CN205283564U - 一种电子签名装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种电子签名装置，包括安全芯片和通信模块，其中，所述安全芯片通过通信模块分别与轨迹输入装置、接收终端连接；所述安全芯片通过通信模块接收由轨迹输入装置提供的输入的电子签名数据；所述安全芯片接收通过通信模块发送的需要签名的电子文件；所述安全芯片将已签名数据通过通信模块发送至接收终端，已签名数据为所述安全芯片将包括电子文件以及输入的电子签名数据的签名原始数据进行签名操作后得到的数据。该装置的签名可以不受地域和时间的限制，使得签名授权更具便捷性和高效性。

Description

一种电子签名装置

技术领域

本申请涉及智能IC卡领域，特别涉及一种电子签名装置。

背景技术

传统的签名，是在纸质文件上签署姓名，代表签字者的授权和认可，这在日常的工作和生活中随处需要。

然而，这种传统的签名方式往往会受到地域和时间的限制，使得签名的便捷性和效率都大打折扣，也使得签名双方的业务往来和授权受到了限制。

随着电子技术的不断发展，人们希望对文件进行签署的授权和认可，可以不受时间和地域的限制，具有便捷性和高效性，同时确保安全性。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决上述问题之一，提出了一种电子签名装置，实现电子文件的签署，具有便捷性和高效性。

为了达到上述实用新型目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种电子签名装置，包括安全芯片和通信模块，其中，所述安全芯片通过通信模块分别与轨迹输入装置、接收终端连接；

所述安全芯片通过通信模块接收由轨迹输入装置提供的输入的电子签名数据；

所述安全芯片接收通过通信模块发送的需要签名的电子文件；

所述安全芯片将已签名数据通过通信模块发送至接收终端，已签名数据为所述安全芯片将包括电子文件以及输入的电子签名数据的签名原始数据进行签名操作后得到的数据。

可选的，所述通信模块为蓝牙通信模块、WIFI通信模块和/或USB通信接口。

可选的，所述轨迹输入装置为具有手写板输入及识别装置、手机、IPAD或电纸书。

可选的，所述安全芯片中还设置有加密、解密、解析和/或验证算法。

可选的，还包括电源管理单元和电池单元，充电电池单元通过电源管理单元分别为安全芯片和通信模块提供电源。

本实用新型还提供了一种电子签名装置，包括安全芯片、通信模块和轨迹输入装置，其中，所述安全芯片通过通信模块与接收终端连接，所述安全芯片具有数据接口，所述安全芯片通过数据接口与轨迹输入装置连接；

所述轨迹输入装置将输入的电子签名数据通过数据接口传送至安全芯片；

所述安全芯片接收通过通信模块发送的需要签名的电子文件，并将包括电子文件以及输入的电子签名数据的签名原始数据进行签名操作，以得到已签名数据；

所述安全芯片通过通信模块将已签名数据发送至接收终端。

可选的，所述通信模块为蓝牙通信模块、WIFI通信模块和/或USB通信接口。

可选的，所述数据接口为SPI接口、UART接口、IIC接口或GPIO接口。

可选的，所述轨迹输入装置为手写板输入装置或陀螺仪。

可选的，所述安全芯片中还设置有加密、解密、解析和/或验证算法。

可选的，还包括电源管理单元和电池单元，充电电池单元通过电源管理单元分别为安全芯片和通信模块提供电源。

本实用新型实施例提供的电子签名装置，通过通信模块使得安全芯片分别于轨迹输入装置以及接受终端通信连接，这样，在需要进行文件签名时，安全芯片通过通信模块接收需要签名的电子文件以及由轨迹输入装置输入的电子签名数据，并进行签名操作，签名操作后的已签名数据发回接收终端。这样，可以不受地域和时间的限制，使得签名授权更具便捷性和高效性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了根据本实用新型实施例一的电子签名装置的结构示意图；

图2示出了根据本实用新型实施例二的电子签名装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例一

参考图1所示，图1为本实用新型实施例一提供的电子签名装置的结构示意图。如图1所示，该电子签名装置100包括安全芯片110和通信模块120。

其中，通信模块120实现安全芯片110与轨迹输入装置200和接收终端300之间的通信连接，通信模块120可以为一个或多个模块。通信模块120可以为蓝牙通信模块、WIFI通信模块和/或USB通信接口，通信模块120与安全芯片110之间通过数据接口实现通信连接。

其中，蓝牙通信模块通常包括蓝牙主控芯片、天线调节电路和天线，提供一种无线的连接方式，通过该蓝牙通信模块可以实现具有相应的蓝牙通信模块的轨迹输入装置和接收终端的数据通信。WIFI通信模块通常包括无线路由装置，提供无线网络连接信号，通过WIFI通信模块，支持无线上网的轨迹输入装置200和接收终端300与安全芯片110实现数据的通信。USB通信接口为提供USB的数据格式接口，可以通过USB模块提供该USB通信接口，可以通过数据线或转接线与轨迹输入装置200和接收终端300通信连接，实现数据的传输。

