标识对应的物理不可克隆函数第三激励信息发送给目标域认证服务器，源域认证服务器根据收到的第二激励信息结合自身物理不可克隆函数得出第二待验证响应信息，源域认证服务器再将该第二待验证响应信息反馈回第三方认证服务器，目标域认证服务器根据收到的第三激励信息结合自身物理不可克隆函数得出第三待验证响应信息，目标域认证服务器再将该第三待验证响应信息反馈回第三方认证服务器，第三方认证服务器对比自身存储的第二响应信息和第二待验证响应信息，及对比自身存储的第三响应信息和第三待验证响应信息，若第二响应信息和第二待验证响应信息一致，且第三响应信息和第三待验证响应信息一致则验证通过，否则验证未通过；
若已注册认证服务器的身份标识中无与源域认证服务器的身份标识相同的身份标识，或无与目标域认证服务器的身份标识相同的身份标识，则验证未通过。
2.如权利要求1所述的云计算中跨域安全认证方法，其特征在于，所述源域认证服务器中储存有源域已注册客户端的身份标识和物理不可克隆函数激励响应对，源域认证服务器对源域客户端的身份标识进行验证的方法包括：
源域认证服务器查找源域已注册客户端的身份标识中是否有与源域客户端身份标识相同的身份标识；
若源域已注册客户端的身份标识中有与源域客户端身份标识相同的身份标识，则将与源域客户端身份标识相同的源域已注册客户端身份标识对应的物理不可克隆函数第一激励信息发送给源域客户端，源域客户端根据收到的物理不可克隆函数第一激励信息结合自身物理不可克隆函数得出第一待验证响应信息，源域客户端再将第一待验证响应信息反馈回源域认证服务器，源域认证服务器对比自身存储的第一响应信息和第一待验证响应信息，若两者一致则验证通过，否则验证未通过；
若源域已注册客户端的身份标识中无与源域客户端身份标识相同的身份标识，则验证未通过。
3.如权利要求2所述的云计算中跨域安全认证方法，其特征在于，源域已注册客户端的物理不可克隆函数激励响应对中的激励信息为源域认证服务器生成的唯一随机数。
4.如权利要求1所述的云计算中跨域安全认证方法，其特征在于，已注册认证服务器的物理不可克隆函数激励响应对中的激励信息为第三方认证服务器生成的唯一随机数。
5.如权利要求3所述的云计算中跨域安全认证方法，其特征在于，所述唯一随机数由源域认证服务器通过UUID算法生成。
6.如权利要求4所述的云计算中跨域安全认证方法，其特征在于，所述唯一随机数由第三方认证服务器通过snowflake算法生成。
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