DE112005003623T5

DE112005003623T5 - Verfahren zum Implementieren einer Verschlüsselung und Vorrichtung desselben

Info

Publication number: DE112005003623T5
Application number: DE112005003623T
Authority: DE
Inventors: Yonghua Liu
Original assignee: Lenovo Beijing Ltd; Legend Holdings Ltd
Current assignee: Lenovo Beijing Ltd; Legend Holdings Ltd
Priority date: 2005-06-30
Filing date: 2005-12-08
Publication date: 2008-05-08
Also published as: CN1889419B; GB2444652B; GB0800363D0; US20110185173A1; WO2007003078A1; CN1889419A; US8874910B2; JP2008544710A; GB2444652A

Abstract

Ein Verschlüsselungsverfahren, das auf eine Verschlüsselungsvorrichtung anwendbar ist, die eine Eingabe/Ausgabeschnittstelle, eine Verwaltungsschnittstelle und eine Ausgabevorrichtung umfasst, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
a. Speichern, durch die Verschlüsselungsvorrichtung, von Daten, die verschlüsselt werden sollen und über die Eingabe/Ausgabeschnittstelle empfangen werden, in einem Speicher der Verschlüsselungsvorrichtung, Umwandeln der Daten in dem Speicher, die verschlüsselt werden sollen, in ein Format, das von der Ausgabevorrichtung benötigt wird, Senden der umgewandelten Daten über die Verwaltungsschnittstelle an die Ausgabevorrichtung und Ausgeben der empfangenen Informationen durch die Ausgabevorrichtung;
b. Bestimmen, durch die Verschlüsselungsvorrichtung, ob Bestätigungsinformationen von der Verwaltungsschnittstelle empfangen wurden, Verschlüsseln der Daten in dem Speicher, die verschlüsselt werden sollen, falls die Antwort positiv ist, während keine Verschlüsselung durchgeführt wird oder zur Eingabe korrekter Bestätigungsinformationen aufgefordert wird, falls die Antwort negativ ist.

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Informationssicherheitstechnologie, insbesondere auf ein Verfahren zum Implementieren einer Verschlüsselung und eine Vorrichtung desselben.
Beschreibung des Stands der Technik
Das Netzwerk hat sich in der modernen Gesellschaft durchgesetzt. Die Popularisierung von Netzwerken und E-Commerce (elektronischem Handel) hat zu der Diversifizierung elektronischer Verschlüsselungsvorrichtungen und -systeme geführt, und verschiedene Verschlüsselungsverfahren sind derzeit verfügbar, beispielsweise die elektronische Signatur, die dem Umlauf elektronischer Dokumente zugeordnet ist, das Fachzertifikat, das einer Netzwerkbezahlung zugeordnet ist.
Um die folgende Beschreibung zu erleichtern, werden zunächst mehrere Ausdrücke erklärt.
„Plattform": bezeichnet ein beliebiges Produkt, das eine Vorrichtung aufweist, die eine Datenverarbeitungsfähigkeit umfasst, wobei die Vorrichtung, die eine Datenverarbeitungsfähigkeit umfasst, eine oder mehrere gehäuste oder ungehäuste integrierte Schaltungen sein kann. Exemplare aller Arten von Plattformen umfassen, sind jedoch nicht beschränkt auf: einen Computer, wie z. B. einen persönlichen digitalen Assistenten (PDA), einen Notebook-Computer, einen Tischcomputer (Desktop-Computer), einen Arbeitsplatzrechner (Workstation) und einen Server; beliebige Peripheriegeräte, die dem Computer zugeordnet sind, wie z. B. einen Drucker, eine Digitalkamera und eine digitale Videokamera; eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung, wie z. B. ein mobiles Telefon, ein intelligentes mobiles Telefon; ein Netzwerkendgerät, wie z. B. einen Geldausgabeautomat (ATM, ATM = automatic teller machine), eine POS-Maschine (POS = point-of-sale, Kassenplatz), ein KIOSK-Informationsabfrage-Endgerät; und eine TV-Set-Top-Box, usw.
„Link (Verbindung)": allgemein als ein Kanal für eine logische oder physische Kommunikation definiert, wie z. B. ein elektrischer Draht, eine optische Faser, ein Kabel, ein Bus (z. B. eine USB-Schnittstelle, eine 1394-Schnittstelle, ein serielles RS232-Kommunikationstor, ein Paralleldruckertor, eine interne LPC (LPC = lineare Prädiktionscodierung)), eine PS2-Schnittstelle, eine Festplattenschnittstelle (ATAPI, SATA\SCSI), Infrarot/Bluetooth/Zigbee/WLAN, Hochfrequenz (HF) oder ein beliebiger anderer drahtloser Kanal eines drahtlosen Signalisierungsmechanismus.
„Öffentliche Netzwerkumgebung": bezieht sich allgemein auf eine Situation, in der ein nicht-vertrauenswürdiger „Link" mit einer anderen Plattform besteht, und umfasst, ist jedoch nicht beschränkt auf, ein lokales Netz, wie z. B. ein Ethernet innerhalb eines Unternehmens und ein Netzwerk in einem Netzclub, Internet, wie z. B. eine Anmeldung durch ein Computerwählen zuhause und eine Anmeldung durch ein ADSL/LAN/Kabel, ein Mobiltelefonnetzwerk, wie Z. B. GPRS/CDMA/3G und einen Moment, in dem eine Bluetooth/WLAN-Einrichtung auf einer Plattform gestartet wird.
