專利名稱：一種公鑰證書的管理方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)信息安全領(lǐng)域，特別涉及一種公鑰證書的管理方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
移動自組網(wǎng)是從美國國防部20世紀(jì)70年代開發(fā)的"戰(zhàn)地?zé)o線分組數(shù)據(jù)網(wǎng)(PRNET，Packet Radio Network))"項(xiàng)目中派生出的一種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)技術(shù)。同時，它還分別吸取了美國國防部"抗 毀自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)"(SURAN， Survivable Adaptive Network )和"全球移動信息系統(tǒng)"(GloMo， Global Mobile Information Systems )等項(xiàng)目的組網(wǎng)思想。移動自組網(wǎng)是一種不依賴任何固定基 礎(chǔ)設(shè)施的無線移動多跳網(wǎng)絡(luò)，是互聯(lián)網(wǎng)的必要補(bǔ)充和延伸。隨著無線通信技術(shù)和移動終端技 術(shù)的發(fā)展，移動自組網(wǎng)在軍用和民用等領(lǐng)域的應(yīng)用日益受到重視，相關(guān)方面的研究不斷深入。
移動自組網(wǎng)除了具有移動性、自組織性外，還具有完全分布性、節(jié)點(diǎn)自治性和開放性。 具體地說，移動自組網(wǎng)中所有節(jié)點(diǎn)都是對等的，為完成一項(xiàng)任務(wù)，節(jié)點(diǎn)之間需要相互協(xié)作， 具有完全分布性；各個節(jié)點(diǎn)都完全自主地管理和控制自己的各種資源，決定自己的行為，具 有節(jié)點(diǎn)自治性；另外，由于節(jié)點(diǎn)的移動性，每個節(jié)點(diǎn)可以自由地隨時加入或退出網(wǎng)絡(luò)，節(jié)點(diǎn) 間很難建立穩(wěn)定有效的信任關(guān)系，因此移動自組網(wǎng)還具有開放性。在這種分布、自治、開放 的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，如果節(jié)點(diǎn)具有獨(dú)立的不同來源，這些獨(dú)立節(jié)點(diǎn)往往很難信任某個第三方。在 這種情況下，每個節(jié)點(diǎn)都希望自己能夠?qū)ψ约旱母鞣N資源進(jìn)行獨(dú)立的控制和管理，而不依賴 任何形式的可信第三方。
公開密鑰(簡稱公鑰)技術(shù)是一種重要的密鑰體制，在網(wǎng)絡(luò)信息安全中發(fā)揮著至關(guān)重要 的作用，廣泛應(yīng)用于身份認(rèn)證、數(shù)字簽名和密要協(xié)商中。公鑰證書是公開密鑰的重要載體。 公鑰證書的管理通常包含對公鑰證書的生成、分發(fā)、驗(yàn)證、更新以及撤消，公鑰證書的管理 是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息安全的重要基礎(chǔ)。因?yàn)橹挥杏行У墓€證書管理方案才能保證網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn) 方便地?fù)碛凶约旱拿荑€對(私有密鑰/公開密鑰)，與其它節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)有效的密鑰交換，實(shí)現(xiàn)節(jié) 點(diǎn)間的密鑰一致性(key agreement)、節(jié)點(diǎn)的身份認(rèn)證以及對消息的數(shù)字簽名，因此公鑰證書的 管理對實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全至關(guān)重要。公鑰證書的管理也是實(shí)現(xiàn)移動自組網(wǎng)信息安全的重要 基礎(chǔ)技術(shù)。當(dāng)前移動自組網(wǎng)公鑰證書的管理方法大致分為下面的兩大類
1. 基于門限密碼體制的分布式公鑰證書管理
關(guān)于無線自組網(wǎng)安全機(jī)制的研究，目前大都是采用PKI (Public Key Infrastructure,公開 密鑰基礎(chǔ)架構(gòu))/CA (CertificateAuthority,身份認(rèn)證)機(jī)制，即釆用公鑰密碼體制及公鑰 證書來實(shí)現(xiàn)身份鑒別和會話密鑰協(xié)商等。上述方案往往將傳統(tǒng)PKI中證書權(quán)威(CA)的功能 分布到n個服務(wù)器節(jié)點(diǎn)上，通過其中的任意t (t《n)個節(jié)點(diǎn)為其它節(jié)點(diǎn)提供傳統(tǒng)CA的功能。
2. 自組織類公鑰證書管理
該方案針對移動自組網(wǎng)的自組織特性，強(qiáng)調(diào)節(jié)點(diǎn)的公鑰證書管理方式不應(yīng)該依賴任何形式 的可信第三方(如上述門限方式中的分布式CA)，而應(yīng)該由節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)證書的自我管理。這類 方案的研究工作主要集中在最近2年，也是研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。
