TWI724683B - 電腦實施的用於管理用戶金鑰對的方法、用於管理用戶金鑰對的系統以及用於管理用戶金鑰對的裝置 - Google Patents

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Abstract

本文公開了用於基於用戶身分資訊管理密碼金鑰的方法、系統和裝置，包括編碼在電腦儲存媒體上的電腦程式。方法之一包括：接收用以將身分資訊和用戶金鑰對儲存到晶片上的記憶體中的請求，該請求被數位地簽有數位簽章，該身分資訊唯一地標識用戶，並且該用戶金鑰對被分配給該用戶；基於預先儲存在記憶體中的公開金鑰確定數位簽章是可信的；對身分資訊和用戶金鑰對進行加密；並將身分資訊和用戶金鑰對儲存到記憶體中。

Description

電腦實施的用於管理用戶金鑰對的方法、用於管理用戶金鑰對的系統以及用於管理用戶金鑰對的裝置
本文有關身分認證技術和資料安全性。
身分認證技術通常用於電腦網路中以驗證用戶身分並確保資料安全性。如同在電腦網路中數位化儲存或傳送的其他資訊一樣，身分資訊可以由資料集表示。電腦可以基於用戶的數位身分來識別和認證用戶。對於資料安全性，重要的是確保數字身分屬於授權用戶，或者換句話說，數字身分與用戶的實際身分相匹配。
隨著技術的發展，已經出現了諸如區塊鏈網路和物聯網(IoT)網路的去中心化系統。在去中心化系統下，個人可以安全地自行儲存他們自己的身分資訊。例如，用戶可以持有數位錢包，該數位錢包儲存用戶可以用來添加數位簽 章以授權區塊鏈網路或IoT設備上的交易的私密金鑰。私密金鑰通常作為具有加密語義的資料串儲存在計算設備上，並且意圖僅供用戶存取。與其他資料串一樣，私密金鑰可潛在地被複製和共用。具有私密金鑰的任何用戶都可以控制與該私密金鑰相關聯的數位資產。此外，如果私密金鑰丟失，則無法檢索數字資產。因此，安全儲存和有效使用密碼金鑰會是重要的。
期望開發一種金鑰管理技術，其可以有效地驗證用戶的身分資訊並安全地管理用戶的密碼金鑰。
本文描述了用於基於唯一地標識用戶的身分資訊來管理分配給用戶的用戶密碼金鑰的技術。這些技術總體上涉及由身分加密晶片(ICC)接收身分資訊和用戶密碼金鑰，身分資訊和用戶密碼金鑰被數位地簽有數位簽章，該數位簽章由分配給主用戶的私密金鑰產生，基於分配給主用戶的公開金鑰確定數位簽章是可信的，公開金鑰被預先儲存在ICC上的記憶體中，並且將身分資訊和用戶密碼金鑰加密並儲存到記憶體中。
本文還提供了耦接到一個或多個處理器並且其上儲存有指令的一個或多個非暫態電腦可讀儲存媒體，當所述指令由所述一個或多個處理器執行時，所述指令將促使所述一個或多個處理器按照本文提供的方法的實施例執行操作。
本文還提供了用於實施本文提供的所述方法的系統。該系統包括一個或多個處理器以及耦接到所述一個或多個處理器並且其上儲存有指令的電腦可讀儲存媒體，當所述指令由所述一個或多個處理器執行時，所述指令將導致所述一個或多個處理器按照本文提供的方法的實施例執行操作。
應瞭解，依據本文的方法可以包括本文描述的方面和特徵的任意組合。也就是說，根據本文的方法不限於本文具體描述的方面和特徵的組合，還包括所提供的方面和特徵的任意組合。
以下在圖式和描述中闡述了本文的一個或多個實施例的細節。根據說明書和圖式以及申請專利範圍，本文的其他特徵和優點將顯而易見。
100:身分加密晶片(ICC)
102:記憶體
104:邏輯計算元件
110:步驟
112:步驟
114:步驟
116:步驟
120:步驟
122:步驟
124:步驟
125:步驟
126:步驟
128:步驟
130:步驟
132:步驟
134:步驟
200:處理
202:步驟
204:步驟
206:步驟
208:步驟
210:步驟
212:步驟
214:步驟
300:處理
302:步驟
304:步驟
306:步驟
308:步驟
310:步驟
400:處理
402:步驟
404:步驟
406:步驟
408:步驟
410:步驟
412:步驟
500:金鑰管理設備
504:金鑰管理
506:儲存
508:寫入
510:隨機產生
512:刪除
514:演算法管理
516:身分驗證演算法
518:數位簽章驗證演算法
520:加密/解密演算法
522:權杖演算法
524:輸入管理
526:演算法輸入
528:身分資訊輸入
530:密碼金鑰輸入
532:數位簽章
534:身分驗證
600:步驟
602:步驟
604:步驟
606:步驟
608:步驟
700:裝置/身分加密晶片
702:請求接收模組
704:數位簽章認證模組
706:加密模組
708:儲存模組
