TWI510952B

TWI510952B - 取回私密金鑰的方法及其系統

Info

Publication number: TWI510952B
Application number: TW104102542A
Authority: TW
Inventors: Cheng Hsiu Chung; Yu Ren Yang; Che Yuan Chiang
Original assignee: Acer Inc
Priority date: 2015-01-26
Filing date: 2015-01-26
Publication date: 2015-12-01
Also published as: TW201627899A

Description

取回私密金鑰的方法及其系統

本發明是有關於一種取回私密金鑰的方法及其系統，且特別是有關於一種基於多步驟驗證方式之取回私密金鑰的方法及其系統。

在資料傳遞的過程中，為了確保資料的安全性，資料傳送方通常會以加密的方式將原始資料保護起來傳送到接收方。當接收方收到加密資料時，將透過解密的方式將原始資料取出。

現有的主流加密技術包括對稱性加密(symmetric encryption)以及非對稱性加密(asymmetric encryption)兩種技術。對稱性加密的傳送方在加密時會使用私密金鑰(private key)將資料加密，而接收方收到加密資料時，將會使用與接收方相同的金鑰將資料解密，從而取出原始資料。換言之，傳送方以及接收方都必須要共同擁有此金鑰。另一方面，非對稱性加密的傳送方在加密時，會使用共同的公開金鑰(public key)將資料加密。當接收方收到加密資料時，將會使用私密金鑰將資料進行解密，從而取出原始資料。

上述兩種的加密技術各有其優劣，因此一般在使用上皆會搭配混合使用，以確保資料的安全性。舉例來說，當使用者在使用遠端伺服器提供資料儲存等服務的同時，使用者利用公開金鑰將原始資料加密，以儲存加密資料至遠端伺服器中。當使用者欲取回原始資料時，則需使用私密金鑰將資料解密。然而，若使用者忘記或遺失私密金鑰時，則無法成功地取回原始資料。

有鑑於此，本發明提出一種取回私密金鑰的方法及其系統，其可在使用者忘記或遺失私密金鑰時，提供安全又可靠的方式來取回私密金鑰。

本發明提出一種取回私密金鑰的方法，適用於具有電子裝置以及遠端伺服器的系統。電子裝置得以透過網路與遠端伺服器建立連線，其中遠端伺服器包括自電子裝置所上傳的加密資料、關聯於加密資料的加密私密金鑰以及多個驗證問題。此方法包括下列步驟。當電子裝置自遠端伺服器取得加密資料時，由電子裝置判斷關聯於加密資料的原始私密金鑰是否存在。當原始私密金鑰不存在時，由遠端伺服器詢問電子裝置各所述驗證問題，並且由遠端伺服器接收自電子裝置所回覆關聯於各所述驗證問題的驗證答案。接著，由遠端伺服器以所述驗證答案依照不同順序對加密私密金鑰進行解密，以產生對應於所述不同順序的多個可能私密金鑰，其中所述可能私密金鑰包括原始私密金鑰。之後，由遠端伺服器傳送所述可能私密金鑰至電子裝置，並且由電子裝置以各所述可能私密金鑰分別對加密資料進行解密，從而取得所述可能私密金鑰之中可將加密資料解密成功的原始私密金鑰。

本發明提出一種取回私密金鑰的系統，包括遠端伺服器以及電子裝置。遠端伺服器記錄加密資料、關聯於加密資料的加密私密金鑰以及多個驗證問題。電子裝置透過網路與遠端伺服器建立連線。當電子裝置自遠端伺服器取得加密資料時，電子裝置判斷關聯於加密資料的原始私密金鑰是否存在。當原始私密金鑰不存在時，遠端伺服器詢問電子裝置各所述驗證問題，並且遠端伺服器接收自電子裝置所回覆關聯於各所述驗證問題的驗證答案。遠端伺服器以所述驗證答案依照不同順序對加密私密金鑰進行解密，以產生對應於所述不同順序的多個可能私密金鑰，其中所述可能私密金鑰包括原始私密金鑰。遠端伺服器傳送所述可能私密金鑰至電子裝置，並且電子裝置以各所述可能私密金鑰分別對加密資料進行解密，從而取得所述可能私密金鑰之中可將加密資料解密成功的原始私密金鑰。

基於上述，本發明所提出的取回私密金鑰的方法及其系統，其藉由多步驟的驗證方式，利用多個驗證問題以及加密後的私密金鑰回推原始的私密金鑰。當電子裝置的使用者忘記或遺失原始的私密金鑰時，不但可將其輕易地取回，更可兼顧原始資料的安全性。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

