DE69831586T2 - Schaltung und verfahren zum konfigurieren und registrieren einer kryptografischen vorrichtung - Google Patents

Schaltung und verfahren zum konfigurieren und registrieren einer kryptografischen vorrichtung Download PDF

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Description

  • STAND DER TECHNIK
  • 1. Gebiet der Technik
  • Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Kryptografie. Im Besonderen betrifft die vorliegende Erfindung eine Schaltung und ein Verfahren zum Konfigurieren und Registrieren einer kryptografischen Vorrichtung.
  • 2. Beschreibung des Stands der Technik
  • Aktuell verwenden zahlreiche Personen Personalcomputer, um schützenswerte Informationen (z.B. vertrauliche, private und andere Informationen) in einem digitalen Format zu speichern und zu übertragen. Zum Beispiel werden Kreditkarteninformationen für den Kauf von Waren und/oder Dienstleistungen immer wieder über das Internet übertragen. Ebenso werden beim Online-Banking Kontonummern und Salden von Bankkonten übertragen. Aufgrund der Vertraulichkeit dieser Informationen werden Maßnahmen ergriffen, um die „Integrität" bzw. „Unversehrtheit" der Informationen außerhalb der physikalischen Grenzen des Computers zu schützen, um zu gewährleisten, dass die Informationen nicht unbefugt modifiziert bzw. missbraucht werden können. Diese Maßnahmen schützen die Informationen bzw. Daten jedoch nicht innerhalb des Computers.
  • Das französische Patent FR-A-2681165 offenbart die Übertragung verschlüsselter Informationen zwischen zwei Mikroprozessorkarten. Die Informationen werden in einer ersten Karte verschlüsselt und zu der zweiten Karte übertragen, wo die Informationen entschlüsselt werden. Ein Verschlüsselungsschlüssel wird verwendet, um potenzielle Schlüssel zu speichern, die in einem Nur-Lesespeicher gespeichert werden. Ein durch die erste Karte erzeugter und zu der zweiten Karte übertragener Index wird verwendet, so dass die beiden Karten den gleichen Verschlüsselungsschlüssel verwenden können, ohne diesen Schlüssel offen zwischen den beiden Karten zu übertragen. De Verschlüsselungsschlüssel entspricht dem Inhalt der Datei des Nur-Lesespeichers an der durch den Index definierten Adresse. Somit wird der Verschlüsselungsschlüssel in nachteiliger Weise in der ersten und der zweiten Karte gespeichert und nimmt somit viel Speicherplatz in Anspruch.
  • Wie dies in dem U.S. Patent US-A-5,539,828, das auf den Zessionar der vorliegenden Erfindung, die Intel Corporation übertragen worden ist, beschrieben ist, können Informationen unter Verwendung einer kryptografischen Hardware innerhalb eines Computers geschützt werden. Die kryptografische Hardware weist eine integrierte Schaltungseinheit (IS) auf, die eine Verarbeitungslogik und einen dedizierten, nichtflüchtigen Speicher in der IS-Einheit aufweist (der Speicher wird auch als „nichtflüchtiger Speicher der Vorrichtung" bezeichnet). Für gewöhnlich wird die kryptografische Hardware an der Fertigungsstätte einer umfassenden Konfigurationsphase unterzogen, wobei der nichtflüchtige Speicher der Vorrichtung so konfiguriert wird, dass er die eindeutigen kryptografischen Informationen aufweist, die für die sichere Funktionalität der kryptografischen Vorrichtung erforderlich sind, wie zum Beispiel ein Paar aus einem öffentlichen und einem privaten Schlüssel und ein digitales Zertifikat.
  • Diese Art der Architektur ist im Zuge der Weiterentwicklung der kryptografischen Techniken mit einigen Nachteilen verbunden. Ein Nachteil ist es, dass größere und teurere Einheiten erforderlich sein werden, da höhere nichtflüchtige Speicherkapazitäten der Vorrichtung benötigt werden, um größere Mengen kryptografischer Informationen zu speichern. Somit wäre es kostenwirksam, die Menge des in der kryptografischen Vorrichtung platzierten nichtflüchtigen Speichers zugunsten von an anderer Stelle in dem System angeordnetem nichtflüchtigen Speicher zu verringern, wobei letzterer hierin als „nichtflüchtiger Systemspeicher" bezeichnet wird. Beispiele für nichtflüchtigen Systemspeicher sind Festplatten, nichtflüchtiger Speicher auf einem Motherboard bzw. einer Hauptplatine oder auf einem Tochterboard, usw.
