CN116318870A - 一种泛终端国密的票据认证方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及网络安全技术领域，具体是一种泛终端国密的票据认证方法，具体包括五大步骤。本发明原理简单，保密性强，采用国密SM4对称加密算法有效保障了用户身份的合法性，避免因票据信息泄漏导致用户技术、资产受损，通过摘要算法生成摘要信息使得信息数据一旦被改变，其摘要信息也会随之改变起到信息的完整性以及传输、存储的安全性，口令提交前需对口令进行加密传输，并通过加入时间戳使得加密串仅在设定时间内有效，起到防止重放攻击。

Description

一种泛终端国密的票据认证方法
技术领域
本发明涉及网络安全技术领域，具体是一种泛终端国密的票据认证方法
背景技术
随着企业积极开展数字化转型以提高企业的信息化水平，提升企业整体运作效率的同时，带来则是因为未重视信息安全所带来的隐患，不管是互联网系统、还是企业内部系统，对用户身份凭证的保护水平受限于对安全的认知、重视，而其后果则是因为数据泄露、系统受破坏等，致使企业受到经济损失，因此，在当前安全事件频发的形势下，组织亟需建设统一身份安全管理平台，构建以身份为核心的新安全边界，在整体信息安全框架内，统一身份安全管理平台遵循统一的信息安全管理相关策略、制度，在物理安全、应用安全、数据安全、网络安全和主机安全等基础性安全建设内容基础上，在应用系统身份鉴别、访问控制、关键操作抗抵赖、通信安全、个人信息保护和资源控制等方面加强安全保护，最终实现业务安全的目标。
但是目前票据认证技术较为落后，保密性较差容易出现泄漏导致用户技术、资产受损。
发明内容
本发明的目的在于提供一种泛终端国密的票据认证方法，以解决上述技术问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
提供一种泛终端国密的票据认证方法，包括以下步骤：
S1：用户在服务器中注册自己的用户名和登录口令，服务器在接收到用户注册的用户名和登录口令后，发送含有国密SM2票据数字证书的询问信息至用户端；
S2：用户接收到询问信息后，向服务器发送包含国密SM2票据数字证书认证的注册信息；
S3：服务器接收到注册信息后采用国密SM2算法解密并通过认证用户操作的合法性；
S4：用户端用服务器的公钥对信息进行对称密码加密，并通过摘要算法生成摘要信息使得信息数据一旦被改变，其摘要信息也会随之改变起到信息的完整性以及传输、存储的安全性，其次采用自己的私钥对信息的散列值进行加密并形成数字签名；
S5：服务器采用用户端的公钥对信息进行签名认证，签名认证通过后再用自己的私钥对信息进行解密，获得明文。
优选的，口令提交前需对口令进行加密传输，并通过加入时间戳使得加密串在设定时间内有效，起到防止重放攻击。
优选的，S4中对称密码加密采用国密SM4算法。
优选的，国密SM4算法的具体步骤如下：
D1：将128位密钥转换成32轮，将当轮密钥盒128位的明文做异或生成待加密的明文；
D2：利用SM4加密算法的S盒模拟出AES算法的S盒，进行明文转换；
D3：将转换后的明文经T变生成128位的密文。
优选的，D2中明文转换采用多线式转换，其公式为：SM4-S(x)＝A2(AES-S(x))
A1(X)＝U1×X＝V1
A2(x)＝U2×X+V2
式中：V1、V2为两个8位数的常数，U1、U2分别指两个8×8的二进制常数矩阵；
使用因特尔指令集进行字节到字节的转换，得到转换后的字节。
优选的，S4中摘要算法的具体步骤如下：
A1：将信息中的字段进行字符串接得到原始字符串，设定一把秘钥md5key，将原始信息的字符串与秘钥key拼接形成新的字符串；
A2：采用MD5摘要算法对新的字符串进行运算得到长度为16的byte数组，循环累加前13个byte数组，得到一个介于13至3328的第一数值，13个byte数组中最小时前13个byte都是1，最大时前13个byte都是256；
A3：循环剩余后3个byte与第一数值一一相乘，得到一个介于13到55834574848的第二数值，最小时16个byte都是1，其结果为13×1×1×1，最大时16个byte都是256，其结果为3328×256×256×256，得到11位以内的摘要信息。
与现有技术相比，本发明至少具有如下有益的技术效果：
本发明原理简单，保密性强，采用国密SM4对称加密算法有效保障了用户身份的合法性，避免因票据信息泄漏导致用户技术、资产受损，通过摘要算法生成摘要信息使得信息数据一旦被改变，其摘要信息也会随之改变起到信息的完整性以及传输、存储的安全性，口令提交前需对口令进行加密传输，并通过加入时间戳使得加密串仅在设定时间内有效，起到防止重放攻击。
附图说明
图1为本发明泛终端国密的票据认证方法的流程图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示，本发明实施例中，泛终端国密的票据认证方法，包括以下步骤：
S1：用户在服务器中注册自己的用户名和登录口令，服务器在接收到用户注册的用户名和登录口令后，发送含有国密SM2票据数字证书的询问信息至用户端；
S2：用户接收到询问信息后，向服务器发送包含国密SM2票据数字证书认证的注册信息；
S3：服务器接收到注册信息后采用国密SM2算法解密并通过认证用户操作的合法性；
S4：用户端用服务器的公钥对信息进行对称密码加密，并通过摘要算法生成摘要信息使得信息数据一旦被改变，其摘要信息也会随之改变起到信息的完整性以及传输、存储的安全性，其次采用自己的私钥对信息的散列值进行加密并形成数字签名；
S5：服务器采用用户端的公钥对信息进行签名认证，签名认证通过后再用自己的私钥对信息进行解密，获得明文。
进一步的，口令提交前需对口令进行加密传输，并通过加入时间戳使得加密串仅在设定时间内有效，起到防止重放攻击。