然而，由于移動自組網(wǎng)不同于傳統(tǒng)的固定網(wǎng)絡(luò)，具有上述完全分布性、節(jié)點(diǎn)自治性和開 放性等特點(diǎn)，缺乏固定在線可信第三方的支持。如何在完全分布、節(jié)點(diǎn)自治與開放的環(huán)境下， 無須固定在線可信第三方的支持，以較高的效率實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)公開密鑰證書的生成、分發(fā)、驗(yàn)證、 更新和撤消，就是移動自組網(wǎng)公鑰證書管理所要解決的問題。
在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題
現(xiàn)有技術(shù)中有一些技術(shù)需要通過可信第三方(TTP， Trusted Third Party)提供服務(wù)，這些 技術(shù)不適應(yīng)移動自組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)自治特性；現(xiàn)有技術(shù)中一些技術(shù)雖然不需要通過可信第三方 (TTP, Trusted Third Party)提供服務(wù)，但節(jié)點(diǎn)間必須提前共享一些基本信息，這些技術(shù)沒有 實(shí)現(xiàn)公鑰證書管理完全的自治。

發(fā)明內(nèi)容
為了使公鑰證書管理完全自治，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種公鑰證書管理的方法和設(shè)備。
所述技術(shù)方案如下
一種公鑰證書管理的方法，所述方法包括 生成第一節(jié)點(diǎn)的認(rèn)證核；
根據(jù)所述認(rèn)證核，生成所述第一節(jié)點(diǎn)的公鑰證書；
將所述公鑰證書發(fā)送給第二節(jié)點(diǎn)。
一種設(shè)備，所述設(shè)備包括
認(rèn)證核生成模塊，用于生成第一節(jié)點(diǎn)的認(rèn)證核；
公鑰證書生成模塊，用于根據(jù)所述認(rèn)證核生成模塊生成的認(rèn)證核，生成所述第一節(jié)點(diǎn)的
8公鑰證書；
公鑰證書發(fā)送模塊，用于將所述公鑰證書生成模塊生成的公鑰證書發(fā)送給第二節(jié)點(diǎn)。 本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案的有益效果是
通過認(rèn)證核技術(shù)，使得節(jié)點(diǎn)能夠完全獨(dú)立自治地進(jìn)行公鑰證書管理，徹底擺脫了對任何 形式可信第三方的依賴，從而可以有效適應(yīng)完全自治的移動自組網(wǎng)應(yīng)用環(huán)境，使節(jié)點(diǎn)公鑰證 書管理具備完全的分布性和自組織性。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例1提供的一種公鑰證書管理的方法流程圖2是本發(fā)明實(shí)施例1提供的單向hash鏈中的hash值與刷新周期的對應(yīng)關(guān)系圖3是本發(fā)明實(shí)施例2提供的一種設(shè)備的示意圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)
一步地詳細(xì)描述。
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種公鑰證書的管理方法，具體包括生成第一節(jié)點(diǎn)的認(rèn)證核；根 據(jù)認(rèn)證核，生成第一節(jié)點(diǎn)的公鑰證書；將公鑰證書發(fā)送給第二節(jié)點(diǎn)。 實(shí)施例1
參見圖1，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種公鑰證書的管理方法，每個節(jié)點(diǎn)為其自身簽發(fā)認(rèn)證 核，從而進(jìn)一步生成自己的公鑰證書(Cert);在一個節(jié)點(diǎn)需要與另一個節(jié)點(diǎn)通信時，如節(jié)點(diǎn) N需要與節(jié)點(diǎn)V通信，該節(jié)點(diǎn)N可以將其公鑰證書發(fā)送給節(jié)點(diǎn)V，由節(jié)點(diǎn)V檢驗(yàn)公鑰證書的 有效性；并且每個節(jié)點(diǎn)還可以在必要時更新或撤消自己的公鑰證書，下面以節(jié)點(diǎn)N需要與節(jié) 點(diǎn)V通信為例，進(jìn)行說明，具體過程如下
101:得到(獲取或者自主地選擇或者自主生成)參數(shù)，該參數(shù)如下
p 、 9:兩個大素數(shù)，且們(p-l);
g .- 1到p之間的一個整數(shù)，且g9三1 mod p ; H(.):無碰撞單向hash函數(shù)；
NM:節(jié)點(diǎn)的名稱或者對節(jié)點(diǎn)的描述信息；