100‧‧‧系統

110‧‧‧遠端伺服器

120‧‧‧網路

130‧‧‧電子裝置

S202~S206‧‧‧取回私密金鑰的方法之前置步驟

S301~S314‧‧‧取回私密金鑰的方法步驟

PK0‧‧‧原始私密金鑰

PK1‧‧‧第一私密金鑰

PK2‧‧‧第二私密金鑰

Ans1‧‧‧第一驗證答案

Ans2‧‧‧第二驗證答案

PKa1、PKb1‧‧‧中介私密金鑰

PKa2‧‧‧第一可能私密金鑰

PKb2‧‧‧第二可能私密金鑰

圖1是根據本發明一實施例所繪示的系統方塊圖。

圖2根據本發明一實施例所繪示的取回私密金鑰的方法之前置步驟的流程圖。

圖3是根據本發明一實施例所繪示的取回私密金鑰的方法流程圖。

圖4A是根據本發明之一實施例所繪示的取回私密金鑰的前置步驟範例。

圖4B是根據本發明之一實施例所繪示的取回私密金鑰的範例。

本發明的部份實施例接下來將會配合附圖來詳細描述，以下的描述所引用的元件符號，當不同附圖出現相同的元件符號將視為相同或相似的元件。這些實施例只是本發明的一部份，並未揭示所有本發明的可實施方式。更確切的說，這些實施例只是本發明的專利申請範圍中的裝置與方法的範例。

圖1是根據本發明一實施例所繪示的取回私密金鑰的系統方塊圖，但此僅是為了方便說明，並不用以限制本發明。首先圖1先介紹系統之所有構件以及配置關係，詳細功能將配合圖2以及圖3一併揭露。

請參照圖1，系統100包括遠端伺服器110、網路120以及電子裝置130。

遠端伺服器110可以是遠端儲存伺服器(remote storage server,RSS)、雲端伺服器(cloud server)或是其他類型伺服裝置。

電子裝置130可以為筆記型電腦、智慧型手機、平板電腦、個人數位助理、個人電腦等電子裝置，然而本發明不以此為限。

電子裝置130可經由網路120與遠端伺服器110建立連線，以使用遠端伺服器110所提供的各項服務，其中電子裝置130可利用Wi-Fi通訊協定、2G通訊協定、3G通訊協定或4G通訊協定、ADSL寬頻或光纖網路等通訊方式與遠端伺服器110建立連線，然而本發明不以此為限。

圖2根據本發明一實施例所繪示的取回私密金鑰的方法之前置步驟流程圖。在本實施例中，電子裝置130在上傳資料至遠端伺服器110前，會以一把私密金鑰對資料進行加密，並且將加密後的資料上傳至遠端伺服器110。在此將私密金鑰定義為「原始私密金鑰」，加密前的資料定義為「原始資料」，而加密後的資料定義為「加密資料」。此外，遠端伺服器110預先儲存了多個驗證問題。

請參照圖2，當電子裝置130上傳加密資料至遠端伺服器110時，遠端伺服器110將詢問電子裝置130前述多個驗證問題(步驟S202)，並且電子裝置130以各個驗證問題的驗證答案依序地加密原始私密金鑰，以產生加密私密金鑰(步驟S204)。詳言之，伺服器110會以隨機順序逐一地詢問電子裝置130驗證問題。當電子裝置130回答各個驗證問題時，將一併以各個驗證問題的驗證答案來對原始私密金鑰進行加密，而加密後的原始私密金鑰即為前述的「加密私密金鑰」。在本實施例中，電子裝置130可以是以資料加密標準(Data Encryption Standard，DES)、三重資料加密演算法(Triple Data Encryption Standard，3DES)、高級加密標準(Advanced Encryption Standard，AES)等演算法進行加密，然而本發明不以此為限。

值得注意的是，在本實施例中，遠端伺服器110是以隨機順序來詢問驗證問題，並且此順序將不會記錄於遠端伺服器110中。舉例來說，假設遠端伺服器110具有N個驗證問題，則遠端伺服器110將會以隨機順序詢問電子裝置130此N個驗證問題，而電子裝置130將會對原始私密金鑰加密N次，其中N≧2。

接著，電子裝置130產生加密私密金鑰後，會將加密私密金鑰上傳至遠端伺服器110(步驟S206)，而完成了取回私密金鑰的方法之前置步驟。換言之，為了確保電子裝置130的使用者的隱私，遠端伺服器110無法得知原始資料以及原始私密金鑰，而僅會知道多個驗證問題、自電子裝置130上傳的加密資料以及加密私密金鑰。

