令牌產(chǎn)生方法以及基于該令牌產(chǎn)生方法的通信系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及令牌產(chǎn)生方法以及基于該令牌產(chǎn)生方法的通信系統(tǒng)。該令牌產(chǎn)生方法包括下述步驟：令牌計(jì)算發(fā)起步驟，由應(yīng)用客戶端發(fā)起令牌計(jì)算并調(diào)用可信應(yīng)用，其中，應(yīng)用客戶端提供客戶端信息；可信應(yīng)用附加信息獲取步驟，可信應(yīng)用在TEE環(huán)境中獲取可信附加信息；以及令牌計(jì)算產(chǎn)生步驟，運(yùn)行于安全單元中的應(yīng)用根據(jù)所述客戶端信息和所述可信附加信息實(shí)施令牌計(jì)算并獲得令牌。根據(jù)本發(fā)明能夠生成安全性更高的令牌，能夠提高利用令牌進(jìn)行的數(shù)據(jù)交互的安全性。
【專利說(shuō)明】
令牌產(chǎn)生方法以及基于該令牌產(chǎn)生方法的通信系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及移動(dòng)通信技術(shù)，特別地涉及一種脫機(jī)安全產(chǎn)生令牌(Token)的方法以及基于該令牌產(chǎn)生方法的通信系統(tǒng)。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]在諸如智能卡、電子證件等在認(rèn)證系統(tǒng)中，為了保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩裕瑫?huì)采用令牌(Token)進(jìn)行認(rèn)證。
[0004]當(dāng)前，作為應(yīng)用軟件在智能設(shè)備上產(chǎn)生令牌的方式，一般是在REE(Ri chExecut1n Environment，富執(zhí)行環(huán)境)環(huán)境中產(chǎn)生，結(jié)合軟件賬號(hào)與設(shè)備的綁定通過(guò)一定的算法來(lái)產(chǎn)生令牌。該方式優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)較為簡(jiǎn)單，能實(shí)現(xiàn)脫機(jī)環(huán)境(無(wú)需聯(lián)網(wǎng))下的令牌的產(chǎn)生。
[0005]然而，該方案的缺點(diǎn)是由于產(chǎn)生令牌的算法以及密鑰是運(yùn)行于REE環(huán)境，容易被反編譯，被調(diào)試從而泄漏產(chǎn)生令牌的算法以及密鑰，對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的安全性產(chǎn)生極大的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明旨在提供一種安全性高的令牌產(chǎn)生方法以及基于該令牌產(chǎn)生方法的通信系統(tǒng)。
[0007]本發(fā)明的在終端設(shè)備產(chǎn)生令牌的令牌產(chǎn)生方法，該終端設(shè)備包括:應(yīng)用客戶端、位于TEE環(huán)境中的可信應(yīng)用以及運(yùn)行于安全單元中的應(yīng)用，其特征在于，包括下述步驟:
令牌計(jì)算發(fā)起步驟，由應(yīng)用客戶端發(fā)起令牌計(jì)算并調(diào)用可信應(yīng)用，其中，應(yīng)用客戶端提供客戶端信息；
可?目應(yīng)用附加?目息獲取步驟，可?目應(yīng)用在TEE環(huán)境中獲取可彳目附加彳目息；以及令牌計(jì)算產(chǎn)生步驟，運(yùn)行于安全單元中的應(yīng)用根據(jù)所述客戶端信息和所述可信附加信息實(shí)施令牌計(jì)算并獲得令牌。
[0008]優(yōu)選地，在所述令牌計(jì)算發(fā)起步驟之前還具備:
密鑰預(yù)置步驟，將用于產(chǎn)生令牌的密鑰預(yù)先寫(xiě)入運(yùn)行于安全單元中的應(yīng)用之中。