Auf einer „Plattform" in der „öffentlichen Netzwerkumgebung" konzentriert sich die vorherrschende Technik für eine Elektronische-Signatur-Vorrichtung, die daran verwendet wird, hauptsächlich auf eine Smartcard, die eine CPU (CPU = central processing unit, Zentralverarbeitungseinheit) aufweist. Im Allgemeinen kann die CPU-basierte Smartcard die Technologie einer Öffentlicher-Schlüssel-Infrastruktur (PKI, PKI = Public Key Infrastructure) unterstützen, und die Sicherheit derselben ist weithin anerkannt und bestätigt. Ferner erfüllt ein Sicherheits-Chip (TPM) in dem Computer auch eine ähnliche Funktion wie die Smartcard. Hier werden alle Vorrichtungen, die einen Chip aufweisen, der auf einer CPU-Smartcard oder einem TPM basiert, allgemein Verschlüsselungsvorrichtung genannt.
Die vorhandenen Verschlüsselungsvorrichtungen weisen oft zwei Typen von Strukturen auf, wie es in 1 und 2 gezeigt ist.
1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer bekannten Verschlüsselungsvorrichtung des Stands der Technik, die zumindest eine Eingabe/Ausgabeschnittstelle 101 und eine Ausführungseinheit 102 aufweist. Die Eingabe/Ausgabeschnittstelle 101 ist eine Schnittstelle zwischen der Verschlüsselungsvorrichtung und einer Plattform und wird verwendet, um Daten, die verschlüsselt werden sollen, von der Plattform zu empfangen und die Daten an die Ausführungseinheit 102 zu senden, oder dieselbe empfängt die verschlüsselten Daten von der Ausführungseinheit 102 und sendet die Daten an die Plattform. Die Ausführungseinheit 102 verschlüsselt die empfangenen Daten. Allgemein weist die Ausführungseinheit 102 eine Algorithmusmaschine, einen Speicher, eine Schlüsselerzeugungseinheit und eine Kernverarbeitungseinheit auf, die einen RAM-Raum (RAM = random access memory, Direktzugriffsspeicher) aufweist. Offensichtlich kann die Eingabe/Ausgabeschnittstelle 101 eine persönliche Identifikationsnummer (PIN, PIN = personal identification number) von der Plattform empfangen und die Informationen an die Ausführungseinheit 102 senden. In diesem Fall verifiziert die Ausführungseinheit 102 zuerst, ob die PIN zulässig ist, und verschlüsselt die empfangenen Daten, die verschlüsselt werden sollen, falls dieselbe zulässig ist, anderenfalls nimmt dieselbe nichts vor oder fordert dazu auf, die korrekte PIN einzugeben.
Beispielsweise sind der USB-Schlüssel (USB = Universalserienbus), den wir häufig im täglichen Leben verwenden, und der TPM, der in der chinesischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. CN1509546A, „Platform and Method for securely transmitting authorized data" erwähnt ist, beide als die Vorrichtung verkörpert, die in 1 gezeigt ist.
Alle Steueroperationen oder -schritte werden auf der Plattform vollzogen, wenn die Vorrichtung, die in 1 gezeigt ist, verwendet wird, um eine Verschlüsselung durchzuführen. In der vorhandenen öffentlichen Netzwerkumgebung kann jedoch ein Hacker an dem Netzwerk jede Handlung, die Sie auf der Plattform vorgenommen haben, wie z. B. eine Tastatureingabe, eine Handschrifteingabe, eine Spracheingabe, eine Bildschirmanzeige sowie alle Kommunikationsprozesse zwischen der Plattform und der Verschlüsselungsvorrichtung entfernt überwachen oder aufzeichnen. Ferner kann der Hacker Ihre Plattform heimlich von einer entfernten Seite manipulieren. Da die Steuerung einer Signaturhandlung, d. h. einer Verschlüsselungshandlung, auf der Plattform abgeschlossen wird, besteht ein hohes Risiko, dass die Signatur des Benutzers während des Prozesses eines Verbindens der Verschlüsselungsvorrichtung mit der Plattform, d. h. eines Einsetzens der Verschlüsselungsvorrichtung in die Plattform, gefälscht oder manipuliert wird.
2 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer anderen vorhandenen Verschlüsselungsvorrichtung des Stands der Technik. Die vorhandene Verschlüsselungsvorrichtung weist zumindest eine Eingabe/Ausgabeschnittstelle 101, eine Ausführungseinheit 102 und eine Verwaltungsschnittstelle 201 auf. Die Eingabe/Ausgabeschnittstelle 101 und eine Ausführungseinheit 102 haben genau die gleichen Funktionen wie jene der Vorrichtung in 1. Die Verwaltungsschnitt stelle 201 ist primär für eine Verschlüsselungssteuerung verantwortlich, insbesondere steuert dieselbe derart, dass die Verschlüsselung nur durchgeführt werden kann, wenn die Ausführungseinheit 102 Verschlüsselungssteuerinformationen von der Verwaltungsschnittstelle 201 empfangen hat und überprüft hat, dass die Verschlüsselungssteuerinformationen korrekt sind, anderenfalls nimmt die Ausführungseinheit 102 keine Verschlüsselung vor. Hier können die Verschlüsselungssteuerinformationen ein Fingerabdruck, ein Pegelsignal, ein Kennwort oder dergleichen sein. Beispielsweise ist in der chinesischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. CN0609069Y, „Fingerprint Digital Signature Device" eine Verschlüsselungsvorrichtung, die einen Fingerabdrucksensor, eine Fingerabdruckidentifizierungsvorrichtung, eine Verschlüsselungsvorrichtung und einen Schlüsselgenerator zusammen integriert, als ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung vorgeschlagen, die in 2 gezeigt ist.