安全芯片110设置有数据接口，通信模块120与安全芯片110之间通过数据接口实现通信连接，根据具体需求和设计，该数据接口可以为UART(UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter)、SPI(SerialPeripheralInterface)、IIC(Inter-IntegratedCircuit)、GPIO(GeneralPurposeInputOutput)等接口中的任意一种。

在本实施例中，轨迹输入装置内置或外置有与通信模块进行通信连接的相应的通信模块，实现与安全芯片的数据通信，相应的通信模块例如蓝牙通信模块、WIFI接收模块和可以接收USB数据的接口。轨迹输入装置用于签名者输入电子签名数据的轨迹，或者还可以进一步将这些签字轨迹进行识别，并将输入的电子签名数据，或者进一步将识别的电子签名数据提供给安全芯片，电子签名数据可以包括签名轨迹、签字日期轨迹或签字内容轨迹中的一种或多种，电子签名数据为以轨迹形式存在的输入数据，识别的电子签名数据为将轨迹形式的电子签名数据进行识别后，转化为标准的、及其可以识别的文字和数字的识别数据。

在一些具体的实施例中，轨迹输入装置200可以为手写板输入装置，该手写板输入装置为专用的字迹的轨迹输入装置，手写板可以为电阻压力式、电磁压感式或电容触控式等，通过手写板输入装置可以输入签字数据的轨迹，还可以进一步将输入的轨迹进行识别，转化为标准的、机器可以识别的文字和数字。随着移动终端的不断发展，移动终端也集成有轨迹输入功能，在另一些实施例中，轨迹输入装置200还可以为手机、IPAD或电纸书等移动终端，这些移动终端通常由签名者随身携带，一方面可以提供输入签字数据的轨迹或进一步的轨迹识别，另一方面还集成有各种通用的通信模块，以便于同安全芯片的数据传输。

接收终端300内置或外置有与通信模块进行通信连接的相应的通信模块，实现与安全芯片的数据通信，相应的通信模块例如蓝牙通信模块、WIFI接收模块和可以接收USB数据的接口。接收终端用于发起签名请求的请求者接收进行签名操作后的已签名数据，接收终端例如可以为手机、IPD或电脑等。

安全芯片110为进行电子签名的核心单元，安全芯片中内置有安全级别高的操作系统，并具有签名算法，以进行签名操作，当然，还可以进一步设置有加密、解密、解析或验证等算法，用于加密、解密、解析或验证操作，实现对使用电子签名装置的用户进行身份认证，提高签字签名装置的安全性。

在进行签名操作时，安全芯片110通过通信模块120接收到轨迹输入装置提供的电子签名数据，以及通过通信模块120接收到来自请求者需要签名的电子文件，该通信模块120可以为同一个模块或不同的模块，安全芯片110将包括电子文件及输入的电子签名数据的签名原始数据进行签名操作，可以理解的是，若轨迹输入装置还向安全芯片提供了识别的电子签名数据，则签名原始数据中还可以进一步包括识别的电子签名数据，签名操作即将签名原始数据按照特定的算法进行压缩，在将压缩后的数据按照一定格式进行填充，生成签名用压缩数据，再将签名用压缩数据利用指定的私钥进行加密，从而完成签名操作，该指定的私钥存储在安全芯片的指定位置中，对于该安全芯片该指定的私钥是唯一的，进行签名操作后，获得已签名数据。指定的私钥通常对应特定的公钥，只有通过该指定的公钥，才能完成该已签名文档的解密，这样，通过使用指定私钥确保了签名行为由签名者发起，确保了签名的安全性。

安全芯片110将进行签名操作后的已签名数据通过通信模块120发送至接收终端300，接收终端300通过公钥解密已签名数据，若使用公钥将该已签名文档解密，并使用签名时相同的算法对签名原始数据进行压缩，若压缩后获得的数据与通过公钥解密后获得的数据相同，则可以认为该份电子文件签名成功。

为了便于进行供电和电源管理，如图1所示，在该实施例中，该装置还包括电源管理单元130和电池单元140，电源管理单元130对电池电源140提供的电源电压进行控制和管理，以便分别为电子签名装置中的安全芯片、通信模块这些部件提供不同的电源电压，在一些实施例中，电池单元可以采用大容量的电池，例如纽扣电池，纽扣电池具有较小的体积，使用时间也可以达到3-5年，适用于较小体积且耗电量不大的装置，如本实施例的电子签名装置采用蓝牙通信模块，集成纽扣电池单元，可以形成较小体积的电子签名装置，如笔形或手环等形状，便于携带和使用。电池单元140还可以采用可充电电源，例如可充电锂电池，适用于耗电量较大的装置。