(x,力節(jié)點(diǎn)的核心公鑰對，其中xeZ/，為核心私有密鑰，y為相應(yīng)的核心公開密鑰， 且_V = g'r mod ;0c、.,X、.)認(rèn)證核的簽發(fā)公鑰對，其中x,eZ/，為簽名私有密鑰，A為相應(yīng)的簽名公開
密鑰，且_y, = g義'mod P;
(u)作為核心公鑰對，用于在節(jié)點(diǎn)本地生成衍生公鑰對。
上述自主地選擇或生成參數(shù)的過程是對節(jié)點(diǎn)N的初始化的過程，從上述對節(jié)點(diǎn)N的初始
化的過程可以看出，由節(jié)點(diǎn)自身獨(dú)立完成初始化，無須依賴任何可信第三方，節(jié)點(diǎn)間無須預(yù) 先共享任何信息，完全符合移動自組網(wǎng)的完全分布性、動態(tài)性、自治性等特點(diǎn)，可用于移動 自組網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)初始化。
102:節(jié)點(diǎn)N通過認(rèn)證核的簽發(fā)公鑰對(x,，y,)，對在101中節(jié)點(diǎn)N自主地選擇或生成 的參數(shù)中的部分參數(shù)簽名，生成節(jié)點(diǎn)N的認(rèn)證核。
部分參數(shù)^ = {乂乂、.,//(.)，p，g，g}。認(rèn)證核(AC， Authenticated Core)是節(jié)點(diǎn)對證書 管理所需基本核心信息簽名后生成的一個自認(rèn)證實(shí)體，是節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)自組織公鑰證書生成、管
理的基礎(chǔ)。
節(jié)點(diǎn)N對^ = ^,:K、.,iVM,i/(.),;^,g》簽名，生成認(rèn)證核的過程如下 秘密隨機(jī)選取/eA*，根據(jù)(1)式、(2)式，計算得到c、 d-<formula>formula see original document page 10</formula>上述根據(jù)(1)式、(2)式，計算得到c、 d的過程就是對J中的參數(shù)的簽名過程。 令A(yù)C為節(jié)點(diǎn)N的認(rèn)證核，AC ={Ac，c/}。由于/是秘密選取的隨機(jī)數(shù)，因此認(rèn)證核
AC具有唯一性，為了防止節(jié)點(diǎn)身份被假冒，節(jié)點(diǎn)N將認(rèn)證核AC作為自己的身份標(biāo)識。 為確保認(rèn)證核AC不被偽造，節(jié)點(diǎn)N在生成認(rèn)證核AC后立即將xs 、 /銷毀。 103:節(jié)點(diǎn)N生成其自身的認(rèn)證核后，依次生成單向hash鏈、利用102中生成的認(rèn)證核
生成衍生公鑰對，進(jìn)而生成公鑰證書。
節(jié)點(diǎn)N生成其公鑰證書的具體過程如下-
首先，生成單向hash鏈，單向hash鏈，是以一個初始值為基礎(chǔ)，通過連續(xù)遞歸調(diào)用單
向hash函數(shù)而得到的一個前后關(guān)聯(lián)的數(shù)值序列。假設(shè)r為一個初始值，H(.)為一個單向hash
函數(shù)，H'(.)表示對H(.)的連續(xù)/次遞歸調(diào)用，艮卩<formula>formula see original document page 10</formula>
虔
tld于H(.)是單向hash函數(shù)，所以在不知道r的情況下，由H'0)求H'-(iM)在計算
上是不可行的，根據(jù)這種單向性，將上述計算的各個hash值以相反的順序排列就構(gòu)成了一個 單向hash鏈
<formula>formula see original document page 10</formula>單向hash鏈雖然只利用運(yùn)算快速的單向hash函數(shù)，卻有著一些與公鑰系統(tǒng)類似的特性。
節(jié)點(diǎn)N確定單向hash鏈的長度n 、證書有效性刷新周期O ， refurbish period),選取隨機(jī) 數(shù)f，利用(3)式計算單向hash鏈
H'(t)=H(H'-'(t)),/ = 1,2, (3) 從而得到單向hash鏈(H"(t)， HT'(t)，..， H(t)}。其中隨機(jī)數(shù)f，可以是任意一個數(shù)，也 可以是一個序列或者是字符串或者其它。
如圖2所示，hash值H"(t)對應(yīng)于公鑰證書的第/個有效性刷新周期，也就是說，節(jié)點(diǎn)N 在第/個刷新周期可以通過發(fā)布H"-'(t)來對其證書的有效性進(jìn)行刷新，也就是通過H"(t)確定 節(jié)點(diǎn)N的公鑰證書在第/個刷新周期是否有效。這樣，節(jié)點(diǎn)N事實(shí)上就將整個公鑰證書的生 命期劃分為了n段，每段長度為^。通過相應(yīng)的hash值對對應(yīng)刷新周期內(nèi)證書的有效性實(shí)施 控制，從而可以更可靠地實(shí)現(xiàn)公鑰證書的撤消。由于未必需要在每個刷新周期都使用其公鑰 證書，因此節(jié)點(diǎn)可以只在使用公鑰證書時，才發(fā)布相應(yīng)的hash值，對當(dāng)前的刷新周期內(nèi)證書 的有效性進(jìn)行刷新；平時并不需要對其公鑰證書進(jìn)行任何維護(hù)操作。從而實(shí)現(xiàn)了證書管理的 按需特性、有效降低了公鑰證書管理的開銷。