Obgleich die Verschlüsselungssteuerinformationen eingegeben werden müssen, um die Sicherheit bei Steueroperationen zu verbessern, wenn die Vorrichtung von 2 zur Verschlüsselung angewendet wird, kann aufgrund der nicht-vertrauenswürdigen Plattform in der öffentlichen Netzwerkumgebung der Fall eines Fälschens oder Manipulierens der Signatur des Benutzers auftreten.
Unabhängig davon, welche Verschlüsselungsvorrichtung, wie oben beschrieben, verwendet wird, sind das, was der Benutzer auf der Anzeige der Plattform betrachtet, normalerweise nur eingegebene Informationen, anders als die tatsächlichen Inhalte, die verschlüsselt werden sollen. Mit anderen Worten sind, obgleich die Daten, die verschlüsselt werden sollen, auf der Plattform betrachtet werden können, derartige Daten nur die Daten, die über eine Vorrichtung, wie z. B. eine Tastatur, eingegeben werden, und dieselben sind eventuell nicht die gleichen wie diese, die in dem Speicher der Verschlüsselungsvorrichtung gesichert sind. Der Grund hierfür ist, dass der Hacker vor der tatsächlichen Ver schlüsselung die Daten zur Verschlüsselung, die über die Plattform eingegeben werden, abfangen kann, die Daten aufgeben kann, die Daten mit unzulässigen Daten ersetzen kann und dieselben in dem Speicher der Verschlüsselungsvorrichtung speichern kann. Das heißt, die tatsächlichen Inhalte, die verschlüsselt werden sollen, sind verloren. Daher können die vorhandenen Vorrichtungen und Verfahren die definitive Sicherheit und Zuverlässigkeit der Daten, die verschlüsselt werden sollen, nicht garantieren und das Auftreten eines derartigen Falles wie eines Fälschens oder Manipulierens einer Signatur nicht vermeiden.
Zusammenfassung der Erfindung
Angesichts der obigen Probleme besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verschlüsselungsverfahren zu schaffen, das ermöglicht, dass ein Benutzer Inhalte, die tatsächlich verschlüsselt werden sollen, zusätzlich zu eingegebenen Informationen betrachtet, um die Sicherheit der Daten, die verschlüsselt werden sollen, sicherzustellen und das Auftreten eines Fälschens oder Manipulierens einer Signatur zu vermeiden. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Verschlüsselungsvorrichtung zum Implementieren des obigen Verschlüsselungsverfahrens zu schaffen.
Um die obige Aufgabe zu lösen, ist gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verschlüsselungsverfahren vorgesehen, das auf eine Verschlüsselungsvorrichtung anwendbar ist, die eine Eingabe/Ausgabeschnittstelle, eine Verwaltungsschnittstelle und eine Ausgabevorrichtung bzw. ein Ausgabegerät aufweist, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:

a. Speichern, durch die Verschlüsselungsvorrichtung, von Daten, die verschlüsselt werden sollen und über die Eingabe/Ausgabeschnittstelle empfangen werden, in ei nem Speicher der Verschlüsselungsvorrichtung, Umwandeln der Daten in dem Speicher, die verschlüsselt werden sollen, in ein Format, das von der Ausgabevorrichtung benötigt wird, Senden der umgewandelten Daten über die Verwaltungsschnittstelle an die Ausgabevorrichtung und Ausgeben der empfangenen Informationen durch die Ausgabevorrichtung;
b. Bestimmen, durch die Verschlüsselungsvorrichtung, ob Bestätigungsinformationen von der Verwaltungsschnittstelle empfangen wurden, Verschlüsseln der Daten in dem Speicher, die verschlüsselt werden sollen, falls die Antwort positiv ist, während keine Verschlüsselung durchgeführt wird oder zur Eingabe korrekter Bestätigungsinformationen aufgefordert wird, falls die Antwort negativ ist.

Vorzugsweise gibt die Ausgabevorrichtung in Form eines Texts, eines Tons und/oder eines Bildes aus.
Vorzugsweise weist der Schritt eines Umwandelns, durch die Verschlüsselungsvorrichtung, der Daten in dem Speicher, die verschlüsselt werden sollen, in ein Format, das von der Ausgabevorrichtung benötigt wird, ein Umwandeln eines Teils oder aller der gesamten Daten, die verschlüsselt werden sollen, in ein Format, das von der Ausgabevorrichtung benötigt wird, auf.
Vorzugsweise weist das Verfahren ferner den Schritt eines Empfangens, durch die Verschlüsselungsvorrichtung, einer persönlichen Identifikationsnummer (PIN) von der Eingabe/Ausgabeschnittstelle, eines Bestimmens, ob die PIN mit der vorgespeicherten PIN konsistent ist, eines Ausführens des Schritts a, falls dieselben miteinander konsistent sind, andernfalls eines Durchführens keiner Verschlüsselung oder eines Aufforderns, eine korrekte PIN einzugeben, auf.
Vorzugsweise sind die Bestätigungsinformationen ein Pegelsignal, und der Schritt eines Bestimmens, ob die Bestätigungsinformationen zulässig sind, weist ein Bestimmen auf, ob das empfangene Pegelsignal einen voreingestellten hohen Pegel oder einen niedrigen Pegel aufweist.
Vorzugsweise sind die Bestätigungsinformationen eine Schriftzeichen-Zeichenfolge, und der Schritt eines Bestimmens, ob die Bestätigungsinformationen zulässig sind, weist ein Bestimmen auf, ob die empfangene Schriftzeichen-Zeichenfolge mit der vorgespeicherten Schriftzeichen-Zeichenfolge identisch ist oder nicht.