采用上述实施例一的电子签名装置进行电子文件的电子签名的过程如下：

请求签名的请求者通过通信模块将请求信息或者需要签名的电子文件发送至安全芯片，签名者通过轨迹输入装置输入电子签名数据，并通过通信模块将输入的电子签名数据发送至安全芯片，安全芯片将输入的电子签名数据以及电子文件进行签名操作，并将已签名数据发送至请求者。请求者将接收到的已签名数据采用公钥进行解密，并将解密后的数据进行验签，若验签成功，则认为签名成功。从而，实现电子文件的签名，该装置可以不受地域和时间的限制，使得签名授权更具便捷性和高效性。

实施例二

参考图2所示，图2为本实用新型实施例二提供的电子签名装置的结构示意图。与实施例一不同的是，在该实施例的电子签名装置中还进一步包括轨迹输入装置150。

本实施例的电子签名装置100包括安全芯片110、通信模块120和轨迹识别模块150。安全芯片110通过通信模块120与接收终端300通信连接，轨迹输入装置150通过数据接口与安全芯片110连接。

在本实施例中，通信模块120实现安全芯片110与接收终端300之间的通信连接，通信模块120可以为一个或多个模块。通信模块120可以为蓝牙通信模块、WIFI通信模块和/或USB通信接口，通信模块120与安全芯片110之间通过数据接口实现通信连接。

其中，蓝牙通信模块通常包括蓝牙主控芯片、天线调节电路和天线，提供一种无线的连接方式，通过该蓝牙通信模块可以实现具有相应的蓝牙通信模块的接收终端的数据通信。WIFI通信模块通常包括无线路由装置，提供无线网络连接信号，通过WIFI通信模块，支持无线上网的接收终端300与安全芯片110实现数据的通信。USB通信接口为提供USB的数据格式接口，可以通过USB模块提供该USB通信接口，可以通过数据线或转接线与接收终端300通信连接，实现数据的传输。

在本实施例中，安全芯片110设置有数据接口，安全芯片110与轨迹输入装置150通过数据接口实现通信连接，根据具体需求和设计，该数据接口可以为UART(UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter)、SPI(SerialPeripheralInterface)、IIC(Inter-IntegratedCircuit)、GPIO(GeneralPurposeInputOutput)等接口中的任意一种。

在本实施例中，轨迹输入装置150集成在电子签名装置100中，直接为安全芯片110提供输入的电子签名数据，或者轨迹输入装置150中进一步集成有轨迹识别模块，用于识别输入的电子签名数据，以向安全芯片进一步提供识别的电子签名数据，电子签名数据可以包括签名轨迹、签字日期轨迹或签字内容轨迹中的一种或多种，电子签名数据为以轨迹形式存在的输入数据，识别的电子签名数据为将轨迹形式的电子签名数据进行识别后，转化为标准的、及其可以识别的文字和数字的识别数据。

在一些具体的实施例中，所述轨迹输入装置150为手写板输入装置，手写板输入装置中包括手写板和控制芯片，控制芯片具有与安全芯片数据接口相应的接口，手写板可以为电阻压力式、电磁压感式或电容触控式等，在控制芯片中，还可以进一步集成有轨迹识别模块，将通过手写板输入的轨迹识别为标准的、机器可以识别的文字和数字。

在另一些具体的实施例中，轨迹输入装置150还可以为陀螺仪，陀螺仪至少包括陀螺仪传感器和数据处理电路，数据处理电路如滤波电路和放大电路等，陀螺仪传感器可以对转动和偏转的动作做很好的测量，输入签字轨迹时，通过移动陀螺仪形成签字的轨迹，陀螺仪测量出其移动的轨迹，进一步通过数据处理电路的处理，如滤波和放大电路等，便可以获得电子签字数据。所述陀螺仪还可以进一步包括一轨迹识别芯片，将形成的签字轨迹进行轨迹的识别。电子签字数据或识别的电子签字数据通过数据接口传送至安全芯片。

接收终端300内置或外置有与通信模块进行通信连接的相应的通信模块，实现与安全芯片的数据通信，相应的通信模块例如蓝牙通信模块、WIFI接收模块和可以接收USB数据的接口。接收终端用于发起签名请求的请求者接收进行签名操作后的已签名数据，接收终端例如可以为手机、IPD或电脑等。

安全芯片110为进行电子签名的核心单元，安全芯片中内置有安全级别高的操作系统，并具有签名算法，以进行签名操作，当然，还可以进一步设置有加密、解密、解析或验证等算法，用于加密、解密、解析或验证操作，实现对使用电子签名装置的用户进行身份认证，提高签字签名装置的安全性。