其次，生成衍生公鑰對(:c'， y)，節(jié)點(diǎn)N隨機(jī)選取AeZ^， e-^modp，根據(jù)(4)式、 (5)式計算衍生公鑰對(jc'， y):
x'=x + H(AC II y II H"(t) II " II e)tmod g (4) / = g1' mod _p ( 5 )
其中AC是節(jié)點(diǎn)的認(rèn)證核(也是身份標(biāo)識)；x為核心私有密鑰，y為相應(yīng)的核心公開密
鑰；"是hash鏈的長度；t是隨機(jī)數(shù)；(X'， /)即節(jié)點(diǎn)的衍生公鑰對，X'為衍生私有密鑰，/
為衍生公開密鑰。
通過認(rèn)證核中固定不變的核心私有密鑰^在節(jié)點(diǎn)本地秘密生成衍生私有密鑰x'，進(jìn)而生 成用于公鑰證書的衍生公鑰對(x'， /)，使得節(jié)點(diǎn)可以在必要時由同一認(rèn)證核生成不同的衍生
公鑰對，及時實(shí)現(xiàn)公鑰證書的更新。
然后，進(jìn)行公鑰證書的自我簽發(fā)，節(jié)點(diǎn)N利用衍生私鑰jc'為其自身簽發(fā)公鑰證書，該證
書的公開密鑰就是衍生公鑰y，具體簽發(fā)過程如下
隨機(jī)選取)eZ/,根據(jù)(6)式、(7)式，計算得到v、 s:
v — g) mod p .(6)
■s = jc'+H(r》.mod《 (7) 確定公鑰證書的啟用時刻(W ， start time )令公鑰證書信息
11r = (_y， H"(f)，"，少'，^， W， AC)，則節(jié)點(diǎn)N在第z'個刷新周期的公鑰證書即為-
Cert,"一'")， r， /， e， 5，"
Cert={H"_'(r)， r， /， e， a v)中的r, y , e, s和v等參數(shù)在公鑰證書的整個生命期 保持不變，只需要將相應(yīng)的hash值與(r， /， e，《，v)附在一起，就可以構(gòu)成對應(yīng)不同刷新周 期的公鑰證書，而無須再進(jìn)行計算。
公鑰證書信息T中包含的公鑰證書的啟用時刻W可以設(shè)定為公鑰證書生成時的時刻，也 可以設(shè)定為公鑰證書生成之后的某個時刻。節(jié)點(diǎn)N可以在離線狀態(tài)下方便地提前生成一個或 多個公鑰證書，以便將來使用。
借助單向hash鏈，節(jié)點(diǎn)N將公鑰證書的整個生命期劃分成了"個有效性刷新周期，公鑰 證書的生命期就是單向hash鏈的長度"與有效性刷新周期^的乘積。節(jié)點(diǎn)N可以根據(jù)需要指 定《和^的值，從而確定公鑰證書的生命期。
另外，節(jié)點(diǎn)N在初始化或離線狀態(tài)下，可以提前生成多個單向hash鏈。這樣在公鑰證書 生成或更新時，就無需臨時計算單向hash鏈了，從可以加速公鑰證書的生成或更新。
104:在103中節(jié)點(diǎn)N生成其公鑰證書t后，當(dāng)節(jié)點(diǎn)N需要與節(jié)點(diǎn)V通信時，節(jié)點(diǎn)N將 其公鑰證書發(fā)送給節(jié)點(diǎn)V。
為了使節(jié)點(diǎn)V獲得自己的公開密鑰，節(jié)點(diǎn)N將公鑰證書附在相關(guān)的數(shù)據(jù)(如在數(shù)字簽名 應(yīng)用中節(jié)點(diǎn)N對某個消息的簽名)中一起發(fā)送給節(jié)點(diǎn)V，這充分體現(xiàn)了按需發(fā)布的原則，可 以有效避免網(wǎng)絡(luò)中因采用廣播方式發(fā)布公鑰證書而產(chǎn)生的消息傳遞。
節(jié)點(diǎn)V對公鑰證書進(jìn)行驗(yàn)證，當(dāng)一個節(jié)點(diǎn)V第一次對節(jié)點(diǎn)N的公鑰證書(即 {H"-'(0， T，力e， s， v})進(jìn)行驗(yàn)證時，整個驗(yàn)證過程包括如下步驟
首先，驗(yàn)證公鑰證書中包含的認(rèn)證核AC,對節(jié)點(diǎn)N的身份進(jìn)行確認(rèn)，獲得節(jié)點(diǎn)N的核 心公開密鑰少以及公鑰證書中釆用的其它基本參數(shù)。
節(jié)點(diǎn)V驗(yàn)證公鑰證書信息T中包含的認(rèn)證核AC = {A c， d}，其中 J, ATM, H(.)， p， g， g}，判斷(8)式是否成立
/三；;,)咖d; (8)
其中c-gfmodp， i/ = x4+H(>4)/modg，若(8)式成立，則說明節(jié)點(diǎn)N的認(rèn)證核為 AC，核心公丌密鑰為少，公鑰證書的其他相關(guān)參數(shù)分別是H(.)、 p、 g和g，同時也隱含地 說明節(jié)點(diǎn)N持有與；;相對應(yīng)的核心私有密鑰x 。
其次，當(dāng)驗(yàn)證公鑰證書中包含的認(rèn)證核AC正確后，確認(rèn)公鑰證書的公開密鑰/是否是 由節(jié)點(diǎn)核心公鑰對(x，力衍生而來的，從而說明/是否是節(jié)點(diǎn)N的公鑰證書所使用的公開密
12鑰。
節(jié)點(diǎn)V判斷(9)式、GO)式是否成立
<formula>formula see original document page 13</formula> (10)
