CN112052435A

CN112052435A - 一种cad图纸多用户电子签章的方法

Info

Publication number: CN112052435A
Application number: CN202011059814.4A
Authority: CN
Inventors: 邓志英; 徐俊杰; 王海峰
Original assignee: Hangzhou Bestsign Network Technology Co ltd
Current assignee: Hangzhou Bestsign Network Technology Co ltd
Priority date: 2020-09-30
Filing date: 2020-09-30
Publication date: 2020-12-08
Anticipated expiration: 2040-09-30
Also published as: CN112052435B

Abstract

本发明公开了一种CAD图纸多用户电子签章的方法，包括：对CAD图纸签名发起，得到带有签名证书和时间戳的CAD图纸；将带有签名证书和时间戳的CAD图纸归档，告知各个签名用户进行签名；当签名用户收到CAD图纸后，先验签(判断当前图纸是否在流转过程中被篡改)，然后用户电子签名。本发明方案可以让多个签名者在CAD图纸上指定的位置，签署自己的电子印章(签名笔迹)、签名时间戳，并在图纸上附着自己的签名证书和时间戳；该方案多用户签名有效，可以让多个签名干系人在签名前，看到的图纸信息一致；该方案不仅可以让用户在图纸的签署单看到签署人和签署时间，还可以通过可视化的方法查看。

Description

一种CAD图纸多用户电子签章的方法

技术领域

本发明涉及CAD电子签章技术领域，具体涉及一种CAD图纸多用户电子签章的方法。

背景技术

CAD计算机辅助设计(Computer Aided Design)指利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计、制图、工程计算；同时能对设计元素进行分析和比较，以决定最优方案。CAD最早的应用是在汽车制造、航空航天以及电子工业的大公司中，后来应用建筑专业(建筑构造、室内装饰)，结构专业(桩位图、地下室结构图)，电气专业，给排水专业，暖通空调等。

目前市面上CAD绘图软件主要是Autodesk的AutoCAD，它功能强大，扩展性强，应用广泛，成为绘图领域的主要工具，它的文件格式dwg已经成为各种绘图工具文件的主要格式，同时该格式也兼容各种矢量图绘图软件,成为行业标准。

AutoCAD也内置了支持RSA算法的签名函数，能对图纸电子签名，即把签名用户的证书，时间戳附着到图纸文件上；如果图纸未被篡改，其他用户可以看到提示“数字签名有效，图形自签名后未被篡改”；如果图纸被篡改，可以看到提示“无效的数字签名，文件已被修改”，以此保证图纸使用的一致性，防止被篡改。

随着AutoCAD在中国的广泛应用，大家也发现有以下几个不便之处：

一、国标图纸管理规范“CAD文件管理：基本格式(GB/T 17825.2-1999)”指定：每张图纸都有“签署表”，反映与图纸相关的多个干系人(设计、标准化、审核、批准等)人员在改图纸上的签名时间和签名证书信息，这都要求CAD图纸支持多个用户在图纸上能电子签名，而且用户的电子印章(或签名笔迹文件)和签名时间能显示在签署单上。

二、但AutoCAD内置的电子签名只支持单个用户证书签名，如果多个用户签名，就只会保留最后一次签名，不支持多用户证书签名。

三、AutoCAD也不支持多个用户在签署表中插入自己的签名笔迹(印章)和签署时间，因为对CAD图纸来说，插入用户签名和时间，就已经对图纸篡改。

发明内容

本发明提供了一种CAD图纸多用户电子签章的方法，该方案可以让多个签名者在CAD图纸上指定的位置，签署自己的电子印章(签名笔迹).签名时间戳，并在图纸上附着自己的签名证书和时间戳；该方案多用户签名有效，可以让多个签名干系人在签名前，看到的图纸信息一致；该方案不仅可以让用户在图纸的签署单看到签署人和签署时间，还可以通过可视化的方法查看：每签名用户的签名证书信息，签名时间戳信息，每次签名过程中图纸的绘图元素信息.资源信息变化信息，从而为以后的图纸签名验签做好数据保障。

一种CAD图纸多用户电子签章的方法，包括以下步骤：

1)对CAD图纸签名发起，得到带有签名证书和时间戳的CAD图纸；

2)将带有签名证书和时间戳的CAD图纸归档，告知各个签名用户进行签名；

3)当签名用户收到CAD图纸后，先验签(判断当前图纸是否在流转过程中被篡改)，然后用户电子签名。

步骤1)中，所述的签名发起包括：

A)发起者解析CAD图纸的绘图元素、资源信息、输出信息等，建立签名原文；

所述的绘图元素包括：圆、线、方形等形状数据；

所述的资源信息包括：字体、绘图的图标等。

所述的输出信息包括：图纸空间信息(例如图纸大小)