Vorzugsweise ist durch den Status eines Flag-Bits, das zum Darstellen, ob die Bestätigungsinformationen zulässig sind, voreingestellt ist, angezeigt, ob die Bestätigungsinformationen zulässig sind, und ist durch den Status eines Flag-Bits zum Darstellen, ob die Verschlüsselung abgeschlossen ist, angezeigt, ob die Verschlüsselung abgeschlossen ist.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Verschlüsselungsvorrichtung bereitgestellt, die folgende Merkmale aufweist:
eine Eingabe/Ausgabeschnittstelle, die Daten, die verschlüsselt werden sollen, von einer Plattform empfängt und die Daten an eine Ausführungseinheit sendet, oder die die verschlüsselten Daten von der Ausführungseinheit empfängt und die Daten an die Plattform sendet;
eine Ausführungseinheit, die die Daten, die verschlüsselt werden sollen, von der Eingabe/Ausgabeschnittstelle empfängt und speichert, oder die die gespeicherten Daten, die verschlüsselt werden sollen, in ein Format umwandelt, das von einer Ausgabevorrichtung benötigt wird, und die umgewandelten Daten über eine Verwaltungsschnittstelle an die Ausgabevorrichtung sendet, oder die Bestätigungsinformationen von der Verwaltungsschnittstelle empfängt und die gespeicherten Daten, die verschlüsselt werden sollen, nach einem Verifizieren der Zulässigkeit der Bestätigungsinformationen verschlüsselt;
eine Verwaltungsschnittstelle, die Bestätigungsinformationen von außen empfängt und die empfangenen Bestätigungsinformationen an die Ausführungseinheit sendet; und
eine Ausgabevorrichtung, die die Daten, die verschlüsselt werden sollen, über die Verwaltungsschnittstelle von der Ausführungseinheit empfängt und die Daten ausgibt.
Vorzugsweise ist die Ausgabevorrichtung eine Anzeige, ein Drucker oder ein Lautsprecher oder eine beliebige Kombination derselben.
Vorzugsweise umfassen die Anzeige und/oder der Lautsprecher und/oder der Drucker eine RAM-Einheit.
Vorzugsweise weist die Eingabe/Ausgabeschnittstelle ein Serielltor, ein Paralleltor, eine 1394-Schnittstelle, eine USB-Schnittstelle, eine SIM-Kartenschnittstelle, eine iso14443-Schnittstelle, eine iso7816-Schnittstelle, eine Infrarotschnittstelle, eine Bluetooth-Schnittstelle, eine Zigbee-Schnittstelle, eine WLAN-Schnittstelle, eine Hochfrequenzschnittstelle (HF-Schnittstelle) oder eine Drahtloskanalschnittstelle eines drahtlosen Signalisierungsmechanismus auf, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Vorzugsweise weist die Verwaltungseinheit ein Serielltor, ein Paralleltor, eine Universal-Eingabe/Ausgabe-Signal-Schnittstelle oder eine drahtlose Schnittstelle auf, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Gemäß dem Verschlüsselungsverfahren der vorliegenden Erfindung speichert die Verschlüsselungsvorrichtung Daten, die verschlüsselt werden sollen und über die Eingabe/Ausgabeschnittstelle empfangen wurden, in dem eigenen Speicher derselben, wandelt die Daten in dem Speicher, die verschlüsselt werden sollen, in ein Format um, das von der Ausgabevorrichtung benötigt wird, und sendet die umgewandelten Daten über die Verwaltungsschnittstelle an die Ausgabevorrichtung, und die Ausgabevorrichtung gibt die empfangenen Informationen aus; die Verschlüsselungsvorrichtung bestimmt, ob Bestätigungsinformationen von der Verwaltungsschnittstelle empfangen wurden, verschlüsselt die Daten in dem Speicher, die verschlüsselt werden sollen, falls die Antwort positiv ist, während dieselbe keine Verschlüsselung durchführt oder dazu auffordert, korrekte Bestätigungsinformationen einzugeben, falls die Antwort negativ ist. Mit dem Verschlüsselungsverfahren der vorliegenden Erfindung wird es ermöglicht, dass der Benutzer die Inhalte betrachtet, die tatsächlich verschlüsselt werden sollen, wodurch ein derartiger Fall wie ein Fälschen oder Manipulieren einer Signatur vermieden wird. Ferner stellt die vorliegende Erfindung eine Verschlüsselungsvorrichtung zum Implementieren des obigen Verfahrens bereit. Die vorliegende Erfindung weist eine breite Anwendung auf Online-Transaktionssysteme, die Banken und Aktien zugeordnet sind, Elektronische-Bezahlung-Kennwort-Systeme (e-payment-Kennwort-Systeme), Elektronisch-Dokumentsignatur- oder Mailsignatursysteme auf und ist sowohl für den Inhaber der Verschlüsselungsvorrichtung als auch für den Empfangsteil der verschlüsselten Informationen sicher und vertrauenswürdig.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer bekannten Verschlüsselungsvorrichtung des Stands der Technik;
2 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer anderen bekannten Verschlüsselungsvorrichtung des Stands der Technik;
3 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Verschlüsselungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
4 zeigt ein schematisches Flussdiagramm zum Implementieren eines Verschlüsselungsverfahrens gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
Die vorliegende Erfindung wird nun in Verbindung mit den Figuren und dem spezifischen Ausführungsbeispiel näher erläutert.