[圖1]是顯示用於執行可用於執行本文的實施例的處理的身分加密晶片的示例的示圖。
[圖2]是顯示根據本文的實施例的用於身分加密晶片初始化處理的示例的流程圖。
[圖3]是顯示根據本文的實施例的用於向身分加密晶片輸入資訊的處理的示例的流程圖。
[圖4]是顯示根據本文的實施例的使用身分加密晶片執行加密操作的處理的示例的流程圖。
[圖5]是顯示根據本文的實施例的金鑰管理設備的示 例的示圖。
[圖6]描繪了可以根據本文的實施例執行的方法的示例。
[圖7]描繪了根據本文的實施例的裝置的模組的示例。
各圖式中相同的圖式標記和名稱表示相同的元件。
本文描述了用於基於唯一地標識用戶的身分資訊來管理分配給用戶的用戶密碼金鑰的技術。這些技術總體上涉及由身分加密晶片(ICC)接收身分資訊和用戶密碼金鑰，身分資訊和用戶密碼金鑰被數位地簽有由分配給主用戶的私密金鑰產生的數位簽章，基於分配給主用戶的公開金鑰確定數位簽章是可信的，公開金鑰被預先儲存在ICC上的記憶體中，並且將身分資訊和用戶密碼金鑰加密並儲存到記憶體。
圖1是顯示用於執行可用於執行本文的實施例的處理的ICC 100的示例的示圖。在較高層面上，ICC 100可以是包括記憶體102和邏輯計算元件104的電腦晶片。ICC 100可用於安全地執行加密操作。在一些實施例中，ICC 100可以是包括一個或多個晶片組件的晶片組。記憶體102和邏輯計算元件104可以整合到不同的晶片組件中。在一些實施例中，記憶體102可用於提供永久儲存。在一些示例中，記憶體102可以是可編程唯讀記憶體(PROM)，其允許 資料被寫入一次並且之後僅唯讀。在一些示例中，記憶體102可以是電可抹除可程式設計唯讀記憶體(EEPROM)或快閃記憶體，其可以被重新格式化並重新程式設計。在一些實施例中，邏輯計算元件可以是專用積體電路(ASIC)或單晶片微電腦(SCM)。
在一些電腦網路中，實施密碼術以維護資料或交易的隱私。例如，如果兩個用戶想要保持交易隱私，使得其他用戶無法辨別該交易的細節，則用戶可以加密交易資料。示例性加密操作包括但不限於對稱式金鑰密碼編譯和非對稱式金鑰密碼編譯。對稱加密是指使用單個金鑰既進行加密(從明文產生密文)又進行解密(從密文產生明文)的加密處理。
非對稱加密使用金鑰對，每個金鑰對包括私密金鑰和公開金鑰，私密金鑰僅對對應用戶是已知的，並且公開金鑰可以公開地傳播。用戶可以使用另一用戶的公開金鑰來加密資料，並且該加密的資料可以使用該另一用戶的私密金鑰來解密。
可以使用非對稱加密來提供數位簽章，這使得交易中的參與者能夠確認交易中的其他參與者以及交易的有效性。例如，用戶可以對訊息進行數位簽章，而另一用戶可以基於數位簽章確認訊息是由該用戶發送的。數位簽章還可用於確保訊息在傳輸過程中不被篡改。例如，用戶A將向用戶B發送訊息。用戶A產生訊息的雜湊值，然後使用其私密金鑰加密雜湊值以提供為加密雜湊值的數位簽章。 用戶A將數位簽章附加到訊息，並將帶有數位簽章的訊息發送給用戶B。用戶B使用用戶A的公開金鑰解密數位簽章，並提取雜湊值。用戶B對訊息進行雜湊處理並比較雜湊值。如果雜湊值相同，則用戶B可以確認該訊息確實來自用戶A，並且未被篡改。
ICC 100可以用於基於對用戶身分資訊進行驗證來安全地執行加密操作。記憶體102可用於儲存可信用戶身分資訊和密碼金鑰資訊。記憶體102還可以儲存身分認證演算法(例如，作為電腦可執行碼)和加密操作演算法(例如，作為電腦可執行碼)。在一些實施例中，儲存在記憶體102中的資訊和演算法被加密以即使在ICC 100被進行逆向工程的情況下也防止洩密。當從用戶接收到用以執行加密操作的請求時，邏輯計算元件104可以使用從用戶收集的身分資訊和儲存在記憶體102中的可信用戶身分資訊，以基於身分認證演算法驗證用戶的身分。例如，如果身分資訊是用戶指紋的指紋圖像，則身分認證演算法可以是本地認證演算法，其將從用戶收集的指紋圖像和儲存的指紋圖像進行比較。如果收集的指紋圖像與儲存的指紋圖像匹配，則成功驗證用戶的身分。然後，邏輯計算元件104可以使用所儲存的密碼金鑰資訊來執行所請求的加密操作。在執行加密操作之後，可以由ICC 100輸出操作結果。透過使用ICC 100，可以僅在驗證或認證用戶的身分可信之後執行加密操作。這樣，可以保證用戶執行操作的許可權。此外，由於密碼金鑰作為密文儲存在ICC 100中，因此加密 操作在ICC 100內部執行。只有操作結果從ICC 100輸出。以這種方式，可以確保密碼金鑰的安全性。