  • Gegenwärtig können nichtflüchtige Systemspeicher nicht eingesetzt werden. Der Grund dafür ist es, dass keine zuverlässige, kostenwirksame Technik entwickelt worden ist, die es sicherstellt, dass der nichtflüchtige Systemspeicher, der mit für eine bestimmte kryptografische Hardware einzigartigen kryptografischen Informationen konfiguriert und programmiert ist, in einem elektronischen System implementiert wird, das eine kryptografische Hardware aufweist.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Vorgesehen ist gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren gemäß dem gegenständlichen Anspruch 1.
  • Vorgesehen ist gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung gemäß dem gegenständlichen Anspruch 8.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden genauen Beschreibung der vorliegenden Erfindung deutlich. Es zeigen:
  • 1 ein veranschaulichendes Blockdiagramm eines elektronischen Systems mit einem Mehrchipmodul, das als ein Brückenelement eingesetzt wird;
  • 2 ein Blockdiagramm eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des Mehrchipmoduls, das optimal als das Brückenelement aus 1 dargestellt ist;
  • 3 ein veranschaulichendes Ausführungsbeispiel des Verarbeitungs-Teilsystems aus 1 mit der kryptografischen Vorrichtung;
  • 4 ein veranschaulichendes Ausführungsbeispiel eines Substrats aus 3;
  • 5 ein veranschaulichendes Flussdiagramm der Konfigurationsmethode, die durch die kryptografische Vorrichtung aus 2 ausgeführt wird; und
  • 6 ein veranschaulichendes Flussdiagramm der Registrierungsmethode, die durch die kryptografische Vorrichtung aus 2 ausgeführt wird.
  • BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und eine Technik zum Konfigurieren einer kryptografischen Vorrichtung zur Verwendung von nicht systemeigenem nichtflüchtigem Speicher und zum Registrieren der kryptografischen Vorrichtung von einem entfernten Standort. In der folgenden Beschreibung wird eine bestimmte Terminologie allgemein zur Beschreibung bestimmter Merkmale der vorliegenden Erfindung verwendet. Zum Beispiel ist ein „elektronisches System" allgemein als jedes Hardwareprodukt definiert, das eine Informationsverarbeitungsfunktion aufweist, wie zum Beispiel ein Computer, ein Faxgerät oder ein Drucker. Der Begriff „Information" bzw. „Informationen" ist allgemein als ein Bit oder mehrere Bits von Daten, einer Adresse und/oder von Steuerinformationen definiert.
  • Darüber hinaus wird die folgende Terminologie zum Identifizieren verschiedener Arten von kryptografischen Informationen verwendet. Ein „Schlüssel" ist ein Codierungs- und/oder Decodierungsparameter, der von herkömmlichen kryptografischen Funktionen verwendet wird, wie zum Beispiel einer kryptografischen Funktion eines symmetrischen Schlüssels (z.B. eine Funktion auf der Basis des Data Encryption Standard „DES") oder eine kryptografische Funktion eines öffentlichen Schlüssels (z.B. eine Funktion auf der Basis von Rivest, Shamir und Adleman (RSA). Ein „digitales Zertifikat" ist allgemein definiert als jede Information (z.B. ein öffentlicher Schlüssel), die für die Authentifizierung eines Anwenders bzw. Benutzers verwendet wird. Die Information ist mit einem privaten Schlüssel (PRKCA) einer Zertifizierungsautorität verschlüsselt, das heißt einer Person oder Einrichtung, die so vertrauenswürdig ist, dass sie für das digitale Zertifikat garantieren oder dieses stützen kann, wie zum Beispiel eine Bank, eine Regierungsbehörde, ein Handelsverband, ein OEM und dergleichen.
