TW202215813A

TW202215813A - 用於加密通訊的電子裝置及方法

Info

Publication number: TW202215813A
Application number: TW109134109A
Authority: TW
Inventors: 吳祖進; 蔡維新
Original assignee: 大宏數創意股份有限公司
Priority date: 2020-09-30
Filing date: 2020-09-30
Publication date: 2022-04-16
Also published as: TWI789635B

Abstract

一種電子裝置包括一雲端伺服器、一已註冊子裝置及一未註冊子裝置。已註冊子裝置執行一應用程式，使得已註冊子裝置得以與雲端伺服器建立一通訊通道，並且透過通訊通道，從雲端伺服器接收一網址。未註冊子裝置從已註冊子裝置接收網址。當未註冊子裝置透過網址而與雲端伺服器相連線時，雲端伺服器傳送一驗證訊息予已註冊子裝置，使得已註冊子裝置得以對未註冊子裝置執行身分驗證。當已註冊子裝置核准未註冊子裝置的身分驗證，雲端伺服器建立與未註冊子裝置之間的通訊通道，使得已註冊子裝置可透過雲端伺服器與未註冊子裝置進行一加密通訊。

Description

用於加密通訊的電子裝置及方法

本發明係有關於一電子裝置，特別係有關於用於加密通訊的電子裝置及方法。

大多數的即時訊息服務(例如，交友通訊應用程式)都要求發送者和接收者都必須在其服務上註冊一個帳號，以便發送者和接收者可以彼此發現並創建安全的通訊通道。現今的使用習慣中，使用者更加不願意安裝新的應用程式。如果兩個使用者沒有共同的即時訊息應用程式，則彼此係無法進行安全通訊。

依據本發明實施例之電子裝置，包括一雲端伺服器、一已註冊子裝置，及一未註冊子裝置。雲端伺服器驗證至少一子裝置是否已註冊。已註冊子裝置執行一應用程式，使得已註冊子裝置得以與雲端伺服器建立一通訊通道。已註冊子裝置透過通訊通道，從雲端伺服器接收一網址。未註冊子裝置透過其他通訊管道從已註冊子裝置接收網址。當未註冊子裝置透過瀏覽器造訪網址而與雲端伺服器相連線時，雲端伺服器傳送一驗證訊息予已註冊子裝置，使得已註冊子裝置得以對未註冊子裝置執行身分驗證。當已註冊子裝置核准未註冊子裝置的身分驗證，雲端伺服器建立與未註冊子裝置之間的通訊通道，使得已註冊子裝置可透過雲端伺服器與未註冊子裝置進行一加密通訊。

如上所述之電子裝置，其中，已註冊子裝置執行應用程式而產生一第一公開金鑰及一第一私密金鑰，並且透過通訊通道將第一公開金鑰傳送予雲端伺服器。雲端伺服器透過第一公開金鑰確認該已註冊子裝置的身分。

如上所述之電子裝置，其中，網址為一統一資源定位符(uniform resource locator：URL)。驗證訊息為一雙因素驗證(two-factor authentication)。

如上所述之電子裝置，其中，當雲端伺服器傳送驗證訊息予已註冊子裝置時，已註冊子裝置產生一驗證使用者介面(UI) ，或透過對該已註冊子裝置及/或該雲端伺服器的設定，該已註冊子裝置可在收到該驗證訊息時自動授權。

如上所述之電子裝置，其中，當未註冊子裝置透過網址而與雲端伺服器相連線時，未註冊子裝置產生一第二公開金鑰及一第二私密金鑰，並且將第二公開金鑰傳送予雲端伺服器。

如上所述之電子裝置，其中，加密通訊包括：已註冊子裝置以第一私密金鑰及第二公開金鑰對欲傳送的一資料進行加密；未註冊子裝置以第二私密金鑰及第一公開金鑰對欲傳送的資料進行解密。

如上所述之電子裝置，其中，加密通訊更包括：已註冊子裝置產生一進階加密標準(advance encryption standard：AES)鑰匙；已註冊子裝置以AES鑰匙對欲傳送的一資料進行加密；已註冊子裝置以該第一私密金鑰及第二公開金鑰產生一共享密鑰(shared secret)，並且以共享密鑰對AES鑰匙進行加密；未註冊子裝置以第二私密金鑰及第一公開金鑰對AES鑰匙進行解密；未註冊子裝置以AES鑰匙對已接收的資料進行解密。