3 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Verschlüsselungsvorrichtung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Die Verschlüsselungsvorrichtung des Ausführungsbeispiels weist zusätzlich zu einer Eingabe/Ausgabeschnittstelle 101 eine Ausführungseinheit 102, eine Verwaltungsschnittstelle 201 und eine Ausgabevorrichtung 301 auf. Die Eingabe/Ausgabeschnittstelle 101 ist konfiguriert, um Daten, die verschlüsselt werden sollen, von einer Plattform zu empfangen und die Daten an die Ausführungseinheit 102 zu senden, oder dieselbe empfängt die verschlüsselten Daten von der Ausführungseinheit 102 und sendet die Daten an die Plattform.
Die Ausführungseinheit 102 ist konfiguriert, um die Daten, die verschlüsselt werden sollen, von der Eingabe/Ausgabeschnittstelle 101 zu empfangen und zu speichern, oder um die gespeicherten Daten, die verschlüsselt werden sollen, in ein Format umzuwandeln, das von der Ausgabevorrichtung 301 benötigt wird, und die umgewandelten Daten über die Verwaltungsschnittstelle 201 an die Ausgabevorrichtung 301 zu senden. Ferner empfängt die Ausführungsein heit 102 auch die Bestätigungsinformationen von der Verwaltungsschnittstelle 201 und verschlüsselt die gespeicherten Daten, die verschlüsselt werden sollen, nach einem Verifizieren, dass die Bestätigungsinformationen zulässig sind. Der Verschlüsselungsalgorithmus kann ein Öffentlicher-Schlüssel-Algorithmus, wie z. B. RSA, ein Elliptische-Kurve-Algorithmus, ein Symmetrischer-Schlüssel-Algorithmus, wie z. B. DES oder AES, oder ein Hash-Algorithmus, wie z. B. SHA1, HMAC, sein.
Die Verwaltungsschnittstelle 201 kann die Bestätigungsinformationen von externen Vorrichtungen empfangen und die empfangenen Bestätigungsinformationen an die Ausführungseinheit 102 senden.
Die Ausgabevorrichtung 301 kann die Daten, die verschlüsselt werden sollen, von der Ausführungseinheit 102 empfangen und die Daten ausgeben.
Natürlich kann die Eingabe/Ausgabeschnittstelle 101 eine PIN von der Plattform empfangen und dieselbe an die Ausführungseinheit 102 senden. Die Ausführungseinheit 102 überprüft zuerst, ob die PIN zulässig ist oder nicht, und verschlüsselt anschließend die empfangenen Daten, falls dieselbe zulässig ist, oder führt anderenfalls nichts durch oder fordert dazu auf, die korrekte PIN einzugeben.
Die Eingabe/Ausgabeschnittstelle 101 kann ein Serielltor, ein Paralleltor, eine 1394-Schnittstelle, eine USB-Schnittstelle, eine SIM-Kartenschnittstelle, eine iso14443-Schnittstelle, eine iso7816-Schnittstelle, eine Infrarotschnittstelle, eine Bluetooth-Schnittstelle, eine Zigbee-Schnittstelle, eine WLAN-Schnittstelle, eine Hochfrequenzschnittstelle (HF-Schnittstelle) oder eine Drahtloskanalschnittstelle eines drahtlosen Signalisierungsmechanismus aufweisen, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die Verwaltungseinheit 201 kann ein Serielltor, ein Paralleltor, eine Universal-Eingabe/Ausgabe-Signal-Schnittstelle oder eine drahtlose Schnittstelle aufweisen, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Die Ausgabevorrichtung 301 kann eine Anzeige, ein Drucker oder ein Lautsprecher oder eine beliebige Kombination derselben sein, und die Anzeige und/oder der Lautsprecher und/oder der Drucker können eine RAM-Einheit umfassen oder nicht.
Als nächstes wird das Verschlüsselungsverfahren der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 4 detailliert erläutert.
4 zeigt ein schematisches Flussdiagramm zum Implementieren des Verschlüsselungsverfahrens gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Bei einem Schritt 401 empfängt die Verschlüsselungsvorrichtung die Daten, die verschlüsselt werden sollen, über die Eingabe/Ausgabeschnittstelle von der Plattform und speichert die Daten in dem eigenen Speicher derselben. Hier sind die Daten, die verschlüsselt werden sollen, allgemein Klartext.
Bei einem Schritt 402 wandelt die Verschlüsselungsvorrichtung die Daten, die verschlüsselt werden sollen und in dem Speicher gespeichert sind, in ein Format um, das von der Ausgabevorrichtung benötigt wird, und sendet anschließend die umgewandelten Daten an die Ausgabevorrichtung, die wiederum die empfangenen Informationen ausgibt. Hier kann die Ausgabevorrichtung in Form eines Texts, eines Tons und/oder eines Bildes ausgeben.
Der Vorgang der Verschlüsselungsvorrichtung eines Umwandelns der Daten, die verschlüsselt werden sollen und in dem Speicher gespeichert sind, in ein Format, das von der Ausgabevorrichtung benötigt wird, kann die gesamten Daten, die verschlüsselt werden sollen, in das Format umwandeln, das von der Ausgabevorrichtung benötigt wird. Auf diese Weise zeigt die Ausgabevorrichtung die gesamten Daten an, die verschlüsselt werden sollen. Alternativ kann nur ein Teil der gesamten Daten, die verschlüsselt werden sollen, in das Format umgewandelt werden, das von der Ausgabevorrichtung benötigt wird. In diesem Fall zeigt die Ausgabevorrichtung den Teil der Daten an, die verschlüsselt werden sollen. Welcher Ausgabeansatz eingesetzt wird, kann von der Voreinstellung durch den Benutzer abhängen, und welcher Teil der Daten, die verschlüsselt werden sollen, ausgegeben wird, ist durch den voreingestellten Bedarf eines Ausgabeformats bestimmt.