  • In Bezug auf die Abbildung aus 1 ist ein veranschaulichendes Ausführungsbeispiel eines elektronischen Systems 100 dargestellt, das die vorliegende Erfindung einsetzt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst das elektronische System 100 einen Chipsatz 110, der eine Reihe von Teilsystemen miteinander verbindet. Beispiele für diese Teilsysteme sind unter anderem, ohne darauf beschränkt zu sein, ein Verarbeitungs-Teilsystem 120, ein Speicher-Teilsystem 130 und ein Ein-Ausgabe-Teilsystem (E/A-Teilsystem) 140. Gemeinsam steuern diese Teilsysteme 120, 130 und 140 die Funktionalität des elektronischen Teilsystems 100.
  • Im Besonderen und als veranschaulichendes Ausführungsbeispiel umfasst das Verarbeitungs-Teilsystem 120 mindestens eine Zentraleinheit (CPU) 121. Die CPU 121 ist über einen Host-Bus 122 mit dem Chipsatz 110 verbunden. Das Speicher-Teilsystem 130 weist für gewöhnlich eine oder mehrere flüchtige Speicherbanken (nicht abgebildet) auf, wie etwa jede Art von dynamischem Direktzugriffsspeicher (DRAM) und/oder statischem Direktzugriffsspeicher (SRAM). Es ist jedoch auch möglich, dass der nichtflüchtige Systemspeicher in dem Speicher-Teilsystem 130 an Stelle des oder zusätzlich zu dem flüchtigen Speicher verwendet werden kann.
  • Ferner weist das E/A-Teilsystem 140 „n" Peripheriegerät(e) 141l –141n auf („n" ist eine positive ganze Zahl), die mit einem E/A-Bus 142 gekoppelt sind. Beispiele für ein Peripheriegerät sind eine Massenspeichervorrichtung 141l (z.B. ein Festplattenlaufwerk, ein digitales Bandlaufwerk, ein Floppy-Disk-Laufwerk oder ein DVD-Player).
  • Zur Bereitstellung einer kryptografischen Funktionalität kann eine kryptografische Vorrichtung 150 über einen dedizierten Bus 160 mit einem Chipsatz 110 verbunden werden. Natürlich kann die kryptografische Vorrichtung 150 als alternative Systemausführungsbeispiele in Kommunikationsverbindung mit einem anderen Bus in dem Computer 100, wie etwa dem Host-Bus 121 oder einem anderen Bus auf Prozessorbasis wie einem Backside-Bus (nicht abgebildet) oder auch dem E/A-Bus 142 platziert werden.
  • In Bezug auf die Abbildung aus 2 ist ein veranschaulichendes Ausführungsbeispiel der kryptografischen Vorrichtung 150 aus 1 dargestellt. Die kryptografische Vorrichtung 150 weist einen integrierten Schaltungsbaustein (IS) 200 auf, der in einer Einheit bzw. einem Gehäuse 205 angeordnet ist, welches den IS-Baustein 200 vor Beschädigungen oder schädlichen Verunreinigungsstoffen schützt. Der IS-Baustein 200 umfasst eine Verarbeitungseinheit 210, die in einen geringen Teil des nichtflüchtigen Speichers der Vorrichtung 215 integriert ist. Optional kann ein Zufallszahlgenerator 220 in der Einheit 204 als ein separater Baustein implementiert werden, der über einen internen Bus 225 (gemäß der Abbildung) mit der Verarbeitungseinheit 210 verbunden sein kann, oder der in die Verarbeitungseinheit 210 integriert sein kann. Der Zufallszahlgenerator 220 wird zum Erzeugen von einem oder mehreren Schlüsseln verwendet, wenn die kryptografische Vorrichtung 150 in einem Konfigurationsmodus arbeitet.
  • Das in der Abbildung aus 2 dargestellte Ausführungsbeispiel der kryptografischen Vorrichtung 150 kann zwar als ein Co-Prozessor implementiert werden, wobei aber auch eine Vielzahl von anderen Ausführungsbeispielen ausgewählt werden kann. Zum Beispiel kann die kryptografische Vorrichtung 150 in einem Platten-Controller, auf einer „Smart" Karte (in der Form einer Kreditkarte, jedoch mit einem Mikrocontroller ausgestattet) oder in einer kassettenartigen Prozessoreinheit implementiert werden, die eine CPU 121 aufweist, wie dies nachstehend in Bezug auf die Abbildungen der 3 und 4 beschrieben ist. Weitere alternative Ausführungsbeispiele können die Funktionalität der kryptografischen Vorrichtung in einen Chipsatz oder in die CPU 121 integrieren.