[0009]優(yōu)選地，所述運(yùn)行于安全單元中的應(yīng)用利用規(guī)定算法對(duì)所述客戶端信息和可信附加信息使用保存于該應(yīng)用中的所述密鑰進(jìn)行加密運(yùn)算得到令牌。
[0010]優(yōu)選地，所述可信應(yīng)用集成在終端設(shè)備中或者能夠通過(guò)在線下載或更新到終端設(shè)備中。
[0011]優(yōu)選地，所述客戶端信息包括帳號(hào)信息以及/或者終端信息。
[0012]優(yōu)選地，所述可信附加信息包括可信時(shí)間、可信地理位置、隨機(jī)數(shù)中的一種或多種。
[0013]本發(fā)明的通信系統(tǒng)，該通信系統(tǒng)具備可信服務(wù)管理服務(wù)器和終端設(shè)備，其特征在于， 所述終端設(shè)備包括:
應(yīng)用客戶端，用于提供客戶端信息；
位于TEE環(huán)境中的可信應(yīng)用，用于獲取可信附加信息并且將所述可信附加信息以及由所述應(yīng)用客戶端提供的客戶端信息提供給下述的應(yīng)用；以及
運(yùn)行于安全單元中的應(yīng)用，用于根據(jù)所述客戶端信息和所述可信附加信息實(shí)施令牌計(jì)算并獲得令牌。
[0014]優(yōu)選地，所述可信服務(wù)管理服務(wù)器用于簽發(fā)用于計(jì)算令牌的密鑰，
所述應(yīng)用用于儲(chǔ)存所述密鑰并且所述應(yīng)用利用規(guī)定算法對(duì)所述客戶端信息和所述可信附加信息使用儲(chǔ)存于該應(yīng)用中的所述密鑰進(jìn)行加密運(yùn)算得到令牌。
[0015]優(yōu)選地，所述可信附加信息包括可信時(shí)間、可信地理位置、隨機(jī)數(shù)中的一種或多種，所述客戶端信息包括帳號(hào)信息以及/或者終端信息。
[0016]優(yōu)選地，所述可信應(yīng)用集成在終端設(shè)備中或者能夠通過(guò)在線下載或更新到終端設(shè)備中。
[0017]如上所述，根據(jù)本發(fā)明的令牌產(chǎn)生方法以及基于該令牌產(chǎn)生方法的通信系統(tǒng)，通過(guò)在令牌的計(jì)算過(guò)程中，添加客戶端信息以及可信時(shí)間可信地址或者隨機(jī)數(shù)等的因此，能夠提供一種安全性更高的令牌，由此，能夠提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?。根?jù)本發(fā)明的令牌產(chǎn)生方法產(chǎn)生的令牌能夠應(yīng)用于安全級(jí)別高的應(yīng)用場(chǎng)景，例如，在線支付、在線身份認(rèn)證等，能夠提高支付的安全性。
[0018]
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是示意了基于本發(fā)明的令牌產(chǎn)生方法的通信系統(tǒng)。
[0020]圖2是本本發(fā)明的令牌產(chǎn)生方法的流程圖。
[0021]
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面介紹的是本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例中的一些，旨在提供對(duì)本發(fā)明的基本了解。并不旨在確認(rèn)本發(fā)明的關(guān)鍵或決定性的要素或限定所要保護(hù)的范圍。
[0023]本發(fā)明的目的在于，基于可信執(zhí)行環(huán)境(Trusted Execut1n Environment，TEE)以及安全單元(Security Element，SE)環(huán)境，依托于TEE環(huán)境的可信時(shí)間、可信地理位置及隨機(jī)數(shù)等的因子、以及安全單元的高安全性等能力，實(shí)現(xiàn)高安全性的脫機(jī)令牌產(chǎn)生方法。