进一步的，S4中对称密码加密采用国密SM4算法，其具体步骤如下：
D1：将128位密钥转换成32轮，将当轮密钥盒128位的明文做异或生成待加密的明文；
D2：利用SM4加密算法的S盒模拟出AES算法的S盒，进行明文转换；
D3：将转换后的明文经T变生成128位的密文。
进一步的，D2中明文转换采用多线式转换，其公式为：SM4-S(x)＝A2(AES-S(x))
A1(X)＝U1×X＝V1
A2(x)＝U2×X+V2
使用因特尔指令集进行字节到字节的转换，得到转换后的字节；
式中：V1、V2为两个8位数的常数，U1、U2分别指两个8×8的二进制常数矩阵。
进一步的，S4中摘要算法的具体步骤如下：
A1：将信息中的字段进行字符串接得到原始字符串，设定一把秘钥md5key，将原始信息的字符串与秘钥key拼接形成新的字符串；
A2：采用MD5摘要算法对新的字符串进行运算得到长度为16的byte数组，循环累加前13个byte数组，得到一个介于13至3328的第一数值，13个byte数组中最小时前13个byte都是1，最大时前13个byte都是256；
A3：循环剩余后3个byte与第一数值一一相乘，得到一个介于13到55834574848的第二数值，最小时16个byte都是1，其结果为13×1×1×1，最大时16个byte都是256，其结果为3328×256×256×256，得到11位以内的摘要信息。
试验例：
基于上述实施例中的方法搭建泛终端国密的票据认证系统，在服务器中注册五个试验用的用户名和登录口令，采用Findmyhash密码破解工具基于用户名信息依次破解密码。破解出的第一个用户名的密码与其真实的登录口令相似度为20％；破解出的第二个用户名的密码与其真实的登录口令相似度为10％；破解出的第三个用户名的密码与其真实的登录口令相似度为0％；破解出的第四个用户名的密码与其真实的登录口令相似度为25％；破解出的第五个用户名的密码与其真实的登录口令相似度为10％。可见，没有一个破解成功，且破解出的密码与真实的登录口令相差很大。
综上所述：本发明原理简单，保密性强，采用国密SM4对称加密算法有效保障了用户身份的合法性，避免因票据信息泄漏导致用户技术、资产受损，通过摘要算法生成摘要信息使得信息数据一旦被改变，其摘要信息也会随之改变起到信息的完整性以及传输、存储的安全性，口令提交前需对口令进行加密传输，并通过加入时间戳使得加密串仅在设定时间内有效，起到防止重放攻击。
以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种泛终端国密的票据认证方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：用户在服务器中注册自己的用户名和登录口令，服务器在接收到用户注册的用户名和登录口令后，发送含有国密SM2票据数字证书的询问信息至用户端；
S2：用户接收到询问信息后，向服务器发送包含国密SM2票据数字证书认证的注册信息；
S3：服务器接收到注册信息后采用国密SM2算法解密并通过认证用户操作的合法性；
S4：用户端用服务器的公钥对信息进行对称密码加密，并通过摘要算法生成摘要信息使得信息数据一旦被改变，其摘要信息也会随之改变起到信息的完整性以及传输、存储的安全性，其次采用自己的私钥对信息的散列值进行加密并形成数字签名；
S5：服务器采用用户端的公钥对信息进行签名认证，签名认证通过后再用自己的私钥对信息进行解密，获得明文。
2.根据权利要求1所述的泛终端国密的票据认证方法，其特征在于，口令提交前需对口令进行加密传输，并通过加入时间戳使得加密串在设定时间内有效，起到防止重放攻击。
3.根据权利要求1所述的泛终端国密的票据认证方法，其特征在于，S4中对称密码加密采用国密SM4算法。
4.根据权利要求3所述的泛终端国密的票据认证方法，其特征在于，国密SM4算法的具体步骤如下：
D1：将128位密钥转换成32轮，将当轮密钥盒128位的明文做异或生成待加密的明文；
D2：利用SM4加密算法的S盒模拟出AES算法的S盒，进行明文转换；
D3：将转换后的明文经T变生成128位的密文。
5.根据权利要求4所述的泛终端国密的票据认证方法，其特征在于，D2中明文转换采用多线式转换，其公式为：SM4-S(x)＝A2(AES-S(x))
A1(X)＝U1×X＝V1
A2(x)＝U2×X+V2
式中：V1、V2为两个8位数的常数，U1、U2分别指两个8×8的二进制常数矩阵。
6.根据权利要求5所述的泛终端国密的票据认证方法，其特征在于，使用因特尔指令集进行字节到字节的转换，得到转换后的字节。
7.根据权利要求1所述的泛终端国密的票据认证方法，其特征在于，S4中摘要算法的具体步骤如下：
A1：将信息中的字段进行字符串接得到原始字符串，设定一把秘钥md5key，将原始信息的字符串与秘钥key拼接形成新的字符串；
A2：采用MD5摘要算法对新的字符串进行运算得到长度为16的byte数组，循环累加前13个byte数组，得到一个介于13至3328的第一数值；
A3：循环剩余后3个byte与第一数值一一相乘，得到一个介于13到55834574848的第二数值，最小时16个byte都是1，其结果为13×1×1×1，最大时16个byte都是256，其结果为3328×256×256×256，得到11位以内的摘要信息。
8.根据权利要求7所述的泛终端国密的票据认证方法，其特征在于，步骤A2中，13个byte数组中最小时前13个byte都是1。
9.根据权利要求7所述的泛终端国密的票据认证方法，其特征在于，步骤A2中，3个byte数组中最大时前13个byte都是256。
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