在一些實施例中，ICC 100的主用戶可以使用公有授權金鑰來向用戶提供對ICC 100的存取。主用戶可以是ICC 100的管理者、網路系統管理員、所有者或發佈者。簡而言之，主用戶是控制ICC 100的用戶，並且授權金鑰對被分配給主用戶。授權金鑰對包括公有授權金鑰和私有授權金鑰，公有授權金鑰和私有授權金鑰使主用戶(或代表主用戶執行的ICC 100)能夠參與非對稱加密通訊和/或執行加密操作(例如，加密、解密)。在110，將公有授權金鑰寫入ICC 100。
在112，清除記憶體內容並且將公有授權金鑰寫入記憶體102。在一些實施例中，記憶體102是永久記憶體。在一些實施例中，為了防止篡改，公有授權金鑰只能被寫入記憶體102的儲存單元一次。如果需要使用新的公有授權金鑰來替換現有的公有授權金鑰，則可以在寫入新的公有授權金鑰之前抹除記憶體102的內容。在一些實施例中，可以在將公有授權金鑰寫入記憶體102之前對公有授權金鑰進行加密以增強安全性。
在114，將用戶的身分資訊和用戶的密碼金鑰對輸入到ICC 100。密碼金鑰對包括公有用戶金鑰和私有用戶金鑰，公有用戶金鑰和私有用戶金鑰使用戶(或代表用戶執行的計算設備)參與非對稱加密通訊和/或執行加密操作(例如，加密、解密)。在一些實施例中，身分資訊可以是用 戶的生物特徵資訊。生物特徵資訊的示例包括但不限於指紋、聲紋、心跳和虹膜資訊。在116，可以將數位簽章添加到身分資訊和密碼金鑰對。在一些實施例中，主用戶可以將數位簽章添加到輸入的身分資訊和密碼金鑰對。分配給主用戶的私有授權金鑰可用於產生數位簽章。在一些實施例中，私有授權金鑰也可以由主用戶發佈給可信用戶。可信用戶可以使用私有授權金鑰直接對身分資訊和密碼金鑰對簽名。在118，從記憶體102讀取公有授權金鑰以在120驗證數位簽章。如果驗證成功，則確定用戶被授權使用ICC 100來執行加密操作。
在122，將身分資訊和密碼金鑰對寫入記憶體102以儲存。在一些實施例中，可以在將身分資訊和密碼金鑰寫入記憶體102之前對身分資訊和密碼金鑰進行加密對以增強安全性。在一些實施例中，公有授權金鑰可用於對身分資訊和密碼金鑰對進行加密。在一些實施例中，身分資訊和密碼金鑰對可以被寫入記憶體102的單獨儲存單元。
在124，用戶將用以執行加密操作的請求發送到ICC 100。在一些實施例中，還可以將要被執行加密操作的資料發送到ICC 100。例如，如果加密操作是加密，則對應的資料可以是要被加密的資料檔案。在125，收集用戶的身分資訊並將其發送到ICC 100。在126，從記憶體102讀取在122寫入記憶體102的身分資訊，以在128執行身分驗證。可以基於將在125接收的身分資訊與儲存的身分資訊進行比較來執行身分驗證。如果身分資訊匹配，則驗證成 功並且在130從記憶體102讀取密碼金鑰資訊以在132執行加密操作。如果身分資訊不匹配，則驗證不成功，並且可以拒絕用以執行加密操作的請求。在一些實施例中，可以基於所接收的特定類型的身分資訊，使用身分驗證演算法來執行身分驗證。在一些實施例中，可以基於加密操作演算法來執行加密操作。如上所述，加密操作可以是加密、解密或向資料添加數位簽章。在執行加密操作之後，可以在134輸出操作結果。
如上所述，ICC 100可以在硬體內創建可信環境，以便授權用戶安全地執行加密操作。例如，擁有ICC 100的主用戶可以授權多個用戶將他們的身分資訊和密碼金鑰對儲存到ICC 100。用戶要求儲存的資訊由主用戶的私有授權金鑰進行數位簽章。可以透過主用戶的公有授權金鑰來驗證數位簽章是否可信，該主用戶的公有授權金鑰預先儲存在ICC 100中。如果數位簽章是可信的，則對應的身分資訊和密碼金鑰對可以儲存在ICC 100中。
當用戶請求加密操作時，ICC 100可以從記憶體檢索特定用戶的身分資訊和密碼金鑰對。身分資訊可以用於驗證用戶的身分，並且密碼金鑰對可以用於在驗證用戶的身分之後執行所請求的加密操作。可以針對各種實際場景執行加密操作。例如，加密操作可以是將數位簽章添加到區塊鏈交易的操作。在該示例中，節點A(例如，代表用戶操作的計算設備)可以是區塊鏈網路內的計算設備，其發起對與節點B的區塊鏈交易資料進行數位簽章的請求。區塊 鏈交易資料可以是節點A和節點B之間的交易資料的雜湊值。節點A可以使用ICC 100產生對經雜湊處理的交易資料的數位簽章。為了使用ICC 100，收集與節點A相關聯的身分資訊，並將其與儲存在ICC 100中的身分資訊進行比較。如果收集的身分資訊與儲存的身分資訊匹配，則可以授權節點A使用ICC 100執行加密操作。更具體地說，可以從ICC 100的記憶體中讀取密碼金鑰對中的私密金鑰，以產生對經雜湊處理的交易資料的數位簽章。然後，節點A可以將具有數位簽章的經雜湊處理的交易資料發送到節點B。節點B使用密碼金鑰對中的公開金鑰解密數位簽章並提取雜湊值。節點B對訊息進行雜湊處理並比較雜湊值。如果雜湊值相同，則節點B可以確認該訊息確實來自節點A並且未被篡改。