其中7 =(》H"(/)， n， ；/， W，爿C)。由(4)式、(5)式可知，若(9)式成立則說 明衍生公鑰/確實(shí)是由密鑰x衍生而來，而x就是節(jié)點(diǎn)N的核心私有密鑰，也就是說/確實(shí) 是節(jié)點(diǎn)N當(dāng)前的公開密鑰；若(10)式成立則說明/是公鑰證書的公開密鑰；若(9)式、(10) 式同時成立則說明公鑰證書就是節(jié)點(diǎn)N的公鑰證書，其公開密鑰為y 。
然后，當(dāng)確認(rèn)公鑰證書的公開密鑰/是由節(jié)點(diǎn)核心公鑰對(x，力衍生而來的以后，驗(yàn)證 節(jié)點(diǎn)N以/作為公開密鑰的公鑰證書在當(dāng)前刷新周期是否有效。
節(jié)點(diǎn)V根據(jù)(11)式計算當(dāng)前的刷新周期i:
<formula>formula see original document page 13</formula>(11)
判斷(12)式是否成立
<formula>formula see original document page 13</formula>(12)
假設(shè)節(jié)點(diǎn)V與節(jié)點(diǎn)N的時間偏差在可接受的范圍，^為節(jié)點(diǎn)N的當(dāng)前時刻。若(12) 式成立，則說明節(jié)點(diǎn)N的公鑰證書在當(dāng)前刷新周期/是有效的，其中的H"(O來源于公鑰證書 信息r， H"-'(r)是節(jié)點(diǎn)N為了證明公鑰證書在第/個刷新周期的有效性而提供的一個證據(jù)， 由于H(.)的單向性，H"—'(0是不可偽造的。
如果節(jié)點(diǎn)V以后需要與節(jié)點(diǎn)N再次交互，那么節(jié)點(diǎn)V可以對節(jié)點(diǎn)N的公鑰證書進(jìn)行緩 存。這樣當(dāng)節(jié)點(diǎn)V與節(jié)點(diǎn)N再次交互，并處在與上次交互同一個刷新周期時，節(jié)點(diǎn)V便無 須對公鑰證書再次進(jìn)行驗(yàn)證，從而可以減少算法的復(fù)雜度；當(dāng)節(jié)點(diǎn)V與節(jié)點(diǎn)N再次交互，處 在不同的刷新周期時，節(jié)點(diǎn)V需要再次驗(yàn)證公鑰證書的有效性時，這時節(jié)點(diǎn)V只需要再驗(yàn)證 一下節(jié)點(diǎn)N以/作為公開密鑰的公鑰證書在當(dāng)前刷新周期是否有效就可以了。
節(jié)點(diǎn)V對節(jié)點(diǎn)N的公鑰證書按照上述步驟進(jìn)行驗(yàn)證，公鑰證書通過驗(yàn)證后，節(jié)點(diǎn)N就 可以與節(jié)點(diǎn)V安全通信了。
節(jié)點(diǎn)N利用衍生私鑰x'為其自身簽發(fā)的公鑰證書，一 與其它的節(jié)點(diǎn)通信，這樣可以避免核 心私有密鑰x因頻繁使用而暴露，最大限度地防范惡意節(jié)點(diǎn)的攻擊。
105 :在步驟103中節(jié)點(diǎn)N生成其公鑰證書后，當(dāng)節(jié)點(diǎn)N的公鑰證書的生命期結(jié)束后， 節(jié)點(diǎn)N對其公鑰證書進(jìn)行更新。
當(dāng)節(jié)點(diǎn)N的公鑰證書的生命期結(jié)束后，該公鑰證書將無法使用。這時，節(jié)點(diǎn)N可以通過重新生成新的單向hash鏈、重新生成新的衍生公鑰對、重新構(gòu)造新的公鑰證書，完成對公 鑰證書的更新，新公鑰證書仍然使用原認(rèn)證核ac，具體過程如下
首先，節(jié)點(diǎn)N根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求確定新的單向hash鏈的長度W、新的有效性刷新周期^;
選取新的隨機(jī)數(shù)r ,根據(jù)下式計算新的單向hash鏈.-
H'(t')=H(H' (t')),/' =1,2"..,
得到新的單向hash鏈為(H"'(O， H"'"(r)，…，歐)};
如果節(jié)點(diǎn)在初始化過程中已生成多個單向hash鏈，則不需重復(fù)此過程，節(jié)點(diǎn)可以直接選 取一個未用過的單向hash鏈。
其次，重新生成新的衍生密鑰對(x' ， ；/ )，節(jié)點(diǎn)N臨時隨機(jī)選取A:' e & * ， e' = Z mod ， 根據(jù)(4，)式、(5')式計算新的衍生公鑰對(x'，
x" =x + H04C||y||H"'( )ytmod《 (4，) 少 =^ mod (5，) 0c'， 乂)即節(jié)點(diǎn)新的衍生公鑰對，x'為衍生私有密鑰，/為衍生公開密鑰。 然后，自我簽發(fā)新的公鑰證書，節(jié)點(diǎn)N確定新的證書啟用時刻W'，利用新的衍生私鑰x' 為fc'1己簽發(fā)公鑰證書，該證書的公開密鑰就是新的衍生公鑰乂 ，新的公鑰證書仍然采用原認(rèn)
證核ac。具體簽發(fā)過程如下
確定新的公鑰證書的啟用時刻w'，令r-o， h"'(r)， "'， 乂， w, w'， ac)，隨機(jī)選取
/eZ(:,根據(jù)(6，)式、(7，)式計算v'、 ^
v' =gJ' mod 7 (6，) s1'=x'+H(r')_/'mod《 (7，)
則節(jié)點(diǎn)N在第/個刷新周期的新的公鑰證書即為
Cert',"'-'(/')， r， /， e', y， v'} 106:在歩驟103中節(jié)點(diǎn)N生成其公鑰證書后，節(jié)點(diǎn)N可對公鑰證書進(jìn)行有效性控制與撤銷。