圖3是根據本發明一實施例所繪示的取回私密金鑰的方法流程圖。此實施例是在圖2的取回私密金鑰的方法之前置步驟完成下得以實施。

請參照圖3，當使用者利用電子裝置130自遠端伺服器110取得加密資料時(步驟S301)，電子裝置130將判斷關聯於加密資料的原始私密金鑰是否存在(步驟S302)。當電子裝置130判斷原始私密金鑰存在時，將以原始私密金鑰對加密資料進行解密(步驟S304)。詳言之，當電子裝置130自遠端伺服器110下載加密資料後，倘若電子裝置130的使用者並無忘記或是遺失原始私密金鑰，電子裝置130可直接以原始私密金鑰來對自遠端伺服器110所下載的加密資料進行解密，從而取得原始資料。

另一方面，當電子裝置130判斷原始私密金鑰不存在時，遠端伺服器110將詢問電子裝置130各所述驗證問題(步驟S306)，並且遠端伺服器110接收自電子裝置130所回覆關聯於各所述驗證問題的驗證答案(步驟S308)。詳言之，當電子裝置130的使用者忘記或是遺失原始私密金鑰時，遠端伺服器110將詢問電子裝置130各個驗證問題，其中此些驗證問題即為圖2前置步驟中所詢問的多個驗證問題。接著，電子裝置130將逐一回覆各個驗證問題，以將各個驗證答案傳至遠端伺服器110。

遠端伺服器110在接收到各個驗證答案後，將以所述驗證答案依照不同順序將加密私密金鑰進行解密，以產生對應於所述不同順序的多個可能私密金鑰(步驟S310)。在此，遠端伺服器110僅記錄驗證問題，但並無記錄前置步驟中詢問電子裝置110詢問多個驗證問題的順序。因此，當遠端伺服器110取到多個驗證答案時，並無法得知將以何種順序來將加密私密金鑰進行解密才可得到原始私密金鑰。在此步驟中，遠端伺服器110將利用驗證答案，以所有可能出現的順序來對加密私密金鑰進行解密，以回推出不同的可能私密金鑰。

接著，遠端伺服器130傳送所述可能私密金鑰至電子裝置110(步驟S312)，並且電子裝置110以各所述可能私密金鑰分別對加密資料進行解密，從而取得所述可能私密金鑰之中可將加密資料解密成功的原始私密金鑰(步驟S314)。換言之，當電子裝置130自遠端伺服器130接收各種可能私密金鑰後，會使用此些金鑰個別地將加密資料進行解密，其中解密出來的資料當中必定會與原始資料相同的資料。也就是說，可成功地將加密資料解密為原始資料的可能私密金鑰為原始私密金鑰。

在一實施例中，遠端伺服器110在傳送可能私密金鑰至電子裝置110之前，為了確保可能私密金鑰之一確實為電子裝置130所擁有，可先進行檢測的步驟。由於遠端伺服器110並無法得知原始資料的正確資訊，因此遠端伺服器110可先自行產生一組檢測資料(在此定義為「原始檢測資料」)，並且以公開金鑰將原始檢測資料進行加密，以產生加密檢測資料。接著，遠端伺服器110可分別以各個可能私密金鑰分別對加密檢測資料進行解密。若是可以解密成為原始檢測資料，則代表這些可能私密金鑰之一確實為電子裝置130所有，遠端伺服器110才進而將可能私密金鑰傳送至電子裝置130。

圖4A是根據本發明之一實施例所繪示的取回私密金鑰的前置步驟範例，圖4B是根據本發明之一實施例所繪示的取回私密金鑰的範例，以更清楚地說明圖2的方法流程。在本實施例中，假設遠端伺服器130可提供電子裝置110的使用者儲存資料。

請先參照圖4A，當電子裝置110在使用遠端伺服器130的服務的同時，遠端伺服器130將會與電子裝置110進行互動。在本實施例中，遠端伺服器130儲存兩個驗證問題，其中第一驗證問題可以是詢問使用者的電話，而第二驗證問題可以是詢問使用者的電子信箱，然而本發明不在此設限。在其它實施例中，遠端伺服器130可詢問更為進階的問題，以提升驗證問題的複雜度。電子裝置130在回覆驗證問題的同時，將會對原始私密金鑰PK0進行兩個步驟的加密程序。

詳言之，電子裝置130回覆第一驗證問題後，會先以第一驗證問題的答案(定義為「第一驗證答案Ans1」)來對原始私密金鑰PK0進行加密，以產生第一私密金鑰PK1。接著，電子裝置130回覆第二驗證問題後，將以第二驗證問題的答案(定義為「第二驗證答案Ans2」)來對第一私密金鑰PK1進行加密，以產生第二私密金鑰PK2。電子裝置130在完成兩個步驟的加密程序後，會將最終產生的加密私密金鑰(在本實施例中即為第二私密金鑰PK2)上傳至遠端伺服器130。