B)对步骤A)的签名原文通过签名算法生成原文摘要信息，用发起者的私钥签名生成签名信息；

C)将签名原文、原文摘要信息、签名信息储存在CAD图纸的自定义数据库中；

D)获取时间戳信息，利用AutoCAD自带的签名技术，把发起者的签名证书和时间戳附着在CAD图纸上，得到带有签名证书和时间戳的CAD图纸。

步骤3)中，所述的用户电子签名具体包括：

a)从签名用户收到的CAD图纸中读取图纸文件的原始数据，生成缓存数据；

所述的图纸文件的原始数据包括绘图元素、资源信息、输出信息等；

所述的绘图元素包括：圆、线、方形等形状数据；

所述的资源信息包括：字体、绘图的图标等。

所述的输出信息包括：图纸空间信息(例如图纸大小)。

b)对每个签名用户新建自己签名图层，签名用户在图纸的签署单中自己签名位置插入签名笔迹和签名时间，放在签名用户的自己图层中，生成带有自己签名笔迹的图纸；

c)将步骤b)带有自己签名笔迹的图纸与步骤a)生成的缓存数据进行比较，验证图纸文件的原始数据是否篡改，如果没有篡改，则进入下一步；

d)获取时间戳信息，利用AutoCAD自带的签名技术，把签名用户的签名证书和时间戳附着在CAD图纸上，得到用户签名后的CAD图纸；

e)归档，等待下一个签名用户签名，重复步骤b)～e)，直到签名结束。

步骤c)中，如果发现图纸文件的原始数据被篡改，提示用户，图纸被篡改不能签名，无法进入下一步。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

一、支持多用户显式签名，多个签名用户在CAD图纸上，指定的位置插入自己签名笔迹(印章)和签名时间，并在图纸上附着自己的签名证书和时间戳

二、支持用户在签名前分析图纸元素数据功能，帮组用户判断判断是否被篡改，改了哪些元素，为是否签名做判断依据。

三、传统签署单只能看到签署人和签署时间，本发明可看到签署者证书，每用户签署前后图纸绘图元素变化信息。

四、本发明解决了CAD电子签名的不支持多个用户签名；不能可视化签名(在签署单上插入签名笔迹和时间戳)；本发明利用CAD内置的电子签名验签技术，CAD数据库技术，数据加密技术，电子签名验签技术等，紧密结合的电子签章技术。可以让多个签名者在CAD图纸上指定的位置签署自己的电子印章(签名笔迹)，签名时间戳，并在图纸上附着自己的签名证书和时间戳；可以让多个签名干系人在签名前，看到的图纸信息一致；该方案不仅可以让用户在图纸的签署单看到签署人和签署时间，还可以通过可视化的方法查看：每签名用户的签名证书信息，签名时间戳信息，每次签名和上次签名内容是否被改动；使得其签署的电子文件具有真实性、完整性、来源可靠性和不可抵赖性；图纸使用者能方便的浏览图纸签名信息，并通过签章记录可追溯从原始签章到当前签章的全过程，确保自己拿到的图纸没被篡改过，是最终图纸。以方便生产施工过程中设计，生产，验收，发布信息内容的一致性。

附图说明

图1为本发明CAD图纸多用户电子签章的方法的流程示意图；

图2为本发明中图纸的签署单信息的示意图；

图3为本发明中用户签名详细信息的示意图；

图4为本发明中查看用户签名的证书信息的示意图；

图5为本发明中签名流程示意图；

图6为本发明中CAD Sign系统设计的示意图；

图7为本发明中网络拓扑的示意图；

图8为本发明中发起CAD签名流程的示意图；

图9为本发明中用户电子签名的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，一种CAD图纸多用户电子签章的方法，包括以下步骤：

对CAD图纸签名发起，得到带有签名证书和时间戳的CAD图纸；

将带有签名证书和时间戳的CAD图纸归档，告知各个签名用户进行签名；

当签名用户收到CAD图纸后，先验签，然后用户电子签名。

1、多用户对同一CAD图纸文件签名时，图纸文件需经过网络流转，最终到签名用户所在设备再由用户签名，必须保证流转过程中图纸不被篡改。

▼策略：在图纸签名流转前，对CAD图纸先进行隐式电子签名，后再发起流转；用户收到被签名图纸后，使用验签技术对图纸签名验签，判断当前图纸是否在流转过程中被篡改，如果未被篡改，而后才决定是否签名。