  • In Bezug auf die Abbildung aus 3 zeigt eine Perspektivansicht ein alternatives Systemausführungsbeispiel, wobei die kryptografische Vorrichtung 150 in einem Verarbeitungs-Teilsystem 120 implementiert ist. Die IS-Komponenten (einschließlich der kryptografischen Vorrichtung 150) sind auf einem Prozessor-Substrat 300 platziert, das aus jedem Material bestehen kann, auf dem IS-Komponenten (nicht abgebildet) durch allgemein bekannte Techniken (z.B. Lötverbindung, etc.) angebracht werden können. Das Prozessor-Substrat 300 ist im Wesentlichen bedeckt durch eine rechteckige Einheit 310, um die IS-Komponenten vor Beschädigungen oder schädlichen Verunreinigungsstoffen zu schützen. Das Prozessor-Substrat 300 weist eine Verbindungseinrichtung 320 auf, die vorzugsweise in der Lage ist, eine mechanische und elektrische Verbindung mit etwa einem Motherboard herzustellen. Gemäß der Abbildung kann die Verbindungseinrichtung 320 einen standardmäßigen äußeren Stiftsockel (wie abgebildet) oder auch einen inneren Stiftsockel aufweisen.
  • Gemäß der Abbildung aus 4 können die IS-Komponenten des Prozessor-Substrats 300 zum Beispiel folgende Komponenten aufweisen, ohne darauf beschränkt zu sein: die CPU 121, den Speicher 330 und die kryptografische Vorrichtung 150. Zur Kommunikation mit der CPU 121 kann die kryptografische Vorrichtung 150 platziert werden an (i) einem Backside-Bus, der für gewöhnlich mit dem Speicher 330 verbunden ist, (ii) einem Front-Side-Bus, der für gewöhnlich mit einer äußeren Verbindungseinrichtung 320 verbunden ist, oder (iii) mit einem dedizierten internen Bus verbunden ist. Natürlich ist die Platzierung der kryptografischen Vorrichtung 150 willkürlich, sofern die Latenzzeit und andere erforderliche Bedingungen weiter erfüllt werden. Obgleich dies nicht abgebildet ist, sind diskrete Komponenten (z.B. Kondensatoren, Oszillatoren, Widerstände, Induktoren, etc.) auf ausgewählte Art und Weise an dem Prozessorsubstrat 300 angebracht, um unter anderem die Wegführungsfähigkeit zu optimieren und die Länge der Datenübertragungsleitungen zwischen den IS-Komponenten zu verringern.
  • In folgendem Bezug auf die Abbildung aus 5 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Konfigurationsmethode dargestellt, die von einer kryptografischen Vorrichtung verwendet wird. Während der Herstellung ist die kryptografische Vorrichtung einer Konfigurationsphase ausgesetzt, um nur eine begrenzte Menge der kryptografischen Informationen in den integrierten nichtflüchtigen Speicher der Vorrichtung zu laden. Ein Ausführungsbeispiel der Konfigurationsphase umfasst den Einsatz eines Zertifizierungssystems, mit (i) einem Programmiermechanismus mit einem Vorrichtungsträger, der so bemessen ist, dass er Platz für die kryptografische Vorrichtung bietet; und (ii) einer Datenbank (z.B. einem Server, einem Personalcomputer, einem Mainframe, etc.), die kryptografische Informationen von dem Programmiermechanismus empfängt. Beschrieben werden nur die funktionalen Abläufe des Programmiermechanismus, um die vorliegende Erfindung nicht unnötig zu verschleiern.