圖2是顯示根據本文的實施例的用於ICC初始化的處理200的示例的流程圖。在一些實施例中，ICC由諸如管理者、網路系統管理員或ICC的發佈者的主用戶初始化。在一些實施例中，主用戶可以控制哪些用戶被授權使用ICC來安全地執行加密操作。
在202，重置ICC。在一些實施例中，回應於接收到輸入公有授權金鑰的請求而重置ICC。在一些實施例中，重置ICC可以包括抹除儲存在ICC的記憶體中的內容，或將其重新格式化。在一些實施例中，重置ICC還可以包括將ICC的邏輯計算元件的設置重配或重置為預設值。透過重置ICC，可以保證使用一個公有授權金鑰來控制輸入到 ICC的資訊。此外，先前儲存在ICC中的任何身分資訊和密碼金鑰對都被抹除以確保資料安全性。在一些實施例中，ICC是新的ICC並且是第一次使用，ICC可以被初始化以接受公有授權金鑰的輸入。在一些實施例中，公有授權金鑰可以是由主用戶的私有授權金鑰產生的用於驗證數位簽章的公開金鑰。
在204，ICC接收公有授權金鑰。在206，調用公有授權金鑰輸入函數以將公有授權金鑰輸入到記憶體。在208，確定ICC的記憶體是否是一次性可編程(OTP)記憶體。OTP記憶體只允許將資料寫入記憶體一次。當主用戶向ICC輸入新的公有授權金鑰時，可以抹除任何先前儲存的身分資訊和密碼金鑰對，以確保新的公有授權金鑰不控制先前已輸入資訊的用戶。因此，如果記憶體是OTP，則可以在212加密公有授權金鑰並將加密的公有授權金鑰輸入到記憶體。否則，在公有授權金鑰被加密並輸入到記憶體之前，在210清除記憶體的內容。在212之後，處理200在214結束。
圖3是顯示根據本文實施例的用於將資訊輸入到ICC的處理300的示例的流程圖。在對ICC進行初始化之後，主用戶可以授權用戶將對應的身分資訊和密碼金鑰對儲存到ICC。這樣，授權用戶可以使用ICC安全地執行加密操作。
在302，ICC接收身分資訊和密碼金鑰對。在一些實施例中，身分資訊可以由與ICC可通訊地耦接的計算設備收 集。示例性計算設備可以包括IoT設備、智慧型手環、智慧型手錶、膝上型電腦(或桌上型電腦)和智慧型手機。在一些實施例中，身分資訊可以是用戶的生物特徵資訊，例如指紋、聲紋、心跳和虹膜資訊。計算設備可以包括指紋感測器、麥克風、心跳感測器或虹膜掃描器以收集生物特徵資訊。例如，計算設備可以是可以收集用戶的心跳資訊的智慧型手錶。心跳資訊可以用作識別用戶的身分資訊。在收集身分資訊之後，可以將其與用戶的密碼金鑰對一起發送到ICC。在一些實施例中，ICC可以基於例如藍牙、近場通訊(NFC)、Wi-Fi或蜂巢式資料的無線通訊協定與計算設備無線地通訊。在一些實施例中，ICC可以插入或整合到計算設備以執行與計算設備的有線通訊。
在304，將數位簽章添加到身分資訊和密碼金鑰對。在一些實施例中，主用戶可以將數位簽章添加到屬於授權用戶的身分資訊和密碼金鑰對。用於產生數位簽章的私密金鑰可以是私有授權金鑰。私有授權金鑰與如在圖2的描述中所討論的ICC初始化處理200期間儲存在ICC中的公有授權金鑰屬於同一金鑰對。
在306，基於公有授權金鑰來驗證數位簽章。如果數位簽章是正確的，則在308對身分資訊和密碼金鑰對進行加密，並將加密的身分資訊和密碼金鑰對儲存到ICC的記憶體中。之後，處理300在310結束。如果數位簽章不正確，則拒絕請求，並且處理300在310結束。在用戶的身分資訊和密碼金鑰對被輸入到ICC之後，用戶可以使用ICC 來安全地執行加密操作。
圖4是顯示根據本文的實施例的用於使用ICC執行加密操作的處理400的示例的流程圖。在402，接收用以執行加密操作的請求。加密操作的示例可以包括資料加密、資料解密和添加數位簽章。
在404，接收用戶的身分資訊。如在圖3的描述中所討論的那樣，身分資訊可以由計算設備收集並發送到ICC。在406，可以驗證身分資訊。在一些實施例中，可以將身分資訊與儲存在ICC的記憶體中的身分資訊進行比較。如果身分資訊與儲存的身分資訊匹配，則驗證成功，並且可以使用儲存在ICC的記憶體中的密碼金鑰對在408執行所請求的加密操作。否則，處理400在412結束。在408之後，處理400進行到410，其中返回操作結果。操作結果可以取決於在408執行的加密操作。例如，如果加密操作是檔案加密，則可以返回使用用戶的公開金鑰加密的檔案。類似地，如果加密操作是檔案解密，則可以返回使用用戶的私密金鑰解密的檔案。如果加密操作是添加數位簽章，則使用私密金鑰產生具有用戶的數位簽章的檔案，並返回該檔案。在410之後，處理在412結束。