Bei einem Schritt 403 empfängt die Verschlüsselungsvorrichtung Bestätigungsinformationen von der Verwaltungsschnittstelle, bestimmt, ob die Bestätigungsinformationen zulässig sind oder nicht. Falls die Bestätigungsinformationen zulässig sind, schreitet der Ablauf zu einem Schritt 404 fort. Falls die Bestätigungsinformationen unzulässig sind, schreitet der Ablauf zu einem Schritt 405 fort.
Die Zulässigkeit der Bestätigungsinformationen kann durch ein Einstellen eines Pegelsignals bestimmt werden. Nehmen wir beispielsweise an, dass ein hoher Pegel eingestellt ist, um darzustellen, dass die Bestätigungsinformationen zulässig sind. Anschließend wird bei einem Bestimmen der Zulässigkeit der Bestätigungsinformationen überprüft, ob das empfangene Pegelsignal den voreingestellten hohen Pegel aufweist, und die Bestätigungsinformationen sind zulässig, falls die Antwort JA lautet, anderenfalls sind dieselben unzulässig. Offensichtlich kann auch ein Signal mit niedrigem Pegel eingestellt sein, um darzustellen, dass die Bestätigungsinformationen zulässig sind, und der Bestimmungsprozess ist im Wesentlichen der gleiche wie oben beschrieben. In diesem Fall sind die Bestätigungsinformationen zulässig, wenn das empfangene Pegelsignal den voreingestellten niedrigen Pegel aufweist.
Als ein Beispiel kann bei einer beliebigen praktischen Anwendung ein Knopf voreingestellt sein, und der Pegel, der auf den gedrückten Status des Knopfes hin erzeugt wird, kann als die Bestätigungsinformationen eingestellt sein. Auf diese Weise kann der Schritt 404 nur ausgeführt werden, wenn der Knopf gedrückt ist. Die Verschlüsselungsvorrichtung kann durch ein Bestimmen, ob der empfangene Pegel der voreingestellte Pegel ist oder nicht, erfahren, ob der Knopf gedrückt ist. Offensichtlich muss in der Praxis eine gewisse Verarbeitung gegen Jitter hinzugefügt werden, um das Problem zu lösen, dass die Verschlüsselung jedes Mal wiederholt würde, wenn der Knopf gedrückt ist.
Falls die Bestätigungsinformationen eine Schriftzeichen-Zeichenfolge sind, weist ein Bestimmen der Zulässigkeit der Bestätigungsinformationen ein Überprüfen, ob die empfangene Schriftzeichen-Zeichenfolge mit der Schriftzeichen-Zeichenfolge, die in dem Speicher vorgespeichert ist, identisch ist, und ein Bestätigen der Zulässigkeit derselben, falls dieselben identisch sind, anderenfalls ein Bestimmen, dass die Bestätigungsinformationen unzulässig sind, auf. Es kann ohne Weiteres erkannt werden, dass die Schriftzeichen-Zeichenfolge modifiziert werden kann.
Beispielsweise kann in der Realität eine Kennworteingabevorrichtung voreingestellt sein, und ein Kennwort kann in dem Speicher der Verschlüsselungsvorrichtung als die Bestätigungsinformationen voreingestellt sein. Auf diese Weise kann der Schritt 404 nur ausgeführt werden, wenn der Benutzer das korrekte Kennwort eingegeben hat, und die Verschlüsselungsvorrichtung kann die Korrektheit des Kennworts, das durch den Benutzer eingegeben wurde, durch ein Prüfen, ob das empfangene Kennwort mit diesem, das in dem Speicher vorgespeichert ist, zusammenfällt, erfahren. Offensichtlich muss in der Praxis eine gewisse Verarbeitung gegen Jitter hinzugefügt werden, um das Problem zu lösen, dass die Verschlüsselung jedes Mal wiederholt würde, wenn das Überprüfen auf Übereinstimmung durchgeführt wird.
Bei dem Schritt 404 wird das Flag-Bit, das zum Darstellen, ob die Bestätigungsinformationen zulässig sind, voreingestellt ist, in einen Status einer Verschlüsselungserlaubnis versetzt, und der Ablauf schreitet zu einem Schritt 406 fort. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Flag-Bit zum Darstellen, ob die Bestätigungsinformationen zulässig sind, durch ein Register implementiert, und der Status des Registers ist als ein Status einer Verschlüsselungserlaubnis eingestellt. Nachstehend wird das Register zum Zweck einer deutlichen Beschreibung Verschlüsselungserlaubnisregister genannt.
Bei dem Schritt 405 wird der Status des voreingestellten Verschlüsselungserlaubnisregisters als ein Status eines Verschlüsselungsverbots eingestellt, und anschließend schreitet der Ablauf zu dem Schritt 406 fort.
Bei dem Schritt 406 überprüft die Verschlüsselungsvorrichtung, ob der Status des Verschlüsselungserlaubnisregisters in dem Status einer Verschlüsselungserlaubnis ist, und der Ablauf geht zu einem Schritt 407, falls derselbe dies ist, während der Ablauf zu einem Schritt 409 geht, falls derselbe in dem Status eines Verschlüsselungsverbots ist.
Bei dem Schritt 407 wird der Status des Verschlüsselungserlaubnisregisters gelöscht, d. h. in den Status eines Verschlüsselungsverbots versetzt. Anschließend verschlüsselt die Verschlüsselungsvorrichtung die gespeicherten Daten, die verschlüsselt werden sollen.