  • Beim Einschalten liefert der Programmiermechanismus zuerst einmal Leistung und sieht vorbestimmte Steuerungsinformationen an entsprechende Zuleitungen der kryptografischen Vorrichtung über den Vorrichtungsträger vor. Diese Steuerungsinformationen platzieren die kryptografische Vorrichtung in einem Konfigurationsmodus (Schritt 400). Nachdem die kryptografische Vorrichtung in dem Konfigurationsmodus platziert worden ist, empfängt sie zuerst eine eindeutige Vorrichtungs-Seriennummer (DSER) von dem Programmiermechanismus (Schritt 405). Die normalerweise mit einer ausreichenden Anzahl von Bits bemessene DSER (z.B. 32 oder 64 Bits), so dass eine Duplizierung vermieden werden kann, wird in dem integrierten nichtflüchtigen Speicher der Vorrichtung der kryptografischen Vorrichtung gespeichert und an die Datenbank vorgesehen (Schritt 410). Die DSER wird von der Datenbank als ein Index für eine Tabelle von Zeigern verwendet. Jeder Zeiger hat die Aufgabe, einen oder mehrere Speicherplätze zu adressieren, die kryptografische Informationen aufweisen, die eindeutig der durch ihre DSER identifizierten kryptografischen Vorrichtung zugeordnet sind.
  • Indem der kryptografischen Vorrichtung Strom zugeführt wird, wird der Zufallszahlgenerator zusätzlich so betrieben, dass Zufallszahlen erzeugt werden, die bei der Erzeugung eines eindeutigen symmetrischen Schlüssels (SK) und eines öffentlichen/privaten Schlüsselpaares verwendet werden (Schritt 415). Der öffentliche Schlüssel (PUK) wird ohne Modifikation in die Datenbank exportiert (Schritt 420). Der private Schlüssel (PRK) wird jedoch unter Verwendung eines Verschlüsselungsalgorithmus verschlüsselt (z.B. DES wird vorab in den Speicher der kryptografischen Vorrichtung geladen) und danach in die Datenbank exportiert (Schritt 425). Im Besonderen wird PRK mit SK verschlüsselt (wobei ESK(PRK) erzeugt wird), bevor er in die Datenbank exportiert wird. Als Folge dessen enthält die kryptografische Vorrichtung eine Mindestmenge an kryptografischen Informationen, nämlich SK und DSER, während eine indizierte Position der Datenbank den Großteil der kryptografischen Informationen aufweist.
  • Wie dies durch die gestrichelten Linien dargestellt ist, ist es optional möglich, dass ein dem PUK und der DSER zugeordnetes digitales Zertifikat zu einem späteren Zeitpunkt in die Datenbank geladen wird, möglicherweise sogar nachdem die kryptografische Vorrichtung zu einem Original Equipment Manufacturer (OEM) versandt worden ist, um in dem elektronischen System platziert zu werden (Schritt 430). Das digitale Zertifikat weist zumindest einen PUK auf, der in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mit einem privaten Schlüssel des Herstellers verschlüsselt ist, der zur folgenden Authentifizierung der kryptografischen Vorrichtung verwendet werden kann. Es ist aber auch möglich, dass die DSER in dem digitalen Zertifikat enthalten ist.
  • Nachdem die kryptografische Vorrichtung bzw. der Baustein in dem elektronischen System mit ausreichend nichtflüchtigem Systemspeicher installiert worden ist können zu Registrierungszwecken Übertragungsverbindungen mit der Datenbank des Herstellers hergestellt werden. Diese Registrierungsmethode erfordert keinen sicheren Datenübertragungskanal, da der PKK verschlüsselt ist. Die Registrierung kann von jedem nachgeschalteten Kunden, einschließlich einem OEM vor der Auslieferung des elektronischen Systems an den Endverbraucher vorgenommen werden, oder von dem Endverbraucher selbst. Im letzteren Fall kann eine Systemsoftware mit einer Registrierungs-Unterroutine in das elektronische System geladen werden. Während der Initialisierung des elektronischen Systems durch die Systemsoftware unterstützt die Registrierungs-Unterroutine die Herstellung von Übertragungsverbindungen mit der Datenbank, um für das elektronische System eindeutige kryptografische Informationen abzurufen und herunterzuladen. Die Registrierungsmethode kann für den Endverbraucher transparent sein oder die aktive Teilnahme des Endverbrauchers durch die Einwilligung zu bestimmten Geschäftsbedingungen erfordern (wobei zum Beispiel der Hersteller von der Haftung befreit wird, etc.).