在进行签名操作时，安全芯片110通过数据接口接收到轨迹输入装置150提供的电子签名数据，以及通过通信模块120接收到来自请求者需要签名的电子文件，该通信模块120可以为同一个模块或不同的模块，安全芯片110将包括电子文件及输入的电子签名数据的签名原始数据进行签名操作，可以理解的是，若轨迹输入装置还向安全芯片提供了识别的电子签名数据，则签名原始数据中还可以进一步包括识别的电子签名数据，签名操作即将签名原始数据按照特定的算法进行压缩，在将压缩后的数据按照一定格式进行填充，生成签名用压缩数据，再将签名用压缩数据利用指定的私钥进行加密，从而完成签名操作，该指定的私钥存储在安全芯片的指定位置中，对于该安全芯片该指定的私钥是唯一的，进行签名操作后，获得已签名数据。指定的私钥通常对应特定的公钥，只有通过该指定的公钥，才能完成该已签名文档的解密，这样，通过使用指定私钥确保了签名行为由签名者发起，确保了签名的安全性。

安全芯片110将进行签名操作后的已签名数据通过通信模块120发送至接收终端300，接收终端300通过公钥解密已签名数据，若使用公钥将该已签名文档解密，并使用签名时相同的算法对签名原始数据进行压缩，若压缩后获得的数据与通过公钥解密后获得的数据相同，则可以认为该份电子文件签名成功。

为了便于进行供电和电源管理，如图2所示，在该实施例中，该装置还包括电源管理单元130和电池单元140，电源管理单元130对电池电源140提供的电源电压进行控制和管理，以便分别为电子签名装置中的安全芯片、通信模块、轨迹输入装置这些部件提供不同的电源电压，在一些实施例中，电池单元可以采用大容量的电池，例如纽扣电池，纽扣电池具有较小的体积，使用时间也可以达到3-5年，适用于耗电量不大的装置，如本实施例的电子签名装置中采用耗电量小的轨迹输入装置和通信模块。电池单元140还可以采用可充电电源，例如可充电锂电池，适用于耗电量较大的装置。

采用上述实施例二的电子签名装置进行电子文件的电子签名的过程如下：

请求签名的请求者通过通信模块将请求信息或者需要签名的电子文件发送至安全芯片，签名者通过轨迹输入装置输入电子签名数据，并通过数据接口将输入的电子签名数据发送至安全芯片，安全芯片将输入的电子签名数据以及电子文件进行签名操作，并将已签名数据发送至请求者。请求者将接收到的已签名数据采用公钥进行解密，并将解密后的数据进行验签，若验签成功，则认为签名成功。从而，实现电子文件的签名，该装置可以不受地域和时间的限制，使得签名授权更具便捷性和高效性。

以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (11)

1.一种电子签名装置，其特征在于，包括安全芯片和通信模块，其中，所述安全芯片通过通信模块分别与轨迹输入装置、接收终端连接；

所述安全芯片通过通信模块接收由轨迹输入装置提供的输入的电子签名数据；

所述安全芯片接收通过通信模块发送的需要签名的电子文件；

所述安全芯片将已签名数据通过通信模块发送至接收终端，已签名数据为所述安全芯片将包括电子文件以及输入的电子签名数据的签名原始数据进行签名操作后得到的数据。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述通信模块为蓝牙通信模块、WIFI通信模块和/或USB通信接口。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述轨迹输入装置为具有手写板输入及识别装置、手机、IPAD或电纸书。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述安全芯片中还设置有加密、解密、解析和/或验证算法。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的装置，其特征在于，还包括电源管理单元和电池单元，充电电池单元通过电源管理单元分别为安全芯片和通信模块提供电源。

6.一种电子签名装置，其特征在于，包括安全芯片、通信模块和轨迹输入装置，其中，所述安全芯片通过通信模块与接收终端连接，所述安全芯片具有数据接口，所述安全芯片通过数据接口与轨迹输入装置连接；

所述轨迹输入装置将输入的电子签名数据通过数据接口传送至安全芯片；

所述安全芯片接收通过通信模块发送的需要签名的电子文件，并将包括电子文件以及输入的电子签名数据的签名原始数据进行签名操作，以得到已签名数据；

所述安全芯片通过通信模块将已签名数据发送至接收终端。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述通信模块为蓝牙通信模块、WIFI通信模块和/或USB通信接口。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述数据接口为SPI接口、UART接口、IIC接口或GPIO接口。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述轨迹输入装置为手写板输入装置或陀螺仪。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述安全芯片中还设置有加密、解密、解析和/或验证算法。

11.根据权利要求6-10中任一项所述的装置，其特征在于，还包括电源管理单元和电池单元，充电电池单元通过电源管理单元分别为安全芯片和通信模块提供电源。