Hier kann der Verschlüsselungsalgorithmus ein Öffentlicher-Schlüssel-Algorithmus, wie z. B. RSA, ein Elliptische-Kurve-Algorithmus, ein Symmetrischer-Schlüssel-Algorithmus, wie z. B. DES oder AES, oder ein Hash-Algorithmus, wie z. B. SHA1, HMAC, sein.
Bei einem Schritt 408, nach einem Abschließen der obigen Verschlüsselung, wird das Flag-Bit, das zum Darstellen, ob der Verschlüsselungsprozess abgeschlossen ist, voreingestellt ist, in einen Status einer abgeschlossenen. Verschlüsselung versetzt, und anschließend werden die verschlüsselten Daten an die Plattform gesendet. So weit ist der Ablauf beendet.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Flag-Bit zum Darstellen, ob der Verschlüsselungsprozess abgeschlossen ist, mit einem weiteren Register implementiert. Das heißt, der Status dieses Registers ist als der Status einer abgeschlossenen Verschlüsselung eingestellt. Nachstehend wird das Register zum Zweck einer deutlichen Beschreibung Verschlüsselungsstatusregister genannt.
Bei dem Schritt 409 wird das voreingestellte Verschlüsselungsstatusregister in einen Status einer wartenden Verschlüsselung versetzt. Danach tritt die Vorrichtung in den Bereitschaftsstatus (Standby-Status) ein oder fordert dazu auf, die korrekten Bestätigungsinformationen einzugeben.
Mit anderen Worten, wenn die Ausführungseinheit in der Verschlüsselungsvorrichtung erfasst, dass der Status des Verschlüsselungserlaubnisregisters der Status einer Verschlüsselungserlaubnis ist, versetzt dieselbe das Verschlüsselungserlaubnisregister in den Status eines Verschlüsselungsverbots, verschlüsselt die Daten und versetzt das Verschlüsselungsstatusregister nach dem Abschließen einer Verschlüsselung in den Status einer abgeschlossenen Verschlüsselung. Jedoch versetzt die Ausführungseinheit in der Verschlüsselungsvorrichtung das Verschlüsselungsstatusregister in den Status einer wartenden Verschlüsselung, wenn dieselbe erfasst, dass der Status des Verschlüsselungserlaubnisregisters der Status eines Verschlüsselungsverbots ist.
Natürlich muss bei dem obigen Ablauf kein Flag-Bit gesetzt werden, und die Ausführungseinheit in der Verschlüsselungsvorrichtung kann die empfangenen Daten, die verschlüsselt werden sollen, verschlüsseln, solange dieselbe erfasst, dass die Bestätigungsinformationen zulässig sind, und keine Handlung vornehmen oder dazu auffordern, die korrekten Bestätigungsinformationen einzugeben, wenn die Bestätigungsinformationen als unzulässig erfasst werden. Folglich muss kein Register eingestellt werden, wenn der Verschlüsselungsprozess abgeschlossen ist.
Ferner kann in dem Speicher der Verschlüsselungsvorrichtung im Vorhinein eine PIN eingestellt werden, und die Verschlüsselungsvorrichtung empfängt die PIN zuerst von der Eingabe/Ausgabeschnittstelle, überprüft anschließend die Konsistenz zwischen der empfangenen PIN und der vorgespeicherten PIN. Der Schritt 401 wird ausgeführt, falls die Konsistenz eingehalten ist. Anderenfalls weist die Verschlüsselungsvorrichtung keine Handlung auf oder fordert dazu auf, die korrekte PIN einzugeben.
Die vorhergehende Beschreibung legt nur das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. Es wird darauf hingewiesen, dass, für Durchschnittsfachleute auf dem Gebiet, verschiedene Verbesserungen und Modifikationen innerhalb des Prinzips der vorliegenden Erfindung gemacht werden können und durch den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung beinhaltet sind.
Zusammenfassung
Die vorliegende Erfindung sieht ein Verschlüsselungsverfahren vor, bei dem die Verschlüsselungsvorrichtung Daten, die verschlüsselt werden sollen und über die Eingabe/Ausgabeschnittstelle empfangen werden, in dem eigenen Speicher derselben speichert, die Daten in dem Speicher, die verschlüsselt werden sollen, in ein Format umwandelt, das von der Ausgabevorrichtung benötigt wird, und die umgewandelten Daten über die Verwaltungsschnittstelle an die Ausgabevorrichtung sendet, und die Ausgabevorrichtung gibt die empfangenen Informationen aus. Die vorliegende Erfindung stellt auch eine Verschlüsselungsvorrichtung zum Implementieren des obigen Verfahrens bereit. Die Verschlüsselungsvorrichtung bestimmt, ob Bestätigungsinformationen von einer Verwaltungsschnittstelle empfangen wurden, verschlüsselt die Daten in dem Speicher, die verschlüsselt werden sollen, falls die Antwort positiv ist, während dieselbe keine Verschlüsselung durchführt oder dazu auffordert, korrekte Bestätigungsinformationen einzugeben, falls die Antwort negativ ist. Mit der vorliegenden Erfindung wird ermöglicht, dass der Benutzer die Inhalte betrachten kann, die tatsächlich verschlüsselt werden sollen, wodurch ein derartiger Fall wie ein Fälschen oder Manipulieren einer Signatur vermieden wird.