圖5是顯示根據本文的實施例的金鑰管理設備500的示例的示圖。在一些實施例中，可以由金鑰管理設備500管理由ICC使用以為用戶執行加密操作的密碼金鑰對。金鑰管理設備500可以執行金鑰管理504和演算法管理514。金鑰管理504可以包括密碼金鑰對的儲存506、寫入508、隨 機產生510和刪除512。密碼金鑰可以包括與主用戶相關聯的非對稱金鑰對(包括公有授權金鑰)和與ICC的授權用戶相關聯以執行加密操作的密碼金鑰對。
由演算法管理514管理的演算法可以包括儲存和管理身分驗證演算法516、數位簽章驗證演算法518、加密和解密演算法520以及權杖演算法522。身分驗證演算法516可以用於執行如圖4的步驟406的描述中所討論的身分驗證。如本文所述，數位簽章驗證演算法518可用於執行數位簽章驗證。如本文所述，加密和解密演算法520可用於執行所請求的加密操作。例如，如果所請求的加密操作是對用戶檔案的加密操作，則可以執行加密和解密演算法520以從ICC的記憶體檢索用戶的公開金鑰並加密用戶檔案。權杖演算法522可用於管理權杖，該權杖指示對無需驗證用戶身分而執行所請求的加密操作的時間限制或數量限制。在一些實施例中，可以產生權杖並將其臨時儲存在ICC的記憶體中。權杖可以提供以下的授權：執行多次加密操作或在預定時間段內執行加密操作，而無需驗證用戶身分。例如，可以產生權杖以向ICC的用戶提供以下的授權：將數位簽章添加到接下來接收到的五個檔案中或者在接下來的三個小時內接收到的檔案中，無論首先滿足哪個條件。在一些實施例中，可以在權杖到期或用完時清除權杖並將其從ICC中移除。
在一些實施例中，金鑰管理設備500可以用作ICC的備份。即使ICC丟失或被破壞，也可以從金鑰管理設備500檢 索用於執行加密操作的密碼金鑰和演算法。
在一些實施例中，金鑰管理設備500還可以執行輸入管理524。金鑰管理設備500可以可通訊地耦接到ICC以管理演算法輸入526、身分資訊輸入528、密碼金鑰輸入530、數位簽章產生532和身分驗證534。
圖6描繪了可以根據本文的實施例執行的方法600的示例。為了清楚呈現，下面的描述在本文中的其他圖式的上下文中總體上描述了方法600。然而，應當理解，方法600可以例如由適當的任何系統、環境、軟體和硬體，或者系統、環境、軟體和硬體的組合來執行。在一些實施例中，方法600的各個步驟可以平行、組合、迴圈或以任何適當的順序運行。在一些實施例中，方法600可以由根據本文的實施例描述的ICC執行。
在602，接收用以將身分資訊和用戶金鑰對儲存到ICC上的記憶體中的請求，該請求被數位地簽有數位簽章，該身分資訊唯一地標識用戶，並且用戶金鑰對被分配給用戶。在一些實施例中，透過預先儲存公有授權金鑰和私有授權金鑰來對ICC進行初始化。公有授權金鑰和私有授權金鑰是分配給ICC的主用戶的非對稱金鑰對。在一些實施例中，對ICC進行初始化還包括儲存可執行的身分認證碼以基於身分資訊認證用戶。在一些實施例中，對ICC進行初始化包括：儲存第一加密操作碼，該第一加密操作碼可被執行用以基於私有授權金鑰添加數位簽章；以及儲存第二加密操作碼，該第二加密操作碼可被執行用以基於用戶 金鑰對來執行檔案加密或檔案解密。
在一些實施例中，用以儲存身分資訊和用戶金鑰對的請求是第一請求，身分資訊是第一身分資訊，數位簽章是第一數位簽章，並且電腦實施的方法還包括：接收第二身分資訊和用以將第二數位簽章添加到檔案的第二請求；基於第二身分資訊與第一身分資訊匹配來認證第二請求可信；並且基於第一加密操作碼和用戶金鑰對中的私密金鑰，將第二數位簽章添加到檔案中。在一些實施例中，用以儲存身分資訊和用戶金鑰對的請求是第一請求，身分資訊是第一身分資訊，並且方法600還包括：接收第二身分資訊和用於加密或解密檔案的第二請求；基於第二身分資訊與第一身分資訊匹配來認證第二請求可信；以及基於第二請求、第二加密操作碼以及用戶金鑰對中的公開金鑰或私密金鑰來執行加密或解密。在一些實施例中，身分資訊是與用戶相關聯的生物特徵資訊。
在604，基於預先儲存在記憶體中的公有授權金鑰來確定數位簽章是可信的。在一些實施例中，記憶體是可程式設計唯讀記憶體(PROM)、電可抹除PROM或快閃記憶體，並且其中，身分資訊和用戶金鑰對儲存在記憶體的單獨儲存單元中。
在606，對身分資訊和用戶金鑰對進行加密。在608，將身分資訊和用戶金鑰對儲存到記憶體中。