  • In folgendem Bezug auf die Abbildung aus 6 ist ein veranschaulichendes Ausführungsbeispiel der Registrierungsmethode zwischen der Datenbank des Herstellers und dem nachgeschalteten Kunden (OEM, Endverbraucher, etc.) dargestellt. Zuerst muss zwischen der Datenbank und dem mit der kryptografischen Vorrichtung implementierten elektronischen System ein Datenübertragungskanal erzeugt werden (Schritt 600). Dies kann über das Internet, über eine dedizierte Telefonleitung oder jede andere Datenübertragungsverbindung erfolgen. Als nächstes übermittelt das elektronische System eine Nachricht, welche die von der kryptografischen Vorrichtung erhaltene DSER aufweist, über den Datenübertragungskanal an die Datenbank (Schritt 605). Die Datenbank empfängt die Nachricht und verwendet die DSER als Index bei der Suche nach kryptografischen Informationen, die der durch die DSER identifizierten kryptografischen Vorrichtung zugeordnet sind (Schritt 610). Diese kryptografischen Informationen (PUK, ESK(PRK) und das digitale Zertifikat) werden über den Datenübertragungskanal zu dem elektronischen System übertragen und in den nichtflüchtigen Systemspeicher des elektronischen Systems geladen (Schritte 615–620). Die kryptografische Vorrichtung ist somit vollständig betriebsfähig, um die Verschlüsselung des öffentlichen Schlüssels zu unterstützen, da sie Zugriff auf den PUK und PRK besitzt, da ESK(PRK) mit SK entschlüsselt werden kann, bereits in den nichtflüchtigen Speicher der Vorrichtung integriert.
  • Vorstehend beschrieben und in den beigefügten Zeichnungen abgebildet sind bestimmte Ausführungsbeispiele, wobei hiermit jedoch festgestellt wird, dass diese Ausführungsbeispiele ausschließlich Veranschaulichungszwecken dienen und den Umfang der Erfindung nicht einschränken, und wobei die vorliegende Erfindung nicht auf die speziellen dargestellten und beschriebenen Bauweisen und Anordnungen beschränkt ist, wobei verschiedene weitere Modifikationen für den Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet ersichtlich sind.

Claims (11)

  1. Verfahren zum Konfigurieren einer kryptografischen Vorrichtung, wobei das Verfahren folgendes umfasst: das Laden einer Vorrichtungs-Seriennummer (DSER) in einen nichtflüchtigen Speicher (215) der kryptografischen Vorrichtung (150); das Erzeugen eines Schlüssels (SK) in der kryptografischen Vorrichtung, wobei der Schlüssel in einem nichtflüchtigen Speicher (215) gespeichert wird; das Erzeugen (415) eines kryptografischen Schlüsselpaares in der kryptografischen Vorrichtung, wobei das kryptografische Schlüsselpaar einen öffentlichen Schlüssel (PUK) und einen privaten Schlüssel (PRK) aufweist; das Verschlüsseln (425) des privaten Schlüssels (PRK) unter Verwendung des Schlüssels (SK); und das Exportieren (425) der Vorrichtungs-Seriennummer, des öffentlichen Schlüssels und des mit dem Schlüssel (SK) verschlüsselten privaten Schlüssels in einer entfernt von der kryptografischen Vorrichtung angeordneten Datenbank, ohne dass der öffentliche Schlüssel und der private Schlüssel in der kryptografischen Vorrichtung gespeichert werden, wobei bei in einem elektronischen System installierter kryptografischer Vorrichtung, die kryptografische Vorrichtung eine Kommunikationsverbindung mit der Datenbank herstellt, um kryptografische Informationen in Bezug auf das elektronische System abzurufen und herunterzuladen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verfahren ferner folgendes umfasst: das Unterbrechen des weiteren Ladens von Informationen in den nichtflüchtigen Speicher der kryptografischen Vorrichtung, nachdem die Vorrichtungs-Seriennummer und der Schlüssel (SK) geladen worden sind.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Exportieren der Vorrichtungs-Seriennummer, des öffentlichen Schlüssels und des mit dem Schlüssel (SK) verschlüsselten privaten Schlüssels folgendes umfasst: das Erzeugen eines Kommunikationskanals zwischen der Datenbank dem in der kryptografischen Vorrichtung implementierten elektronischen System, wobei die kryptografische Vorrichtung einen nichtflüchtigen Speicher umfasst, der einen Schlüssel und eine Vorrichtungs-Seriennummer speichert.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Verfahren ferner folgendes umfasst: das Übermitteln einer Nachricht an die Datenbank, um den öffentlichen Schlüssel und den privaten Schlüssel aus der Datenbank abzurufen, wobei die Nachricht die in der kryptografischen Vorrichtung enthaltene Vorrichtungs-Seriennummer aufweist; und das Empfangen eines öffentlichen Schlüssels und eines mit dem Schlüssel (SK) verschlüsselten privaten Schlüssels, der der kryptografischen Vorrichtung zugeordnet ist, wobei der öffentliche Schlüssel und der private Schlüssel ursprünglich innerhalb der kryptografischen Vorrichtung erzeugt und ausschließlich in der Datenbank gespeichert worden sind.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Verfahren ferner folgendes umfasst: das Laden des öffentlichen Schlüssels und des mit dem Schlüssel (SK) verschlüsselten privaten Schlüssels in ein nichtflüchtiges Speicherelement des elektronischen Systems.