請再參照圖4B，當電子裝置130自遠端伺服器110取回加密完件而忘記原始私密金鑰時，遠端伺服器110將會詢問電子裝置130第一驗證問題以及第二驗證問題，以自電子裝置130取得第一驗證答案Ans1以及第二驗證答案Ans2。由於遠端伺服器110並無法得知電子裝置130在圖4A的私密金鑰的加密程序中的加密順序，因此將會回推出各種可能的原始私密金鑰。在本實施例中，遠端伺服器110將會回推出兩個可能私密金鑰。

詳言之，遠端伺服器110先以第一驗證答案Ans1來對加密私密金鑰PK2進行解密，以產生中介私密金鑰PKa1，並且再以第二驗證答案Ans2來對中介私密金鑰PKa1進行解密，以產生第一可能私密金鑰PKa2。類似地，遠端伺服器110先以第二驗證答案Ans2來對加密私密金鑰PK2進行解密，以產生中介私密金鑰PKb1，並且再以第一驗證答案Ans2來對中介私密金鑰PKb1進行解密，以產生第二可能私密金鑰PKb2。接著，遠端伺服器110會將第一可能私密金鑰PKa2以及第二可能私密金鑰PKb2傳送至電子裝置130。

電子裝置130在取得第一可能私密金鑰PKa2以及第二可能私密金鑰PKb2後，會分別利用第一可能私密金鑰PKa2以及第二可能私密金鑰PKb2對加密資料進行解密。在本實施例中，由於第二可能私密金鑰Pkb2是以根據圖3A的加密程序之反向進行解密而得到，因此第二可能私密金鑰Pkb2即為原始私密金鑰Pkb2，亦即可將加密資料成功地解密成原始資料。

在其它的實施例中，遠端伺服器110可儲存更多驗證問題，使得可能私密金鑰的數量增加，以提升原始資料的安全性及可靠度。舉例來說，當驗證問題的數量為3時，可能私密金鑰的數量將會提升至6。

綜上所述，本發明所提出的取回私密金鑰的方法及其系統，其藉由多步驟的驗證方式，利用多個驗證問題以及加密後的私密金鑰回推原始的私密金鑰。當電子裝置的使用者忘記或遺失原始的私密金鑰時，不但可將其輕易地取回，更可兼顧原始資料的安全性。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