圖7描繪了根據本文的實施例的裝置700的模組的示例。裝置700可以是ICC的實施例的示例。裝置700可以對 應於上述實施例，並且裝置700包括以下：請求接收模組702，用於接收用以將身分資訊和用戶金鑰對儲存到ICC上的記憶體中的請求，該請求被數位地簽有數位簽章，該身分資訊唯一地標識用戶，並且用戶金鑰對被分配給該用戶。數位簽章認證模組704，基於預先儲存在記憶體中的公有授權金鑰確定數位簽章是可信的。加密模組706，用於加密身分資訊和用戶金鑰對。儲存模組708，用於將身分資訊和用戶金鑰對儲存到記憶體。
在可選實施例中，裝置700包括晶片初始化模組，用於透過預先儲存公有授權金鑰和對應於公有授權金鑰的私有授權金鑰來對ICC進行初始化。公有授權金鑰和私有授權金鑰是分配給ICC的主用戶的非對稱金鑰對。
在可選實施例中，記憶體是可程式設計唯讀記憶體(PROM)、電可抹除PROM或快閃記憶體，並且其中，身分資訊和非對稱金鑰對儲存在記憶體的單獨儲存單元中。在可選實施例中，身分資訊是生物特徵資訊。
在先前實施例中顯示的系統、裝置、模組或模組可以透過使用電腦晶片或實體來實現，或者可以透過使用具有特定功能的產品來實現。典型的實施例設備是電腦，電腦可以是個人電腦、膝上型電腦、蜂巢式電話、相機電話、智慧型電話、個人數位助理、媒體播放機、導航設備、電子郵件收發設備、遊戲控制台、平板電腦、穿戴式設備或這些設備的任意組合。
對於裝置中每個模組的功能和角色的實施例處理，可 以參考前一方法中對應步驟的實施例處理。為簡單起見，這裡省略了細節。
由於裝置實施例基本上對應於方法實施例，對於相關部分，可以參考方法實施例中的相關描述。先前描述的裝置實施例僅是示例。被描述為單獨部分的模組可以是或不是物理上分離的，並且顯示為模組的部分可以是或不是物理模組，可以位於一個位置，或者可以分佈在多個網路模組上。可以基於實際需求來選擇一些或所有模組，以實現本文方案的目標。本領域普通技術人員無需付出創造性勞動就能理解和實現本申請的實施例。
本文中描述的技術產生若干技術效果。例如，主題的實施例允許主用戶控制並向其他用戶授予使用ICC的許可權。可以透過使用主用戶的私密金鑰向授權用戶的身分和密碼金鑰資訊添加數位簽章來給出授權。如果數位簽章不能被預先儲存在ICC中的主用戶的公有授權金鑰認證通過，則ICC將拒絕身分和密碼金鑰資訊輸入。
為了請求ICC執行加密操作，需要收集用戶的身分資訊，並且該收集的身分資訊被先前認證並儲存在ICC中的身分資訊驗證為可信。這樣，可以確保請求加密操作的用戶是授權用戶。
此外，可以在儲存到ICC的記憶體之前加密身分資訊和密碼金鑰。該資訊僅在ICC中解密以執行對應的身分驗證和加密操作。加密操作在ICC內部執行，並且僅操作結果從ICC輸出。因此，用戶身分資訊和密碼金鑰是安全 的，即使ICC被駭客攻擊或進行逆向工程也不會被洩露。在一些實施例中，金鑰管理設備可用於以密文儲存身分資訊和密碼金鑰以向ICC提供備份並進一步增強資料安全性。
計算設備可用於收集用戶身分資訊並發起對加密操作的請求。ICC可以透過各種通訊協定與計算設備無線地通訊，或者它可以整合或插入到計算設備中以便容易地用於安全的加密操作。
本文中描述的主題、動作以及操作的實施例可以在數位電子電路、有形體現的電腦軟體或韌體、電腦硬體中實現，包括本文中公開的結構及其結構等同物，或者它們中的一個或多個的組合。本文中描述的主題的實施例可以實現為一個或多個電腦程式，例如，一個或多個電腦程式指令模組，編碼在電腦程式載體上，用於由資料處理裝置執行或控制資料處理裝置的操作。載體可以是有形的非暫態電腦儲存媒體。例如，電腦程式載體可以包括一個或多個電腦可讀儲存媒體，其具有編碼或儲存在其上的指令。載體可以是有形的非暫態電腦可讀媒體，例如磁片、磁光碟或光碟、固態驅動器、隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)或其他媒體類型。可選地或附加地，載體可以是人工產生的傳播信號，例如，機器產生的電、光或電磁信號，其被產生來編碼資訊用於傳輸到合適的接收器裝置以供資料處理裝置執行。電腦儲存媒體可以是或部分是機器可讀存放裝置、機器可讀儲存基板、隨機或串列存取記憶 體設備或它們中的一個或多個的組合。電腦儲存媒體不是傳播信號。
電腦程式也可以被稱為或描述為程式、軟體、軟體應用程式、app、模組、軟體模組、引擎、腳本或碼，可以以任何形式的程式設計語言編寫，包括編譯或演繹性語言、說明或程式性語言；它可以配置為任何形式，包括作為獨立程式，或者作為模組、元件、引擎、副程式或適合在計算環境中執行的其他單元，該環境可包括由通訊資料網路互聯地在一個或多個位置的一台或多台電腦。