節(jié)點(diǎn)N通過發(fā)布對應(yīng)于當(dāng)前刷新周期的公鑰證書，使公鑰證書有效，并當(dāng)懷疑對應(yīng)公鑰 證書當(dāng)前刷新周期的私有密鑰x'被破解或泄露時，在下一個刷新周期，停止發(fā)布公鑰證書， 使公鑰證書失效，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)對公鑰證書的撤消。下面對其進(jìn)行詳細(xì)的介紹。 (1)證書有效性控制
如前面所述，節(jié)點(diǎn)N將其公鑰證書的整個生命期劃分為"個有效性刷新周期w，每個刷 新周期與單向hash鏈中的一個hash值相對應(yīng)。為了證明公鑰證書在一個刷新周期內(nèi)的有效
14性，節(jié)點(diǎn)N必須及時發(fā)布公鑰證書對應(yīng)于該刷新周期的單向hash值，節(jié)點(diǎn)V通過驗(yàn)證該hash 值，能夠及時獲取公鑰證書當(dāng)前的有效性信息。
傳統(tǒng)公鑰證書通過有效期(validity period)顯示證書的有效性，該有效期由一個起始日期 (notBefore)和一個結(jié)束日期(notAfter)組成，驗(yàn)證者通過判斷當(dāng)前時刻是否處在這兩個日 期之間確定證書是否有效。 一旦證書生成，其有效期也就確定了 (證書在整個有效期內(nèi)都是 有效的)，證書持有節(jié)點(diǎn)無法動態(tài)改變證書的有效性，除非節(jié)點(diǎn)更新證書，并通過廣播方式通 知所有節(jié)點(diǎn)原證書不再使用。但是，由于移動自組網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)移動性，整個網(wǎng)絡(luò)有可能被分割 為若干獨(dú)立的部分而無法相互連通；而且，由于節(jié)點(diǎn)的隨時加入和退出， 一個節(jié)點(diǎn)未必能夠 接收到證書持有節(jié)點(diǎn)通知的原證書不再使用的消息；所以，證書持有節(jié)點(diǎn)將原證書不再使用 的消息要通知到所有節(jié)點(diǎn)往往比較困難。另外，廣播方式會在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)產(chǎn)生大量的冗余消息， 給整個移動自組網(wǎng)通信帶來較大負(fù)擔(dān)。
相對而言，本發(fā)明實(shí)施例可以在公鑰證書具有相同長度有效期(即生命期)的情況下， 以更細(xì)的時間粒度^ (為有效期的l")對公鑰證書的有效性實(shí)施動態(tài)控制，通過發(fā)布公鑰 證書對應(yīng)于當(dāng)前刷新周期的hash值使公鑰證書有效，通過停止發(fā)布相應(yīng)的hash值使公鑰證 書失效。而發(fā)布不同的hash值并不需要進(jìn)行任何計算，只須將該值與公鑰證書的固定部分 (r， /， e， s， W附在一起即可。有效性刷新周期的長度w可以由節(jié)點(diǎn)自己選擇確定，在公 鑰證書生成或更新時可以根據(jù)需要靈活改變。因而公鑰證書的有效性控制具有動態(tài)性、靈活 性和高效性。
(2)證書的撤消
根據(jù)上面對證書有效性控制的描述得知，當(dāng)節(jié)點(diǎn)N懷疑其當(dāng)前公鑰證書對應(yīng)的私有密鑰 x'被破解或泄露時，即使公鑰證書的生命期尚未結(jié)束，也可以在下一個刷新周期將其撤消， 具體做法為通過銷毀當(dāng)前公鑰證書的單向hash鏈和該hash鏈的初始隨機(jī)數(shù)"從而停止發(fā) ，對應(yīng)以后所有刷新周期的值，使得在以后的各個刷新周期內(nèi)，節(jié)點(diǎn)V無法獲得該證書相應(yīng) 的有效的hash值，從而無法通過(12)式的驗(yàn)證，進(jìn)而可以及時確定該證書已被撤消。
這種非交互式證書撤消方式，可以更好地解決移動自組網(wǎng)環(huán)境下采用傳統(tǒng)證書時，證書 撤消出現(xiàn)的問題。對于傳統(tǒng)的證書而言，當(dāng)一個移動自組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)N中途懷疑其證書被破解而 發(fā)布證書撤消消息時，由于上述原因，驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)V可能無法收到證書撤消的廣播消息，這時 便無法獲知證書已被撤消。而驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)V從證書的有效期判斷，有可能認(rèn)為已被撤消的證書 仍然是有效的。這時，如果該證書已被破解，攻擊節(jié)點(diǎn)就可以利用該證書成功假冒節(jié)點(diǎn)N， 而節(jié)點(diǎn)N卻毫無察覺。需要說明的是，通過上述步驟105對公鑰證書進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，當(dāng)公鑰證書的生命期結(jié)束 后及時對其進(jìn)行更新，生成新的公鑰證書；通過上述步驟106對公鑰證書進(jìn)行實(shí)時有效性控 制，當(dāng)懷疑公鑰證書的私有密鑰x'被破解或泄露時，及時撤消公鑰證書；通過上述步驟105 保證了步驟104中當(dāng)節(jié)點(diǎn)N需要與節(jié)點(diǎn)V通信時，節(jié)點(diǎn)N發(fā)送給節(jié)點(diǎn)V的是有效的公鑰證 書，而不是生命期已結(jié)束的無效的公鑰證書；通過上述步驟106保證了步驟104中當(dāng)節(jié)點(diǎn)N 需要與節(jié)點(diǎn)V通信時，節(jié)點(diǎn)N發(fā)送給節(jié)點(diǎn)V的是安全的公鑰證書，而不是私有密鑰x'己被 破解或泄露的不安全的公鑰證書；通過上述步驟105和步驟106保證了步驟104中節(jié)點(diǎn)N與 節(jié)點(diǎn)V安全高效地通信。