  6. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Verfahren vor dem Empfang des öffentlichen Schlüssels ferner folgendes umfasst: das Empfangen der die Vorrichtungs-Seriennummer aufweisenden Nachricht durch die Datenbank; das Verwenden der Vorrichtungs-Seriennummer als ein Verweisindex; und das Übermitteln des öffentlichen Schlüssels und des mit dem Schlüssel (SK) verschlüsselten privaten Schlüssels an das elektronische System.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei es sich bei dem Schlüssel (SK) um einen symmetrischen Schlüssel handelt.
  8. Kryptografische Vorrichtung, die folgendes umfasst: einen Zufallszahlgenerator (220), der mindestens eine Zufallszahl zur Erzeugung eines symmetrischen Schlüssels (SK), eines öffentlichen Schlüssels und eines dem kryptografischen Schlüssel zugeordneten privaten Schlüssels erzeugen kann; einen nichtflüchtigen Speicher (215), der den symmetrischen Schlüssel aufweist; und eine Verarbeitungseinheit (210), die mit dem Zufallszahlgenerator und dem nichtflüchtigen Speicher gekoppelt ist, wobei die Verarbeitungseinheit folgendes steuern kann: (i) das Laden des symmetrischen Schlüssels in den nichtflüchtigen Speicher; (ii) das Verschlüsseln des privaten Schlüssels mit dem symmetrischen Schlüssel; und (iii) das Ausgeben des öffentlichen Schlüssels und des privaten Schlüssels an eine entfernt von der kryptografischen Vorrichtung angeordnete Datenbank, ohne dass der öffentliche Schlüssel und der private Schlüssel während der Konfiguration der kryptografischen Vorrichtung in der kryptografischen Vorrichtung gespeichert werden, wobei die kryptografische Vorrichtung in einem elektronischen System installiert werden kann, und wobei die kryptografische Vorrichtung eine Kommunikationsverbindung mit der Datenbank erzeugen kann, um kryptografische Informationen in Bezug auf das elektronische System abzurufen und herunterzuladen.
  9. Kryptografische Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei es sich bei der Verarbeitungseinheit (210) um einen Universal-Mikroprozessor handelt.
  10. Kryptografische Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Verarbeitungseinheit das folgende Abrufen des öffentlichen Schlüssels und des verschlüsselten privaten Schlüssels nach der Ausgabe des öffentlichen Schlüssels und des verschlüsselten privaten Schlüssels während einer Registrierungsphase steuert.
  11. Kryptografische Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Verarbeitungseinheit so angeordnet ist, dass sie den Zugriff auf die entfernte Datenbank zum Abrufen des öffentlichen Schlüssels und des verschlüsselten privaten Schlüssels steuert.
DE69831586T 1997-09-30 1998-06-24 Schaltung und verfahren zum konfigurieren und registrieren einer kryptografischen vorrichtung Expired - Fee Related DE69831586T2 (de)

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US938491 1997-09-30
US08/938,491 US5970147A (en) 1997-09-30 1997-09-30 System and method for configuring and registering a cryptographic device
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