電腦程式可以但非必須對應於檔案系統中的檔案。電腦程式可以儲存在：保存其他程式或資料的檔案的一部分中，例如，儲存在標記語言文件中的一個或多個腳本；專用於所討論的程式的單個檔案；或者多個協調檔案，例如，儲存一個或多個模組、副程式或碼部分的多個檔案。
舉例來說，用於執行電腦程式的處理器包括通用微處理器和專用微處理器，以及任何類型的數位電腦的任何一個或多個處理器。通常，處理器將從耦接到處理器的非暫態電腦可讀媒體接收用於執行的電腦程式的指令以及資料。
術語“資料處理裝置”包括用於處理資料的所有類型的裝置、設備和機器，包括例如可程式設計處理器、電腦或者多處理器或電腦。資料處理裝置可以包括專用邏輯電路，例如FPGA(現場可程式設計閘陣列)、ASIC(專用積體電路)或GPU(圖形處理單元)。除了硬體，該裝置還可以包 括為電腦程式創建執行環境的碼，例如，構成處理器韌體、協定疊、資料庫管理系統、作業系統或者它們中的一個或多個的組合的碼。
本文中描述的處理和邏輯流程可由一個或多個電腦或處理器執行一個或多個電腦程式進行，以進行透過對輸入資料進行運算並產生輸出的操作。處理和邏輯流程也可以由例如FPGA、ASIC、GPU等的專用邏輯電路或專用邏輯電路與一個或多個程式設計電腦的組合來執行。
適合於執行電腦程式的電腦可以基於通用和/或專用微處理器，或任何其他種類的中央處理單元。通常，中央處理單元將從唯讀記憶體和/或隨機存取記憶體接收指令和資料。電腦的元件可包括用於執行指令的中央處理單元以及用於儲存指令和資料的一個或多個記憶體設備。中央處理單元和記憶體可以補充有專用邏輯電路或整合在專用邏輯電路中。
通常，電腦還將包括或可操作地耦接至一個或多個大型存放區設備，以從一個或多個大型存放區設備接收資料或將資料傳輸到一個或多個大型存放區設備。大型存放區設備可以是例如磁片、磁光碟或光碟、固態驅動器或任何其他類型的非暫態電腦可讀媒體。但是，電腦不需要具有這樣的設備。因此，電腦可以耦接到本地和/或遠端的例如一個或多個記憶體的一個或多個大型存放區設備。例如，電腦可以包括作為電腦的元件的一個或多個本機存放區器，或者電腦可以耦接到雲端網路中的一個或多個遠端 存放器。此外，電腦可以嵌入在另一個設備中，例如行動電話、個人數位助理(PDA)、行動音訊或視頻播放機、遊戲控制台、全球定位系統(GPS)接收器或例如通用序列匯流排(USB)快閃記憶體驅動器的可擕式存放裝置，僅舉幾例。
元件可以透過直接地或經由一個或多個中介軟體例如可交換地電或光地彼此連接而彼此“耦接”。如果其中一個元件整合到另一個元件中，元件還可以彼此“耦接”。例如，整合到處理器中的儲存元件(例如，L2快取記憶體元件)被“耦接到”處理器。
為了提供與用戶的交互，本文中描述的主題的實施例可以在電腦上實現或配置為與該電腦通訊，該計算機具有：顯示裝置，例如，LCD(液晶顯示器)監視器，用於向用戶顯示資訊；以及輸入裝置，用戶可以透過該輸入裝置向該電腦提供輸入，例如鍵盤和例如滑鼠、軌跡球或觸控板等的指標裝置。其他類型的設備也可用於提供與用戶的交互；例如，提供給用戶的回饋可以是任何形式的感官回饋，例如視覺回饋、聽覺回饋或觸覺回饋；並且可以接收來自用戶的任何形式的輸入，包括聲音、語音或觸覺輸入。此外，電腦可以透過向用戶使用的設備發送文件和從用戶使用的設備接收文件來與用戶交互；例如，透過向用戶設備上的web瀏覽器發送web頁面以回應從web瀏覽器收到的請求，或者透過與例如智慧型電話或電子平板電腦等的用戶設備上運行的應用程式(app)進行交互。此外，電腦 可以透過向個人設備(例如，運行訊息應用的智慧型手機)輪流發送文本訊息或其他形式的訊息並接收來自用戶的回應訊息來與用戶交互。
本文使用與系統、裝置和電腦程式元件有關的術語“配置為”。對於被配置為執行特定操作或動作的一個或多個電腦的系統，意味著系統已經在其上安裝了在運行中促使該系統執行所述操作或動作的軟體、韌體、硬體或它們的組合。對於被配置為執行特定操作或動作的一個或多個電腦程式，意味著一個或多個程式包括當被資料處理裝置執行時促使該裝置執行所述操作或動作的指令。對於被配置為執行特定操作或動作的專用邏輯電路，意味著該電路具有執行所述操作或動作的電子邏輯。
雖然本文包含許多具體實施細節，但是這些不應被解釋為由申請專利範圍本身限定的對要求保護的範圍的限制，而是作為對特定實施例的具體特徵的描述。在本文多個單獨實施例的上下文中描述的多個特定特徵也可以在單個實施例中的組合實現。相反，在單個實施例的上下文中描述的各種特徵也可以單獨地或以任何合適的子組合在多個實施例中實現。此外，儘管上面的特徵可以描述為以某些組合起作用並且甚至最初如此要求保護，但是在一些情況下，可以從要求保護的組合中刪除來自該組合的一個或多個特徵，並且可以要求保護指向子組合或子組合的變體。