[0024]本發(fā)明中，TEE環(huán)境中的可信應(yīng)用產(chǎn)生可信時(shí)間以及可信地理位置等的附加信息作為安全因子，同時(shí)加上應(yīng)用軟件賬號(hào)信息以及/終端設(shè)備ID(包括但不限于:MEI，硬件ID等)等的運(yùn)算因子，使用保存于安全單元中的密鑰和算法對(duì)這些因子進(jìn)行加密運(yùn)算(這里的算法包含但不限于對(duì)稱加密、非對(duì)稱加密、Hash運(yùn)算等)，由此得到令牌。另一方面，可信服務(wù)管理服務(wù)器使用相同的方法解密令牌進(jìn)行認(rèn)證。
[0025]接著，對(duì)于基于本發(fā)明的令牌產(chǎn)生方法的通信系統(tǒng)進(jìn)行具體說(shuō)明。
[0026]圖1是示意了基于本發(fā)明的令牌產(chǎn)生方法的通信系統(tǒng)。
[0027]如圖1所示，本發(fā)明的通信系統(tǒng)具備可信服務(wù)管理服務(wù)器100和終端設(shè)備200。
[0028]其中，終端設(shè)備200具備:REE應(yīng)用客戶端210、可信應(yīng)用220以及安全單元230。終端設(shè)備200例如有智能手機(jī)、智能手表、平板電腦等等。
[0029]其中，REE應(yīng)用客戶端210用于提供客戶端信息并且用于發(fā)起令牌計(jì)算并調(diào)用可信應(yīng)用220 AEE應(yīng)用客戶端210將獲取的客戶端信息，例如，帳號(hào)信息以及或者終端信息作為令牌運(yùn)算因子送入可信應(yīng)用220。
[0030]在本發(fā)明中，可信應(yīng)用220可以是預(yù)先集成在終端設(shè)備中，也可以是通過(guò)在線下載到終端設(shè)備200中。而且，在本發(fā)明中可信應(yīng)用220設(shè)置在TEE環(huán)境中。TEE( Trus tedExecut1n Environment，可信執(zhí)行環(huán)境)是指在終端設(shè)備內(nèi)的一個(gè)獨(dú)立的安全運(yùn)行環(huán)境，該環(huán)境與正常的應(yīng)用運(yùn)行環(huán)境REE(Rich Execut1n Environment)邏輯隔離，只能通過(guò)授權(quán)的API進(jìn)行交互。TEE可以支持安全啟動(dòng)、安全應(yīng)用管理等安全特性。由于TEE環(huán)境是安全環(huán)境，因此，TEE環(huán)境中的可信應(yīng)用220獲取的可信時(shí)間、可信位置等信息被認(rèn)為是安全的。
[0031]在由REE應(yīng)用客戶端210發(fā)起令牌計(jì)算的情況下，REE應(yīng)用客戶端210調(diào)用可信應(yīng)用220的接口，可信應(yīng)用220收到請(qǐng)求后，獲取可信時(shí)間、可信位置、以及隨機(jī)數(shù)等的可信附加信息作為安全因子，加上從REE應(yīng)用客戶端210提供的帳號(hào)信息以及或者終端信息等的運(yùn)算因子組裝成令牌計(jì)算因子送入安全單元210的應(yīng)用211中進(jìn)行令牌計(jì)算。
[0032]在安全單元210中運(yùn)行的應(yīng)用221，其安裝與個(gè)人化是通過(guò)可信服務(wù)管理服務(wù)器100將應(yīng)用221下載到安全單元210中而實(shí)現(xiàn)的，同時(shí)將用于計(jì)算令牌的密鑰也安全地寫(xiě)入到安全單元210的應(yīng)用221中。在本發(fā)明中應(yīng)用221不僅用于儲(chǔ)存計(jì)算令牌的密鑰，而且還用于實(shí)現(xiàn)令牌的計(jì)算，同時(shí)，也具備更新密鑰的能力。這樣，在計(jì)算令牌時(shí)，應(yīng)用221對(duì)于應(yīng)用軟件賬號(hào)信息和/或終端設(shè)備ID(包括但不限于:MEI，硬件ID等)等的運(yùn)算因子，加上來(lái)自可信應(yīng)用220的可信時(shí)間以及可信位置等的安全因子，使用保存的密鑰和算法對(duì)這兩方面的因子進(jìn)行加密運(yùn)算，得到令牌。這里，所采用的算法包含但不限于對(duì)稱加密、非對(duì)稱加密、Hash運(yùn)算等。