▼技巧：利用AutoCAD自带的签名技术，用自己的签名证书和当前时间戳对CAD图纸进行签名；常用函数object.SaveAs FileName,FileType,[SecurityParams]；AutoCAD验签也很方便，可用自带工具，也可用内部函数VerifySign(string bstrPath,ref objectpvReserved,out int bResult)。

2、每签名用户不仅在图纸文件的签署单的指定的位置，插入自己签名笔迹文件(电子印章)和签名时间，而且要对图纸文件进行电子签名，电子签名规范符合GM/T 0031-2014。

▼策略：

a.准备工作：先从时间戳服务器(如time.nist.gov)获取当前签名时间戳信息；解析图纸里的绘图元素信息、资源信息、输出信息等，生成“签名前图纸数据”，缓存。

b.利用CAD绘图技术，在图纸的签署单中自己签名位置，插入自己的签名笔迹(电子印章)和签名时间(根据时间戳换算)。

c.解析当前图纸里的绘图元素信息.资源信息.输出信息等，比较“签名前图纸数据”，分析出图纸变化的信息，生成待签名原文，算出原文的摘要，用自己的私钥对摘要进行签名，产生数字签名值；

d.把签名原文数据，原文摘要，电子印章，时间，数字签名等信息一起组合成符合GM/T 0031-2014的“电子签章”格式数据，存在CAD文件数据库中。

▼技巧：

a.插入用户签名笔迹文件和签名时间：给每个签名用户建立自己的用户图层；签名笔迹图像和签名时间文字存储在用户自己的图层上；

b.通过AutoCAD自带的Active插件Interop.AutoCAD，Interop.AXDBLib去读取图形对象(如直线、圆、圆弧、椭圆、椭圆弧、多段线、网格面、实心体、面域、单行文字、多行文字、尺寸标注、引线标注、点、图块与属性、二维面、二维实心面等)的属性；创建签名图形对象，并把它都保存在数据库中。

c.用户签名时创建电子签章，使用GM/T 0031-2014的“电子签章”格式，保存签章数据。数据逻辑结构如表1所示。

表1

d.电子签章生成流程按用GM/T 0031-2014的“电子签章生成流程”。步骤如下：

i.准备电子印章，并验证电子印章的正确性和有效性：

1)验证电子印章；

2)验证签章者证书的有效性，包括证书有效期、证书密钥等等；

3)根据电子印章中的签章者证书列表类型，提取电子印章中的签章者证书信息列表，并用来验证证书有效性。

ii.对原文进行电子签章，步骤如下：

1)准备待签名原文：根据策略生成代签名原文；

2)将待签名原文数据进行杂凑运算，形成原文杂凑值；

3)按照电子签章数据格式组成签章信息；

4)签章者对签章信息进行数字签名，生成签名值；

5)如果需要加盖时间戳，则利用上述签名值产生相应的时间戳；

6)将步骤3、4、5以及签章者信息，签名算法标识组成电子签章数据。

3.用户的签名结果必须：可视，详细，智能。

▼策略：

a.可视化查看签名结果：在图纸的签署单上可直接看到签署人签名和签名时间，例如图2-图纸的签署单信息。

b.由于每个用户的电子签章保存在数据库中，可以读取并解析用户的电子签章，并用可视化方式展现。例如：图3-用户签名详细信息；图4-查看用户签名的证书信息

c.监管“被签名CAD图纸”的用户电子签章信息，如果发现用户对CAD图纸的签名发起是原始图形数据改变，则提示签署用户篡改图纸，并隐藏签署单中用户签名笔迹和签名时间。