S301~S314‧‧‧取回私密金鑰的方法步驟

Claims

一種取回私密金鑰的方法，適用於具有一電子裝置以及一遠端伺服器的一系統，該電子裝置得以透過一網路與該遠端伺服器建立連線，其中該遠端伺服器包括自該電子裝置所上傳的一加密資料、關聯於該加密資料的一加密私密金鑰以及多個驗證問題，該方法包括：當該電子裝置自該遠端伺服器取得該加密資料時，由該電子裝置判斷關聯於該加密資料的一原始私密金鑰是否存在；當該原始私密金鑰不存在時，由該遠端伺服器詢問該電子裝置各所述驗證問題，並且由該遠端伺服器接收自該電子裝置所回覆關聯於各所述驗證問題的一驗證答案；由該遠端伺服器以所述驗證答案依照不同順序對該加密私密金鑰進行解密，以產生對應於所述不同順序的多個可能私密金鑰，其中所述可能私密金鑰包括該原始私密金鑰；以及由該遠端伺服器傳送所述可能私密金鑰至該電子裝置，並且由該電子裝置以各所述可能私密金鑰分別對該加密資料進行解密，從而取得所述可能私密金鑰之中可將該加密資料解密成功的該原始私密金鑰。
如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該遠端伺服器取得該加密私密金鑰的步驟包括：當該電子裝置上傳該加密資料至該遠端伺服器時，由該遠端伺服器詢問該電子裝置各所述驗證問題，並且由該電子裝置以各所述驗證答案依序地對該原始私密金鑰進行加密，以產生該加密私密金鑰；以及由該電子裝置上傳該加密私密金鑰至該遠端伺服器。
如申請專利範圍第1項所述的方法，其中由該遠端伺服器傳送所述可能私密金鑰至該電子裝置的步驟前，該方法更包括：由該遠端伺服器產生一原始檢測資料，並且以一公開金鑰對該原始檢測資料進行加密，以產生一加密檢測資料；由該遠端伺服器以各所述可能私密金鑰分別對該加密檢測資料進行解密；以及當所述可能私密金鑰之一可將該加密檢測資料解密為該原始檢測資料時，由該遠端伺服器傳送所述可能私密金鑰至該電子裝置。
如申請專利範圍第2項所述的方法，其中所述驗證問題包括一第一驗證問題以及一第二驗證問題，而由該遠端伺服器詢問該電子裝置各所述驗證問題，並且該電子裝置以各所述驗證答案依序地對該原始私密金鑰進行加密，以產生該加密私密金鑰的步驟包括：由該遠端伺服器詢問該電子裝置一第一驗證問題，並且由該電子裝置以關聯於該第一驗證問題的一第一驗證答案對該原始私密金鑰進行解密，以產生一第一私密金鑰；由該遠端伺服器詢問該電子裝置一第二驗證問題，並且由該電子裝置以關聯於該第二驗證問題的一第二驗證答案對該第一私密金鑰進行解密，以產生一第二私密金鑰；以及由該電子裝置設定該第二私密金鑰為該加密私密金鑰。
如申請專利範圍第4項所述的方法，其中該遠端伺服器接收自該電子裝置所回覆關聯於各所述驗證問題的該驗證答案包括該第一驗證答案以及該第二驗證答案，而由該遠端伺服器以所述驗證答案依照所述不同順序對該加密私密金鑰進行解密，以產生對應於所述不同順序的所述可能私密金鑰的步驟包括：由該遠端伺服器以該第一驗證答案以及該第二驗證答案依序地對該加密私密金鑰進行解密，以產生所述可能私密金鑰當中的一第一可能私密金鑰；以及由該遠端伺服器以該第二驗證答案以及該第一驗證答案依序地對該加密私密金鑰進行解密，一產生所述可能私密金鑰當中的一第二可能私密金鑰。
如申請專利範圍第5項所述的方法，其中由該遠端伺服器傳送所述可能私密金鑰至該電子裝置，並且該電子裝置以各所述可能私密金鑰分別對該加密資料進行解密，從而取得所述可能私密金鑰之中可將該加密資料解密成功的該原始私密金鑰的步驟包括：由該遠端伺服器傳送該第一可能私密金鑰以及該第二可能私密金鑰至該電子裝置；由該電子裝置分別以該第一可能私密金鑰以及該第二可能私密金鑰對該加密資料進行解密；當該電子裝置以該第一可能私密金鑰可將該加密資料解密成功時，由該電子裝置取得並且設定該第一可能私密金鑰為該原始私密金鑰；以及當該電子裝置以該第二可能私密金鑰可將該加密資料解密成功時，由該電子裝置取得並且設定該第二可能私密金鑰為該原始私密金鑰。
一種取回私密金鑰的系統，包括：一遠端伺服器，記錄一加密資料、關聯於該加密資料的一加密私密金鑰以及多個驗證問題；以及一電子裝置，透過一網路與該遠端伺服器建立連線，其中：當該電子裝置自該遠端伺服器取得該加密資料時，該電子裝置判斷關聯於該加密資料的一原始私密金鑰是否存在；當該原始私密金鑰不存在時，該遠端伺服器詢問該電子裝置各所述驗證問題，並且該遠端伺服器接收自該電子裝置所回覆關聯於各所述驗證問題的一驗證答案；該遠端伺服器以所述驗證答案依照不同順序對該加密私密金鑰進行解密，以產生對應於所述不同順序的多個可能私密金鑰，其中所述可能私密金鑰包括該原始私密金鑰；以及該遠端伺服器傳送所述可能私密金鑰至該電子裝置，並且該電子裝置以各所述可能私密金鑰分別對該加密資料進行解密，從而取得所述可能私密金鑰之中可將該加密資料解密成功的該原始私密金鑰。
如申請專利範圍第7項所述的系統，其中當該電子裝置上傳該加密資料至該遠端伺服器時，該遠端伺服器詢問該電子裝置各所述驗證問題，而該電子裝置以各所述驗證答案依序地對該原始私密金鑰進行加密，以產生該加密私密金鑰，並且該電子裝置上傳該加密私密金鑰至該遠端伺服器。
如申請專利範圍第7項所述的系統，其中該遠端伺服器傳送所述可能私密金鑰至該電子裝置前，更產生一原始檢測資料，並且以一公開金鑰對該原始檢測資料進行加密，以產生一加密檢測資料，該遠端伺服器又以各所述可能私密金鑰分別對該加密檢測資料進行解密，而當所述可能私密金鑰之一可將該加密檢測資料解密為該原始檢測資料時，該遠端伺服器傳送所述可能私密金鑰至該電子裝置。