[0033]由于在令牌的計(jì)算中除了運(yùn)算因子還增加了安全因子，由此，能夠提高令牌的安全性。而且，計(jì)算時(shí)采用的密鑰也能夠被更新，由此，能夠更進(jìn)一步提高安全性。
[0034]接著，對(duì)于本發(fā)明的令牌產(chǎn)生方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0035]圖2是本發(fā)明的令牌產(chǎn)生方法的流程圖。
[0036]如圖2所示，本發(fā)明的令牌產(chǎn)生方法包括下述步驟:
令牌計(jì)算發(fā)起步驟SlOO:由REE應(yīng)用客戶端210發(fā)起令牌計(jì)算并調(diào)用可信應(yīng)用220，其中，REE應(yīng)用客戶端210提供客戶端信息；
可信應(yīng)用附加信息獲取步驟S200，可信應(yīng)用210在TEE環(huán)境中獲取可信附加信息；以及令牌計(jì)算產(chǎn)生步驟S300:運(yùn)行于安全單元230中的應(yīng)用231根據(jù)所述客戶端信息和所述可信附加信息實(shí)施令牌計(jì)算并獲得令牌。
[0037]優(yōu)選地，在所述令牌計(jì)算發(fā)起步驟之前還具備:密鑰預(yù)置步驟，將用于產(chǎn)生令牌的密鑰預(yù)先寫(xiě)入運(yùn)行于安全單元230中的應(yīng)用231之中。
[0038]接著，對(duì)于這些步驟進(jìn)行具體說(shuō)明。
[0039]在所述令牌計(jì)算發(fā)起步驟SlOO中，由REE應(yīng)用客戶端210發(fā)起令牌計(jì)算并調(diào)用可信應(yīng)用220，其中，REE應(yīng)用客戶端210提供客戶端信息并調(diào)用可信應(yīng)用220 AEE應(yīng)用客戶端210將獲取的客戶端信息，例如，帳號(hào)信息以及或者終端信息作為令牌運(yùn)算因子送入可信應(yīng)用220。
[0040]在所述可信應(yīng)用附加信息獲取步驟S200中，可信應(yīng)用210在TEE環(huán)境中獲取可信附加信息。其中，可信應(yīng)用220可以是預(yù)先集成在終端設(shè)備中，也可以是通過(guò)在線下載到終端設(shè)備200中。而且，在本發(fā)明中可信應(yīng)用220設(shè)置在TEE環(huán)境中。由于TEE環(huán)境是安全環(huán)境，那么TEE環(huán)境中的可信應(yīng)用220獲取的可信時(shí)間、可信位置等的可信附加信息被認(rèn)為是安全的并且是可?目的。
[0041]在所述令牌計(jì)算產(chǎn)生步驟S300中，運(yùn)行于安全單元230中的應(yīng)用231根據(jù)所述客戶端信息和所述可信附加信息實(shí)施令牌計(jì)算并獲得令牌。在安全單元210中運(yùn)行的應(yīng)用221，其安裝與個(gè)人化是通過(guò)可信服務(wù)管理服務(wù)器100將應(yīng)用221下載到安全單元210中而實(shí)現(xiàn)的，同時(shí)在所述密鑰預(yù)置步驟中預(yù)先將用于計(jì)算令牌的密鑰也安全地寫(xiě)入到安全單元210的應(yīng)用221中。在計(jì)算令牌時(shí)，應(yīng)用221根據(jù)來(lái)自可信應(yīng)用220的可信時(shí)間以及可信位置等的可信附加信息、以及應(yīng)用軟件賬號(hào)信息和/或終端設(shè)備ID(包括但不限于:MEI，硬件ID等)等的客戶信息這兩方面的因子，使用保存在應(yīng)用221中的密鑰和算法，對(duì)這兩方面的因子進(jìn)行加密運(yùn)算，得到令牌。在所述令牌計(jì)算產(chǎn)生步驟S300中，所采用的算法包含但不限于對(duì)稱加密、非對(duì)稱加密、Hash運(yùn)算等。