本發(fā)明實(shí)施例所示的方法中的基于認(rèn)證核的技術(shù)，使得節(jié)點(diǎn)能夠完全獨(dú)立自治地進(jìn)行公 鑰證書的管理，徹底擺脫了對任何形式可信第三方的依賴，從而可以有效適應(yīng)完全自治的移 動自組網(wǎng)應(yīng)用環(huán)境，使節(jié)點(diǎn)公鑰證書的管理具備完全的分布性和自組織性；并且完全分布自 治的按需公鑰證書管理，大大降低了管理中的通信復(fù)雜度，節(jié)點(diǎn)的所有公鑰證書的管理操作 都由節(jié)點(diǎn)根據(jù)應(yīng)用需要在本地完成，而且所有這些操作都只在有切實(shí)應(yīng)用需求時才被執(zhí)行， 平時無須對節(jié)點(diǎn)的公鑰證書進(jìn)行額外維護(hù)操作，大大降低了公鑰證書管理的通信開銷，也基 本消除了因消息交互而引發(fā)的公鑰證書管理的安全問題。另外，基于衍生公鑰的技術(shù)，使得 節(jié)點(diǎn)利用衍生公鑰對，實(shí)現(xiàn)了與其它節(jié)點(diǎn)的安全通信，避免了核心私有密鑰因頻繁使用而暴 露，最大限度地防范惡意節(jié)點(diǎn)的攻擊；并且通過認(rèn)證核中固定不變的核心私有密鑰在節(jié)點(diǎn)本 地秘密生成衍生私有密鑰，進(jìn)而生成用于公鑰證書的衍生公鑰對，使得節(jié)點(diǎn)可以在必要時由 同一認(rèn)證核生成不同的衍生公鑰對，及時實(shí)現(xiàn)公鑰證書的更新。進(jìn)一步，通過單向hash鏈對 節(jié)點(diǎn)公鑰證書的有效性實(shí)施控制，從而能夠更可靠地實(shí)現(xiàn)對公鑰證書的撤消，增強(qiáng)了公鑰證 書管理方案的安全性。
實(shí)施例2
參見圖3，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種設(shè)備，該設(shè)備包括 認(rèn)證核生成模塊301，用于生成第一節(jié)點(diǎn)的認(rèn)證核；
公鑰證書生成模塊302，用于根據(jù)認(rèn)證核生成模塊301生成的認(rèn)證核，生成第一節(jié)點(diǎn)的
公鑰證書；
公鑰證書發(fā)送模塊303，用于將公鑰證書生成模塊302生成的公鑰證書發(fā)送給第二節(jié)點(diǎn)。 其中，認(rèn)證核生成模塊301具體包括
參數(shù)處理單元，用于得到參數(shù)，參數(shù)包括 兩個大素數(shù)，且滿足《|&-1);g : 1到p之間的一個整數(shù)，且,s 1 mod p ; H(.):無碰撞單向hash函數(shù)；
NM:第一節(jié)點(diǎn)的名稱或者對第一節(jié)點(diǎn)的描述信息；
O，力第一節(jié)點(diǎn)的核心公鑰對，其中xeZ/，為核心私有密鑰，y為相應(yīng)的核心公開 密鑰，且y = g丄mod p ;
(x、,30:認(rèn)證核的簽發(fā)公鑰對，其中x,eZ/，為簽名私有密鑰，兄為相應(yīng)的簽名公開 密鑰，且>■■、 = gx' mod ;
選取單元，用于參數(shù)處理單元選擇或生成參數(shù)后，隨機(jī)選取/eZq*;
計算單元，用于選取單元選出/后，根據(jù)c-g,mod; 、 d = x,+H04)/ mod《，計算得
到C、 c/;
認(rèn)證核生成單元，用于計算單元得到c、 d后，令A(yù)C為認(rèn)證核，AC =^,c^}，生成 第一節(jié)點(diǎn)的認(rèn)證核為AC 二^,c,W，將AC作為第一節(jié)點(diǎn)的身份標(biāo)識。 進(jìn)一歩地，認(rèn)證核生成模塊301還包括
銷毀單元，用于認(rèn)證核生成單元生成認(rèn)證核AC后，將x、、 /銷毀。 其中，公鑰證書生成模塊302具體包括
單向hash鏈生成單元，用于確定單向hash鏈的長度"、公鑰證書的有效性刷新周期w, 選取隨機(jī)數(shù)"根據(jù)H'(t)-H(H'—乂t)),/d,2,…,".，計算得到單向hash鏈為
(H"(t)， H"-'(t)，…，卿；
衍生公鑰對生成單元，用于隨機(jī)選取&eZ/， e-^mod/7 ，根據(jù) x'=Jc + H(AC|b||H"(t)||"||e)fcmod《、y-g^'modp，計算得到衍生公鑰對(;c'， y)，其中， y是衍生私有密鑰，/是衍生公開密鑰；
公鑰證書生成單元，用于隨機(jī)選取yeZ/,根據(jù)i;-^mod;7、 s = ;c'+ H(T)y mod《， 計算得到v 、 s ，確定公鑰證書的啟用時刻W ，令公鑰證書信息 r-Q;， I-r(f)， "， y'， ， W， AC)，生成第一節(jié)點(diǎn)在第/個刷新周期的公鑰證書為Cert ={HD， r， /， e， s, v}。