如上所述之電子裝置，其中，當已註冊子裝置與未註冊子裝置進行加密通訊的持續時間大於一閾值，則雲端伺服器切斷加密通訊。

依據本發明實施例之加密通訊的方法，適用於透過一雲端伺服器進行一加密通訊的一已註冊子裝置及一未註冊子裝置，包括：已註冊子裝置執行一應用程式，使得已註冊子裝置得以與雲端伺服器建立一通訊通道；雲端伺服器傳送一網址予已註冊子裝置；已註冊子裝置傳送網址予該未註冊子裝置；當未註冊子裝置透過網址而與雲端伺服器相連線，雲端伺服器傳送一驗證訊息予已註冊子裝置，使得已註冊子裝置得以對未註冊子裝置執行一身分驗證；當已註冊子裝置核准未註冊子裝置的身分驗證，雲端伺服器建立與未註冊子裝置之間的通訊通道，使得已註冊子裝置可透過雲端伺服器與未註冊子裝置進行加密通訊。

本發明係參照所附圖式進行描述，其中遍及圖式上的相同參考數字標示了相似或相同的元件。上述圖式並沒有依照實際比例大小描繪，其僅僅提供對本發明的說明。一些發明的型態描述於下方作為圖解示範應用的參考。這意味著許多特殊的細節，關係及方法被闡述來對這個發明提供完整的了解。無論如何，擁有相關領域通常知識的人將認識到若沒有一個或更多的特殊細節或用其他方法，此發明仍然可以被實現。以其他例子來說，眾所皆知的結構或操作並沒有詳細列出以避免對這發明的混淆。本發明並沒有被闡述的行為或事件順序所侷限，如有些行為可能發生在不同的順序亦或同時發生在其他行為或事件之下。此外，並非所有闡述的行為或事件都需要被執行在與現有發明相同的方法之中。

第1圖為本發明實施例之電子裝置100及其建立通訊通道的示意圖。如第1圖所示，電子裝置100包括一雲端伺服器102、一已註冊子裝置104，及一未註冊子裝置106。在一些實施例中，雲端伺服器102儲存有一註冊用戶清單，用以標記及驗證與其連線的至少一子裝置是否已註冊。

舉例來說，已註冊子裝置104係會(例如以識別碼的方式)出現在雲端伺服器102的註冊用戶清單中。相反地，未註冊子裝置106由於尚未註冊，因此並不會出現在雲端伺服器102的註冊用戶清單中。換句話說，對於雲端伺服器102來說，未註冊子裝置106係為未經驗證的用戶，因此無法一開始就在已註冊子裝置104及未註冊子裝置106之間建立一通訊通道，導致已註冊子裝置104及未註冊子裝置106彼此之間無法進行加密通訊。

在一些實施例中，已註冊子裝置104及未註冊子裝置106不同之處在於，已註冊子裝置104已經安裝關聯於雲端伺服器102的應用程式，但未註冊子裝置106尚未安裝關聯於雲端伺服器102的應用程式。關聯於雲端伺服器102的應用程式係可使得至少一子裝置可透過無線網路連線至雲端伺服器102。舉例來說，當已註冊子裝置104執行關聯於雲端伺服器102的應用程式時，已註冊子裝置104可連線至雲端伺服器102。雲端伺服器102識別已註冊子裝置104已出現在其註冊用戶清單中，因此雲端伺服器102在其自身及已註冊子裝置104之間建立一通訊通道110。

在一些實施例中，當已註冊子裝置104執行關聯於雲端伺服器102的應用程式時，已註冊子裝置104透過關聯於雲端伺服器102的應用程式，產生一第一公開金鑰及一第一私密金鑰，並且連線至雲端伺服器102。已註冊子裝置104傳送第一公開金鑰予雲端伺服器102。