[0042]以上是產(chǎn)生令牌的具體步驟。另一方面，對(duì)產(chǎn)生的令牌進(jìn)行的認(rèn)證是由可信服務(wù)管理服務(wù)器100進(jìn)行，可信服務(wù)管理服務(wù)器100使用相同的方法解密令牌并且進(jìn)行令牌的認(rèn)證。
[0043]下面，對(duì)于將本發(fā)明的令牌產(chǎn)生方法應(yīng)用到安全支付過(guò)程中的具體實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
[0044]在本實(shí)施例中，作為終端設(shè)備200，例如是智能手機(jī)，作為應(yīng)用客戶端210，例如是安全支付應(yīng)用。具體步驟如下:
(1)在用戶進(jìn)行支付的情況下，用戶在終端設(shè)備200上觸發(fā)安全支付應(yīng)用；
(2)安全支付應(yīng)用將客戶端信息(例如ID、設(shè)備信息)作為運(yùn)算因子送入可信應(yīng)用220;
(3)可信應(yīng)用220在該基礎(chǔ)上加入可信時(shí)間、可信地理位置、隨機(jī)因子等安全因子與上述運(yùn)算因子一起送入到安全單元230的應(yīng)用231中進(jìn)行計(jì)算；
(4)安全單元230中的應(yīng)用231利用儲(chǔ)存在其中的密鑰對(duì)安全因子和運(yùn)算因子進(jìn)行計(jì)算生成令牌，并且將作為計(jì)算結(jié)果的令牌返回到可信應(yīng)用220;
(5)可信應(yīng)用220將作為計(jì)算結(jié)果的令牌返回到安全支付應(yīng)用；
(6)安全支付應(yīng)用將返回結(jié)果以各種形式輸出給認(rèn)證終端，這些輸出形式例如有二維碼、條碼、磁脈沖、NFC等，這里對(duì)輸出形式不進(jìn)行任何限定；
(7)認(rèn)證終端將收到的令牌上送到可信服務(wù)管理服務(wù)器100;
(8)可信服務(wù)管理服務(wù)器100使用相同的算法對(duì)令牌進(jìn)行解密運(yùn)算，解密出用戶信息(例如ID、設(shè)備信息)、可信附加信息(例如可信時(shí)間、可信地理位置、隨機(jī)數(shù)等)，根據(jù)解密出的用戶信息和可信附加信息進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)控制或認(rèn)證判定，在通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)控制或者認(rèn)證判定之后，對(duì)用戶賬戶執(zhí)行扣款或其他操作。
[0045]如上所述，根據(jù)本發(fā)明的令牌產(chǎn)生方法以及基于該令牌產(chǎn)生方法的通信系統(tǒng)，通過(guò)在令牌的計(jì)算過(guò)程中，添加客戶端信息以及可信時(shí)間可信地址或者隨機(jī)數(shù)等的因此，能夠提供一種安全性更高的令牌，由此，能夠提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?。根?jù)本發(fā)明的令牌產(chǎn)生方法產(chǎn)生的令牌能夠應(yīng)用于安全級(jí)別高的應(yīng)用場(chǎng)景，例如，在線支付、在線身份認(rèn)證等，能夠提高支付的安全性。
[0046]以上例子主要說(shuō)明了本發(fā)明的本發(fā)明的令牌產(chǎn)生方法以及基于該令牌產(chǎn)生方法的通信系統(tǒng)。盡管只對(duì)其中一些本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，本發(fā)明可以在不偏離其主旨與范圍內(nèi)以許多其他的形式實(shí)施。因此，所展示的例子與實(shí)施方式被視為示意性的而非限制性的，在不脫離如所附各權(quán)利要求所定義的本發(fā)明精神及范圍的情況下，本發(fā)明可能涵蓋各種的修改與替換。