预设完整的多用户对CAD图纸签名流程如图5-签名流程图。

其中“CAD签名服务”：处理签名流程的发起、流转、告知等功能由用户自己的驱动；签名用户的认证，签名行为的验证等，可以使用上上签的“CAD签名服务”。

这里只描述签名发起，验证图纸串改，用户签名三个重要节点的中，本发明的具体实施方法：

1.签名发起

a.从时间戳服务器(如time.nist.gov)获取当前签名时间戳信息；

b.生成“图纸文件的原始数据”：解析CAD图纸里的绘图元素信息，资源信息，输出信息等。

c.把“图纸文件的原始数据”，证书信息，时间戳信息组织在以前生成json格式数据，这些信息就是组成待签名原文。

d.接着生成待签名原文的摘要，接着用自己的私钥对摘要进行签名，产生数字签名值；

e.把签名原文数据，原文摘要，数字签名等组合成电子签章信息，存在CAD文件数据库中。

f.利用CAD图纸自带的签名技术，用自己的证书信息密钥信息进行签名。常用函数object.SaveAs FileName,FileType[,SecurityParams]

g.保存CAD图纸，使用签名流转系统或邮件驱动签名流转

2.验证CAD图纸是否篡改

每个签名用户收到被签名图纸时，需验证图纸在流转过程中图纸数据(绘图元素信息，资源信息，输出信息等)是否被篡改，如果被篡改，自己签名就没意义了。具体如下：签名用户在签前，对CAD文档带有的数字身份的有效性进行检查。利用AutoCAD验签技术对图纸签名验签判断当前图纸是否在流转过程中被篡改。可以使用AutoCAD自带工具，也可用AutoCAD提供的开发函数VerifySign(string bstrPath,ref object pvReserved,out intbResult).；

通过以上步骤，可保证图纸信息不会在流转过程中是否被篡改。

3.用户对CAD图纸文件电子签名

a.从CAD数据库中读取“图纸文件的原始数据”，生成缓存数据。

b.用户从时间戳服务器(如time.nist.gov)获取当前签名时间戳信息；

c.用户在图纸的签署单中自己签名位置插入电子印章(签名笔迹)和签名时间；

d.验证本次操作是否修改图纸原始数据

分析出图纸变化数据：解析当前CAD图纸里的绘图元素信息，资源信息，输出信息等，比较“图纸文件的原始数据”，分析出“图纸变化数据”，如果“图纸文件的原始数据”没有变化，“图纸变化数据”只是用户本次插入的签名笔迹和签名时间数据，则说明图纸未被篡改，可以继续下一步，否则说明图纸已被篡改，提示篡改内容细节。

e.创建并保存用户签名体：

i.生成待签名原文：把“图纸变化数据”，印章图片，证书信息，时间戳信息组织在以前生成json格式数据，这些信息就是组成待签名原文。

ii.接着生成待签名原文的摘要，接着用自己的私钥对摘要进行签名，产生数字签名值；

iii.把签名原文数据，原文摘要，数字签名等组合成电子签章信息，存在CAD文件数据库中。

f.利用CAD图纸自带的签名技术，用自己的证书信息密钥信息进行签名。

g.保存CAD图纸，使用签名流转系统或邮件驱动签名流转

4.CAD图纸文件验签

为保证CAD图纸在签名过程中不被篡改，验签方案采取以下几步：

a.验证电子签章数据格式的合规性。从CAD数据库中读取签名发起者，签名者的电子签章数据，根据电子签章格式规范解析电子签章数据。如果电子签章或电子印章数据格式不合规，则验证失败并退出验证流程；

b.验证电子签章签名值是否正确：

从电子签章数据格式获取待验证数据，待验证数据包括：版本号、电子印章、时间信息、原文杂凑值、原文属性信息、签章人证书、签名算法标识，验证电子签章签名值的是否正确。如果签名值验证不正确则验证失败，并将失败原因返回上层应用并退出验证流程。

c.验证签章人数字证书有效性：从电子签章数据获得签章人数字证书，验证签章人证书有效性

d.验证签章的时间有效性：根据签章人数字证书有效期和电子签章中的时间信息进行比对,判断签章的时间有效性：

e.验证电子印章的有效性：从电子签章数据获得签章人数字证书，验证签章人证书有效性，验证项至少包括：证书信任链验证、证书有效期验证、证书是否被吊销、密钥用法是否正确。

f.验证“图纸文件的原始数据”是否被篡改。

g.比较当前图纸和图纸的原始数据，验证图纸的原始数据是否被篡改。

分析出图纸变化数据：解析当前CAD图纸里的绘图元素信息，资源信息，输出信息等，比较“图纸文件的原始数据”，分析出“图纸变化数据”，如果“图纸文件的原始数据”没有变化，“图纸变化数据”只是用户插入的签名笔迹和签名时间数据，则说明图纸未被篡改，否则说明图纸已被篡改。

h.验证各个签名用户的签名信息是否被篡改。

i.如果上述各步骤验证均有效，那么电子签章验证结果为有效,可正常退出验证流程。

如图6所示，为CAD Sign系统设计由三块组成:核心签名“CAD Sign Sdk”，“CADSign Tools”，“CADSig-Server”。

CAD图纸文件电子签名组件(CAD Sign Sdk)：如上图在AutoCAD环境下，基于ObjectARX API的二次开发，实现“生成电子签章”，“签名验签”，“图纸上插入签名笔迹和时间戳”，存储“电子签章”，读取电子签章并解析；