在一些實施例中，當雲端伺服器102在其註冊用戶清單中找到相同於第一公開金鑰的資訊時，雲端伺服器102確定已註冊子裝置104為已註冊的用戶，因此在其自身及已註冊子裝置104之間建立通訊通道110。在一些實施例中，已註冊子裝置104及未註冊子裝置106可為筆記型電腦、智慧型手機、平板電腦，但本發明不限於此。

之後，雲端伺服器102透過通道110傳送關聯於雲端伺服器102的一網址112予已註冊子裝置104。在一些實施例中，網址112可為與雲端伺服器102相連線的連結網址，例如一統一資源定位符(uniform resource locator：URL)。再者，已註冊子裝置104透過一通訊界面114分享來自雲端伺服器102的網址112予未註冊子裝置106。

在一些實施例中，舉例來說，已註冊子裝置104可透過簡訊、其他通訊軟體(例如 LINE應用程式、WECHAT應用程式)將關聯於雲端伺服器102的網址112傳送給未註冊子裝置106，但本發明不限於此。當未註冊子裝置106的使用者點擊關聯於雲端伺服器102的網址112(例如透過網頁瀏覽器)，未註冊子裝置106可透過網址112的導向，而與雲端伺服器102相連線，並且按下登入鍵後，向雲端伺服器102提出一通訊請求116。

在一些實施例中，當未註冊子裝置106透過網址112與雲端伺服器102相連線時，未註冊子裝置106會產生一第二公開金鑰及一第二私密金鑰。未註冊子裝置106將第二公開金鑰傳送予雲端伺服器102(例如透過通訊請求116)。當雲端伺服器102收到來自未註冊子裝置106的通訊請求116及第二公開金鑰時，雲端伺服器102記錄下第二公開金鑰，並且以第二公開金鑰進行註冊。

換句話說，未註冊子裝置106的第二公開金鑰係會出現在雲端伺服器102的註冊用戶清單中。接著，雲端伺服器102會傳送一驗證訊息118予已註冊子裝置104。在一些實施例中，驗證訊息118為一雙因素驗證(two-factor authentication)。換句話說，除了由雲端伺服器102透過未註冊子裝置106的第二公開金鑰確認未註冊子裝置106已註冊，還需透過已註冊子裝置104來確認未註冊子裝置106的身分驗證。

在一些實施例中，當已註冊子裝置104接收來自雲端伺服器102的驗證訊息118，已註冊子裝置104會依據驗證訊息118產生一驗證使用者介面(user interface：UI)。在一些實施例中，當已註冊子裝置104接收來自雲端伺服器102的驗證訊息118，並且透過設定，已註冊子裝置104及/或雲端伺服器102已經開啟允許一自動授權的功能，因此已註冊子裝置104可在收到驗證訊息118時自動授權，而無需透過已註冊子裝置104的使用者以驗證使用者介面進行確認。第2圖為本發明實施例之第1圖電子裝置100的已註冊子裝置104所產生的一驗證使用者介面200的示意圖。如第2圖所示，驗證使用者介面200包括一訊息視窗202、一按鍵圖標204，及一按鍵圖標206。在一些實施例中，訊息視窗202係顯示驗證使用者介面200係用於「驗證訊息」，並且詢問已註冊子裝置104的使用者「是否核准」未註冊子裝置106的身分驗證。

當已註冊子裝置104的使用者核准未註冊子裝置106的身分驗證，則已註冊子裝置104的使用者按下按鍵圖標204，使得已註冊子裝置104傳送一驗證回覆120予雲端伺服器102。如第1圖所示，當雲端伺服器102從已註冊子裝置104接收到驗證回覆120後，雲端伺服器102在其自身與未註冊子裝置106之間建立一通訊通道122。已註冊子裝置104及未註冊子裝置106遂可透過通訊通道110、通訊通道122，及雲端伺服器102進行加密通訊。

在第1圖中，愈下方的箭頭表示其發生的時間愈晚。例如，雲端伺服器102傳送網址112給已註冊子裝置104的時間點係晚於雲端伺服器102建立通訊通道110的時間點。未註冊子裝置106透過網址112與雲端伺服器102相連線並傳送通訊請求116的時間點係早於雲端伺服器102傳送驗證訊息118給已註冊子裝置104的時間點。