類似地，雖然以特定順序在圖式中描繪了操作並且在 申請專利範圍中敘述了操作，但是這不應該被理解為：為了達到期望的結果，要求以所示的特定順序或依次執行這些操作，或者要求執行所有顯示的操作。在一些情況下，多工和平行處理可能是有利的。此外，上述實施例中的各種系統模組和元件的劃分不應被理解為所有實施例中都要求如此劃分，而應當理解，所描述的程式元件和系統通常可以一起整合在單個軟體產品或者打包成多個軟體產品。
已經描述了主題的特定實施例。其他實施例在以下申請專利範圍的範圍內。例如，申請專利範圍中記載的動作可以以不同的循序執行並且仍然實現期望的結果。作為一個示例，圖式中描繪的處理無需要求所示的特定順序或次序來實現期望的結果。在一些情況下，多工和平行處理可能是有利的。

Claims (10)

  1. 一種電腦實施的用於管理用戶金鑰對的方法，該方法包括：由區塊鏈網路內的計算設備的身分加密晶片(identity cryptographic chip，ICC)接收用以將身分資訊和用戶金鑰對儲存到該ICC上的記憶體中的請求，該請求被數位地簽有數位簽章，該身分資訊唯一地標識用戶，並且該用戶金鑰對被分配給該用戶；由該ICC基於預先儲存在該記憶體中的公有授權金鑰確定該數位簽章是可信的；由該ICC接收包含該身分資訊和該用戶金鑰對的加密的資料；由該ICC將該加密的資料儲存到該記憶體中；由該ICC產生權杖以向該用戶提供執行加密操作的臨時授權；由該ICC在該權杖授權的有限的時間期間執行該加密操作；以及由該ICC傳輸該加密操作的結果。
  2. 如請求項1之電腦實施的方法，還包括：透過預先儲存該公有授權金鑰和私有授權金鑰來對該ICC進行初始化，其中，該公有授權金鑰和該私有授權金鑰是分配給該ICC的主用戶的非對稱金鑰對。
  3. 如請求項2之電腦實施的方法，其中，對 該ICC進行初始化還包括：儲存能夠被執行以基於該身分資訊認證該用戶的身分認證碼。
  4. 如請求項2或3之電腦實施的方法，其中，對該ICC進行初始化還包括：儲存能夠被執行以基於該私有授權金鑰添加該數位簽章的第一加密操作碼；以及儲存能夠被執行以基於該用戶金鑰對來執行檔案加密或檔案解密的第二加密操作碼。
  5. 如請求項4之電腦實施的方法，其中，用於儲存身分資訊和該用戶金鑰對的該請求是第一請求，該身分資訊是第一身分資訊，該數位簽章是第一數位簽章，並且該電腦實施的方法還包括：接收第二身分資訊和用以向檔案添加第二數位簽章的第二請求；基於該第二身分資訊與該第一身分資訊匹配認證該第二請求可信；以及基於該第一加密操作碼和該用戶金鑰對中的私密金鑰，將該第二數位簽章添加到該檔案。
  6. 如請求項4之電腦實施的方法，其中，用於儲存身分資訊和該用戶金鑰對的該請求是第一請求，該身分資訊是第一身分資訊，並且該電腦實施的方法還包括：接收第二身分資訊和用於加密或解密檔案的第二請 求；基於該第二身分資訊與該第一身分資訊匹配認證該第二請求可信；以及基於該第二請求、該第二加密操作碼和該用戶金鑰對中的公開金鑰或私密金鑰執行該加密或該解密。
  7. 如請求項1之電腦實施的方法，其中，該身分資訊是生物特徵資訊。
  8. 如請求項1之電腦實施的方法，其中，該記憶體是可程式設計唯讀記憶體PROM、電可抹除PROM或快閃記憶體，並且其中，該身分資訊和該用戶金鑰對儲存在該記憶體的單獨儲存單元中。
  9. 一種用於管理用戶金鑰對的系統，包括：一個或多個處理器；以及一個或多個電腦可讀記憶體，該電腦可讀記憶體耦接到該一個或多個處理器並且其上儲存有指令，該指令能由該一個或多個處理器執行以執行如請求項1至8中任一項之方法。
  10. 一種用於管理用戶金鑰對的裝置，該裝置包括：請求接收模組，接收用以將身分資訊和用戶金鑰對儲存到身分加密晶片(identity cryptographic chip，ICC)上的記憶體中的請求，該請求被數位地簽有數位簽章，該 身分資訊唯一地標識用戶，並且該用戶金鑰對被分配給該用戶；數位簽章認證模組，基於預先儲存在該記憶體中的公有授權金鑰確定該數位簽章是可信的；接收模組，用以接收包含該身分資訊和該用戶金鑰對的加密的資料；儲存模組，用以將該加密的資料儲存到該記憶體中；產生模組，用以產生權杖以向該用戶提供執行加密操作的臨時授權；執行模組，用以在該權杖授權的有限的時間期間執行該加密操作；以及傳送模組，用以傳輸該加密操作的結果。
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