1.签名工具(CAD Sign Tools)：与之配套的AutoCAD电子签名工具。是以CAD SignSdk基础上开发，方便用户使用，有以下几个功能

(1)发起签名流程：主体用户发起签名，指定签名干系人图纸共享空间，签名用户，签名角色，签名起止时间，流程模式等。

(2)用户签名：签名前：签名工具分析图纸信息，评估风险，判断图纸是否被篡改，反馈给用户；签名：用户用自己的印章信息和密钥信息对图纸签名。签名后：签名证据会经过加密存储在图纸文件同时备份到上上签。整个签名过程都是以可视化方式展现，非常方便。

(3)浏览签名：用户可打开图纸，查看其他用户签名信息，用可视化方式展现。

(3)查看证据链：如有法律纠纷，主体用户可通过该按钮请求上上签平台，生成证据链。

(4)同时本公司产品兼容多种AutoCAD版本。

2.签名支撑平台(CAD Sig-Server)：与之配套的上上签cad图纸签名管理系统。是以SaaS方式为Cad图纸签名提供服务，有以下几个功能

(1)用户管理:管理用户：实名认证.申请证书，管理电子印章.生成签名密钥等，用户分主体用户和一般用户，主体用户可以发起签名流程，修改签名流程，可申请证据链，一般用户只是签名。

(2)驱动图纸签名流程；告知用户签名信息；校验签名行为：

(3)提供“图纸签名证据链”服务

网络拓扑如图7所示。交互流程具体包括：

1.用户准备：

(1)注册账户：用户到上上签网站注册用户，用户分主体用户和签名用户。企业用户注册主体用户，主体用户可以发起签名流程，管理签名过程，查看签名证据链。签名用户可以对图纸签名。用户需实名认证，申请证书，上传电子印章，申请签名密钥才能参与电子签名。

(2)安装上上签电子签名工具：用户到上上签网站下载“CAD签名工具”，在本机安装AutoCAD和“CAD签名工具”。本工具兼容AutoCAD2000-AutoCAD2020版本。

(3)准备签名干系人图纸共享空间：多人一起对图纸签名，需要共享签名空间共享图纸文件。可以用自己的ftp服务器.第三方oss空间，也可使用上上签文件服务器软件构建自己存储服务器.

(4)配置私玥信息

2.发起签名流程，如图8所示。

3.用户电子签名如图9所示。

Claims

1.一种CAD图纸多用户电子签章的方法，其特征在于，包括以下步骤：

3)当签名用户收到CAD图纸后，先验签，然后用户电子签名。

2.根据权利要求1所述的CAD图纸多用户电子签章的方法，其特征在于，步骤1)中，所述的签名发起包括：

A)发起者解析CAD图纸的绘图元素、资源信息、输出信息，建立签名原文；

3.根据权利要求2所述的CAD图纸多用户电子签章的方法，其特征在于，步骤A)中，所述的绘图元素包括：形状数据。

4.根据权利要求2所述的CAD图纸多用户电子签章的方法，其特征在于，步骤A)中，所述的资源信息包括：字体、绘图的图标。

5.根据权利要求2所述的CAD图纸多用户电子签章的方法，其特征在于，步骤A)中，所述的输出信息包括：图纸空间信息。

6.根据权利要求1所述的CAD图纸多用户电子签章的方法，其特征在于，步骤3)中，所述的用户电子签名具体包括：

7.根据权利要求6所述的CAD图纸多用户电子签章的方法，其特征在于，步骤a)中，所述的图纸文件的原始数据包括绘图元素、资源信息、输出信息。

8.根据权利要求7所述的CAD图纸多用户电子签章的方法，其特征在于，所述的绘图元素包括：形状数据；

所述的资源信息包括：字体、绘图的图标；

所述的输出信息包括：图纸空间信息。

9.根据权利要求6所述的CAD图纸多用户电子签章的方法，其特征在于，步骤c)中，如果发现图纸文件的原始数据被篡改，提示用户，图纸被篡改不能签名，无法进入下一步。