在一些實施例中，為了確保已註冊子裝置104及未註冊子裝置106之間加密通訊的安全性，雲端伺服器102可偵測已註冊子裝置104及未註冊子裝置106之間加密通訊的持續時間。當已註冊子裝置104及未註冊子裝置106之間加密通訊的持續時間大於一閾值(例如5分鐘)，則雲端伺服器102可自動切斷已註冊子裝置104及未註冊子裝置106之間的加密通訊，而不需經過已註冊子裝置104及未註冊子裝置106的同意。

在一些實施例中，當已註冊子裝置104或未註冊子裝置106任一方結束加密通訊，例如已註冊子裝置104的使用者退出與裝置106的對話介面，或未註冊子裝置106的使用者關掉導向網址112的網頁瀏覽器，則雲端伺服器102亦會切斷已註冊子裝置104及未註冊子裝置106之間的加密通訊，用以確保已註冊子裝置104及未註冊子裝置106之間的加密通訊為一次性的加密通訊。

在一些實施例中，當雲端伺服器102切斷已註冊子裝置104及未註冊子裝置106之間的加密通訊時，原本儲存在註冊用戶清單中的未註冊子裝置106的第二公開金鑰亦會被刪除。在一些實施例中，雲端伺服器102可事先將未註冊子裝置106的第二公開金鑰儲存在註冊用戶清單中的一臨時註冊資料夾。因此，當雲端伺服器102切斷已註冊子裝置104及未註冊子裝置106之間的加密通訊時，雲端伺服器102可直接清空臨時註冊資料夾內的所有資料。

在另一實施例中，當已註冊子裝置104的使用者不核准未註冊子裝置106的身分驗證，則已註冊子裝置104的使用者按下按鍵圖標206，使得已註冊子裝置104傳送另一驗證回覆(未圖示於第1圖中)予雲端伺服器102。當雲端伺服器102接收到另一驗證回覆時，則雲端伺服器不建立其與未註冊子裝置106之間的通訊通道，因此已註冊子裝置104及未註冊子裝置106係無法透過雲端伺服器102進行加密通訊。

在一些實施例中，在已註冊子裝置104及未註冊子裝置106透過雲端伺服器102(通訊通道110、122)進行加密通訊的過程中，例如已註冊子裝置104要傳送一資料A給未註冊子裝置106，已註冊子裝置104首先從雲端伺服器102得到未註冊子裝置106的第二公開金鑰。已註冊子裝置104以執行關聯於雲端伺服器102的應用程式所產生的第一私密金鑰及未註冊子裝置106的第二公開金鑰對欲傳送的資料A進行加密，而成為一加密資料A’。加密資料A’係經由通訊通道110，雲端伺服器102，及通訊通道122被傳送至未註冊子裝置106。

同理，未註冊子裝置106亦從雲端伺服器102得到註冊子裝置104的第一公開金鑰。未註冊子裝置106以透過網址與雲端伺服器102相連線時所產生的第二私密金鑰及已註冊子裝置104的第一公開金鑰對加密資料A’進行解密，而得到資料A的內容。上述實施例中所使用的加密/解密方式係為一迪菲-赫爾曼密鑰交換演算法(Diffie-Hellman key exchange algorithm：DH algorithm)。由於迪菲-赫爾曼密鑰交換演算法係為一習知的技術，故本發明不再多加贅述。

在一些實施例中，在已註冊子裝置104及未註冊子裝置106透過雲端伺服器102(通訊通道110、122)進行加密通訊的過程中，例如已註冊子裝置104要傳送一資料B給未註冊子裝置106，已註冊子裝置104產生一進階加密標準(advance encryption standard：AES)鑰匙。已註冊子裝置104以AES鑰匙對資料B進行加密。已註冊子裝置104以自身的第一私密金鑰及未註冊子裝置106的第二公開金鑰產生一共享密鑰(shared secret)，並且以共享密鑰對AES鑰匙進行加密，而成為一加密資料B’。加密資料B’係經由通訊通道110，雲端伺服器102，及通訊通道122被傳送至未註冊子裝置106。