Claims

Ein Verschlüsselungsverfahren, das auf eine Verschlüsselungsvorrichtung anwendbar ist, die eine Eingabe/Ausgabeschnittstelle, eine Verwaltungsschnittstelle und eine Ausgabevorrichtung umfasst, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: a. Speichern, durch die Verschlüsselungsvorrichtung, von Daten, die verschlüsselt werden sollen und über die Eingabe/Ausgabeschnittstelle empfangen werden, in einem Speicher der Verschlüsselungsvorrichtung, Umwandeln der Daten in dem Speicher, die verschlüsselt werden sollen, in ein Format, das von der Ausgabevorrichtung benötigt wird, Senden der umgewandelten Daten über die Verwaltungsschnittstelle an die Ausgabevorrichtung und Ausgeben der empfangenen Informationen durch die Ausgabevorrichtung; b. Bestimmen, durch die Verschlüsselungsvorrichtung, ob Bestätigungsinformationen von der Verwaltungsschnittstelle empfangen wurden, Verschlüsseln der Daten in dem Speicher, die verschlüsselt werden sollen, falls die Antwort positiv ist, während keine Verschlüsselung durchgeführt wird oder zur Eingabe korrekter Bestätigungsinformationen aufgefordert wird, falls die Antwort negativ ist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem die Ausgabevorrichtung in Form eines Texts, eines Tons und/oder eines Bildes ausgibt.
Das Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem der Schritt eines Umwandelns, durch die Verschlüsselungsvorrich tung, der Daten in dem Speicher, die verschlüsselt werden sollen, in ein Format, das von der Ausgabevorrichtung benötigt wird, ein Umwandeln eines Teils oder aller der gesamten Daten, die verschlüsselt werden sollen, in ein Format, das von der Ausgabevorrichtung benötigt wird, aufweist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 1, das ferner den Schritt eines Empfangens, durch die Verschlüsselungsvorrichtung, einer persönlichen Identifikationsnummer (PIN) von der Eingabe/Ausgabeschnittstelle, eines Bestimmens, ob die empfangene PIN mit der vorgespeicherten PIN konsistent ist, eines Ausführens des Schritts a, falls dieselben miteinander konsistent sind, andernfalls eines Durchführens keiner Verschlüsselung oder eines Aufforderns, eine korrekte PIN einzugeben, aufweist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 4, bei dem die Bestätigungsinformationen ein Pegelsignal sind, und der Schritt eines Bestimmens, ob die Bestätigungsinformationen zulässig sind, ein Bestimmen aufweist, ob das empfangene Pegelsignal den voreingestellten hohen Pegel oder niedrigen Pegel aufweist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 4, bei dem die Bestätigungsinformationen eine Schriftzeichen-Zeichenfolge sind, und der Schritt eines Bestimmens, ob die Bestätigungsinformationen zulässig sind, ein Bestimmen aufweist, ob die empfangene Schriftzeichen-Zeichenfolge mit der vorgespeicherten Schriftzeichen-Zeichenfolge identisch ist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem durch den Status eines Flag-Bits, das zum Darstellen, ob die Bestätigungsinformationen zulässig sind, voreingestellt ist, angezeigt ist, ob die Bestätigungsinformationen zulässig sind, und durch den Status eines Flag- Bits zum Darstellen, ob die Verschlüsselung abgeschlossen ist, angezeigt ist, ob die Verschlüsselung abgeschlossen ist.
Eine Verschlüsselungsvorrichtung, die folgende Merkmale aufweist: eine Eingabe/Ausgabeschnittstelle zum Empfangen von Daten, die verschlüsselt werden sollen, von einer Plattform und zum Senden der Daten an eine Ausführungseinheit, oder zum Empfangen der verschlüsselten Daten von der Ausführungseinheit und zum Senden der Daten an die Plattform; eine Ausführungseinheit, die die Daten, die verschlüsselt werden sollen, von der Eingabe/Ausgabeschnittstelle empfängt und speichert, oder die die gespeicherten Daten, die verschlüsselt werden sollen, in ein Format umwandelt, das von einer Ausgabevorrichtung benötigt wird, und die umgewandelten Daten über eine Verwaltungsschnittstelle an die Ausgabevorrichtung sendet, oder die Bestätigungsinformationen von der Verwaltungsschnittstelle empfängt und die gespeicherten Daten, die verschlüsselt werden sollen, nach einem Verifizieren der Zulässigkeit der Bestätigungsinformationen verschlüsselt; eine Verwaltungsschnittstelle zum Empfangen von Bestätigungsinformationen von außen und Senden der empfangenen Bestätigungsinformationen an die Ausführungseinheit; und eine Ausgabevorrichtung zum Empfangen der Daten, die verschlüsselt werden sollen, über die Verwaltungsschnittstelle von der Ausführungseinheit und zum Ausgeben der Daten.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 8, bei der die Ausgabevorrichtung eine Anzeige, ein Drucker oder ein Lautsprecher oder eine beliebige Kombination derselben ist.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 9, bei der die Anzeige und/oder der Lautsprecher und/oder der Drucker eine RAM-Einheit umfassen.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 8, bei der die Eingabe/Ausgabeschnittstelle ein Serielltor, ein Paralleltor, eine 1394-Schnittstelle, eine USB-Schnittstelle, eine SIM-Kartenschnittstelle, eine iso14443-Schnittstelle, eine iso7816-Schnittstelle, eine Infrarotschnittstelle, eine Bluetooth-Schnittstelle, eine Zigbee-Schnittstelle, eine WLAN-Schnittstelle, eine Hochfrequenz-HF-Schnittstelle oder eine Drahtloskanalschnittstelle eines drahtlosen Signalisierungsmechanismus aufweist.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 8, bei der die Verwaltungseinheit ein Serielltor, ein Paralleltor, eine Universal-Eingabe/Ausgabe-Signal-Schnittstelle oder eine drahtlose Schnittstelle aufweist.