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種在終端設(shè)備產(chǎn)生令牌的令牌產(chǎn)生方法，該終端設(shè)備包括:應(yīng)用客戶端、位于TEE環(huán)境中的可信應(yīng)用以及運(yùn)行于安全單元中的應(yīng)用，其特征在于，包括下述步驟: 令牌計(jì)算發(fā)起步驟，由應(yīng)用客戶端發(fā)起令牌計(jì)算并調(diào)用可信應(yīng)用，其中，應(yīng)用客戶端提供客戶端信息作為運(yùn)算因子； 可信應(yīng)用附加信息獲取步驟，可信應(yīng)用在TEE環(huán)境中獲取可信應(yīng)用附加信息作為安全因子；以及 令牌計(jì)算產(chǎn)生步驟，運(yùn)行于安全單元中的應(yīng)用對(duì)于所述運(yùn)算因子增加所述安全因子實(shí)施令牌計(jì)算并獲得令牌。2.如權(quán)利要求1所述的在終端設(shè)備產(chǎn)生令牌的令牌產(chǎn)生方法，其特征在于， 在所述令牌計(jì)算發(fā)起步驟之前還具備: 密鑰預(yù)置步驟，將用于產(chǎn)生令牌的密鑰預(yù)先寫(xiě)入運(yùn)行于安全單元中的應(yīng)用之中。3.如權(quán)利要求2所述的在終端設(shè)備產(chǎn)生令牌的令牌產(chǎn)生方法，其特征在于， 所述運(yùn)行于安全單元中的應(yīng)用利用規(guī)定算法對(duì)所述運(yùn)算因子和所述安全因子使用保存于該應(yīng)用中的所述密鑰進(jìn)行加密運(yùn)算得到令牌。4.如權(quán)利要求1?3任意一項(xiàng)所述的在終端設(shè)備產(chǎn)生令牌的令牌產(chǎn)生方法，其特征在于， 所述可信應(yīng)用集成在終端設(shè)備中或者能夠通過(guò)在線下載或更新到終端設(shè)備中。5.如權(quán)利要求1?3任意一項(xiàng)所述的在終端設(shè)備產(chǎn)生令牌的令牌產(chǎn)生方法，其特征在于， 所述運(yùn)算因子包括帳號(hào)信息以及/或者終端信息。6.如權(quán)利要求1?3任意一項(xiàng)所述的在終端設(shè)備產(chǎn)生令牌的令牌產(chǎn)生方法，其特征在于， 所述安全因子包括可信時(shí)間、可信地理位置、隨機(jī)數(shù)中的一種或多種。7.一種通信系統(tǒng)，該通信系統(tǒng)具備可信服務(wù)管理服務(wù)器和終端設(shè)備，其特征在于， 所述終端設(shè)備包括: 應(yīng)用客戶端，用于提供令牌運(yùn)算用的運(yùn)算因子； 位于TEE環(huán)境中的可信應(yīng)用，用于獲取安全因子并且將所述安全因子以及所述運(yùn)算因子提供給下述的運(yùn)行于安全單元中的應(yīng)用；以及 運(yùn)行于安全單元中的應(yīng)用，對(duì)于所述運(yùn)算因子增加所述安全因子實(shí)施令牌計(jì)算并獲得令牌。8.如權(quán)利要求7所述的通信系統(tǒng)，其特征在于， 所述可信服務(wù)管理服務(wù)器用于簽發(fā)用于計(jì)算令牌的密鑰， 所述應(yīng)用用于儲(chǔ)存所述密鑰并且所述應(yīng)用利用規(guī)定算法對(duì)所述運(yùn)算因子和所述安全因子使用儲(chǔ)存于該應(yīng)用中的所述密鑰進(jìn)行加密運(yùn)算得到令牌。9.如權(quán)利要求7或8所述的通信系統(tǒng)，其特征在于， 所述安全因子包括可信時(shí)間、可信地理位置、隨機(jī)數(shù)中的一種或多種， 所述運(yùn)算因子包括帳號(hào)信息以及/或者終端信息。10.如權(quán)利要求7或8所述的通信系統(tǒng)，其特征在于， 所述可信應(yīng)用集成在終端設(shè)備中或者能夠通過(guò)在線下載或更新到終端設(shè)備中。
【文檔編號(hào)】H04L29/06GK105847000SQ201610359173
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年5月27日
【發(fā)明人】姜波, 韓醫(yī)徽, 方琍, 李川川, 王巨, 張海洋, 章勇
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