未註冊子裝置106在收到加密資料B’後，以自身的第二私密金鑰及已註冊子裝置104的第一公開金鑰對AES鑰匙進行解密。最後未註冊子裝置106以AES鑰匙對加密資料B’進行解密，而得到資料B的內容。在一些實施例中，資料A、B可為任何形式的文字訊息、影像訊息、聲音訊息，及VoIP電話等，但本發明不限於此。

本發明亦提出了一種在具有註冊帳戶的移動應用程式(例如第1圖的已註冊子裝置104)與具有臨時帳戶的網頁瀏覽器(例如第1圖的未註冊子裝置106)之間在建立一次性使用的安全通訊通道的方法。移動應用程式和網路應用程式都分別保護自己所擁有的密鑰。當網路應用程式端登錄時，移動應用程式可執行雙因素驗證(two-factor authentication)以進行授權。

第3圖為本發明實施例之加密通訊方法的流程圖。本發明的加密通訊的方法係適用於透過一雲端伺服器(例如第1圖的雲端伺服器102)進行一加密通訊的一已註冊子裝置(例如第1圖的已註冊子裝置104)及一未註冊子裝置(例如第1圖的未註冊子裝置106)。如第3圖所示，在步驟S300中，已註冊子裝置104執行一應用程式，使得已註冊子裝置104得以與雲端伺服器102建立一通訊通道(例如第1圖的通訊通道110)。

接著，在步驟S302中，雲端伺服器102傳送一網址予(例如第1圖的網址112)已註冊子裝置104。在步驟S304中，當未註冊子裝置106透過網址而與雲端伺服器102相連線，雲端伺服器102傳送一驗證訊息(例如第1圖的驗證訊息118)予已註冊子裝置104，使得已註冊子裝置104得以對未註冊子裝置106執行一身分驗證。

最後，在步驟S306中，當已註冊子裝置104核准未註冊子裝置106的身分驗證，雲端伺服器102建立與未註冊子裝置106之間的通訊通道(例如第1圖的通訊通道122)，使得已註冊子裝置104可透過雲端伺服器102與未註冊子裝置106進行加密通訊。

雖然本發明的實施例如上述所描述，我們應該明白上述所呈現的只是範例，而不是限制。依據本實施例上述示範實施例的許多改變是可以在沒有違反發明精神及範圍下被執行。因此，本發明的廣度及範圍不該被上述所描述的實施例所限制。

更確切地說，本發明的範圍應該要以以下的申請專利範圍及其相等物來定義。儘管上述發明已被一或多個相關的執行來圖例說明及描繪，等效的變更及修改將被依據上述規格及附圖且熟悉這領域的其他人所想到。此外，儘管本發明的一特別特徵已被相關的多個執行之一所示範，上述特徵可能由一或多個其他特徵所結合，以致於可能有需求及有助於任何已知或特別的應用。

本說明書所使用的專業術語只是為了描述特別實施例的目的，並不打算用來作為本發明的限制。除非上下文有明確指出不同，如本處所使用的單數型，一、該及上述的意思係也包含複數型。再者，用詞「包括」，「包含」，「（具、備）有」，「設有」，或其變化型不是被用來作為詳細敘述，就是作為申請專利範圍。而上述用詞意思是包含，且在某種程度上意思是等同於用詞「包括」。

除非有不同的定義，所有本文所使用的用詞(包含技術或科學用詞)是可以被屬於上述發明的技術中擁有一般技術的人士做一般地了解。我們應該更加了解到上述用詞，如被定義在眾所使用的字典內的用詞，在相關技術的上下文中應該被解釋為相同的意思。除非有明確地在本文中定義，上述用詞並不會被解釋成理想化或過度正式的意思。

100:電子裝置 102:雲端伺服器 104:已註冊子裝置 106:未註冊子裝置 110:通訊通道 112:網址 114:通訊界面 116:通訊請求 118:驗證訊息 120:驗證回覆 122:通訊通道 200:驗證使用者介面 202:訊息視窗 204,206:按鍵圖標 S300,S302,S304,S306:步驟

第1圖為本發明實施例之電子裝置及其建立通訊通道的示意圖。第2圖為本發明實施例之第1圖電子裝置的已註冊子裝置所產生的一驗證使用者介面的示意圖。第3圖為本發明實施例之加密通訊方法的流程圖。

100:電子裝置

102:雲端伺服器

104:已註冊子裝置

106:未註冊子裝置

110:通訊通道

112:網址

114:通訊界面

116:通訊請求

118:驗證訊息

120:驗證回覆

122:通訊通道

Claims

一種電子裝置，包括：一雲端伺服器，用以驗證該至少一子裝置是否已註冊；一已註冊子裝置，執行一應用程式，使得該已註冊子裝置得以與該雲端伺服器建立一通訊通道；並且，透過該通訊通道，從該雲端伺服器接收一網址；一未註冊子裝置，從該已註冊子裝置接收該網址；其中，當該未註冊子裝置透過該網址而與該雲端伺服器相連線時，該雲端伺服器傳送一驗證訊息予該已註冊子裝置，使得該已註冊子裝置得以對該未註冊子裝置執行一身分驗證；當該已註冊子裝置核准該未註冊子裝置的該身分驗證，該雲端伺服器建立與該未註冊子裝置之間的該通訊通道，使得該已註冊子裝置可透過該雲端伺服器與該未註冊子裝置進行一加密通訊。
如請求項1所述之電子裝置，其中，該已註冊子裝置執行該應用程式而產生一第一公開金鑰及一第一私密金鑰，並且透過該通訊通道將該第一公開金鑰傳送予該雲端伺服器。
如請求項2所述之電子裝置，其中，該雲端伺服器透過該第一公開金鑰確認該已註冊子裝置的身分。
如請求項1所述之電子裝置，其中，該網址為一統一資源定位符(uniform resource locator：URL)；該驗證訊息為一雙因素驗證(two-factor authentication)。
如請求項1所述之電子裝置，其中，當該雲端伺服器傳送該驗證訊息予該已註冊子裝置時，該已註冊子裝置產生一驗證使用者介面(UI)，或透過對該已註冊子裝置及/或該雲端伺服器的設定，該已註冊子裝置可在收到該驗證訊息時自動授權。
如請求項2所述之電子裝置，其中，當該未註冊子裝置透過該網址而與該雲端伺服器相連線時，該未註冊子裝置產生一第二公開金鑰及一第二私密金鑰，並且將該第二公開金鑰傳送予該雲端伺服器。
如請求項6所述之電子裝置，其中，該加密通訊包括：該已註冊子裝置以該第一私密金鑰及該第二公開金鑰對欲傳送的一資料進行加密；該未註冊子裝置以該第二私密金鑰及該第一公開金鑰對欲傳送的該資料進行解密。
如請求項6所述之電子裝置，其中，該加密通訊包括：該已註冊子裝置產生一進階加密標準(advance encryption standard：AES)鑰匙；該已註冊子裝置以該AES鑰匙對欲傳送的一資料進行加密；該已註冊子裝置以該第一私密金鑰及該第二公開金鑰產生一共享密鑰(shared secret)，並且以該共享密鑰對該AES鑰匙進行加密。
如請求項8所述之電子裝置，其中，該加密通訊更包括：該未註冊子裝置以該第二私密金鑰及該第一公開金鑰對該AES鑰匙進行解密；該未註冊子裝置以該AES鑰匙對已接收的該資料進行解密。
如請求項8所述之電子裝置，其中，當該已註冊子裝置與該未註冊子裝置進行該加密通訊的持續時間大於一閾值，則該雲端伺服器切斷該加密通訊。
一種加密通訊的方法，適用於透過一雲端伺服器進行一加密通訊的一已註冊子裝置及一未註冊子裝置，包括：該已註冊子裝置執行一應用程式，使得該已註冊子裝置得以與該雲端伺服器建立一通訊通道；該雲端伺服器傳送一網址予該已註冊子裝置；該已註冊子裝置傳送該網址予該未註冊子裝置；當該未註冊子裝置透過該網址而與該雲端伺服器相連線，該雲端伺服器傳送一驗證訊息予該已註冊子裝置，使得該已註冊子裝置得以對該未註冊子裝置執行一身分驗證；當該已註冊子裝置核准該未註冊子裝置的該身分驗證，該雲端伺服器建立與該未註冊子裝置之間的該通訊通道，使得該已註冊子裝置可透過該雲端伺服器與該未註冊子裝置進行該加密通訊。