進(jìn)一步地，該設(shè)備還包括
公鑰證書接收模塊304，用于接收公鑰證書發(fā)送模塊303發(fā)送給第二節(jié)點(diǎn)的公鑰證書； 公鑰證書驗(yàn)證模塊305，用于驗(yàn)證公鑰證書接收模塊304接收到的公鑰證書； 其中，公鑰證書驗(yàn)證模塊305具體包括
認(rèn)證核驗(yàn)證單元，用于驗(yàn)證^sj^cHWmodp是否成立，如果成立，則第一節(jié)點(diǎn)的認(rèn)證
17核為AC，核心公開密鑰為少，公鑰證書的其他相關(guān)參數(shù)分別是h(.)、P、《和g;
公開密鑰驗(yàn)證單元，用于認(rèn)證核驗(yàn)證單元驗(yàn)證g"EXcHWmodp成立后，驗(yàn)證 y三W単C"wil"樹modp、 g、E;V^mod;;是否成立，如果兩個式子都成立，則公鑰證 書就是第一節(jié)點(diǎn)的公鑰證書，公鑰證書的公開密鑰為/;
有效性驗(yàn)證單元，用于公開密鑰驗(yàn)證單元驗(yàn)證/ =少eWAciiyiiHnw""w m0d p 、 g'三yv叩')mod; 成立后，根據(jù)/ = |_(~-W)/t」，計算得到當(dāng)前的刷新周期/，驗(yàn)證 H'(H"-'(0)二H"(0是否成立，如果成立，則第一節(jié)點(diǎn)的公鑰證書，在當(dāng)前的刷新周期z'是有 效的。
進(jìn)一歩地，該設(shè)備還包括
公鑰證書更新模塊306，用于當(dāng)公鑰證書生成模塊302生成的公鑰證書的生命期結(jié)束后，
對公鑰證書進(jìn)行更新；
.其中，公鑰證書更新模塊306具體包括 新單向hash鏈生成單元，用于確定新的單向hash鏈的長度w'、新的有效性刷新周期t', 選取新的隨機(jī)數(shù),'，根據(jù)H'(t，H(H'(t')),;，=1,2,...,"'.，計算得到新的單向hash鏈為 (H".(O， H"M(0，…，H(r)};
新衍生公鑰對生成單元，用于隨機(jī)選取A'eZ/ ， e'=/'mod/7，根據(jù) ;c" = ;c + H(JC|| y|| H"'(r)||"'||e') t mod g 、 / = / mod p ，計算得到新的衍生公鑰對(x" ， / )， 其中，x"是新的衍生私有密鑰，乂是新的衍生公開密鑰；
新公鑰證書生成單元，用于隨機(jī)選取/ e ,根據(jù)v' =y mod p 、 s'=x'+H(r)/modg ，計算得到v'、 s'，飾定新的啟用時刻W'，令新的公鑰證書信息
r=(》h"'(r)， "'， /， ，， w'， ac)，生成第一節(jié)點(diǎn)在第i個刷新周期的新的公鑰證書為
Cert， = {H"'—'(,')， r， /， e'， f， i/}。
進(jìn)一步地，該設(shè)備還包括
公鑰證書有效性控制模塊307，用于發(fā)布對應(yīng)于當(dāng)前刷新周期的公鑰證書，使所述公鑰 證書生成模塊302生成的公鑰證書有效，并當(dāng)懷疑對應(yīng)所述公鑰證書當(dāng)前刷新周期的私有密 鑰x'被破解或泄露時，在下一個刷新周期，停止發(fā)布對應(yīng)于下一個刷新周期的公鑰證書，使 所述公鑰證書生成模塊302生成的公鑰證書失效。
本發(fā)明實(shí)施例所示的裝置中的基于認(rèn)證核的技術(shù)，使得節(jié)點(diǎn)能夠完全獨(dú)立自治地進(jìn)行公 鑰證書的管理，徹底擺脫了對任何形式可信第三方的依賴，從而可以有效適應(yīng)完全自治的移 動自組網(wǎng)應(yīng)用環(huán)境，使節(jié)點(diǎn)公鑰證書的管理具備完全的分布性和自組織性；并且完全分布自
18治的按需公鑰證書管理，大大降低了管理中的通信復(fù)雜度，節(jié)點(diǎn)的所有公鑰證書的管理操作 都由節(jié)點(diǎn)根據(jù)應(yīng)用需要在本地完成，而且所有這些操作都只在有切實(shí)應(yīng)用需求時才被執(zhí)行， 平時無須對節(jié)點(diǎn)的公鑰證書進(jìn)行額外維護(hù)操作，大大降低了公鑰證書管理的通信開銷，也基 本消除了因消息交互而引發(fā)的公鑰證書管理的安全問題。另外，基于衍生公鑰的技術(shù)，使得 節(jié)點(diǎn)利用衍生公鑰對，實(shí)現(xiàn)了與其它節(jié)點(diǎn)的安全通信，避免了核心私有密鑰因頻繁使用而暴 露，最大限度地防范惡意節(jié)點(diǎn)的攻擊；并且通過認(rèn)證核中固定不變的核心私有密鑰在節(jié)點(diǎn)本 地秘密生成衍生私有密鑰，進(jìn)而生成用于公鑰證書的衍生公鑰對，使得節(jié)點(diǎn)可以在必要時由 同一認(rèn)證核生成不同的衍生公鑰對，及時實(shí)現(xiàn)公鑰證書的更新。進(jìn)一步，通過單向hash鏈對 節(jié)點(diǎn)公鑰證書的有效性實(shí)施控制，從而能夠更可靠地實(shí)現(xiàn)對公鑰證書的撤消，增強(qiáng)了公鑰證 書管理方案的安全性。
以上實(shí)施例提供的技術(shù)方案中的全部或部分內(nèi)容可以通過軟件編程實(shí)現(xiàn)，其軟件程序存 儲在可讀取的存儲介質(zhì)中，存儲介質(zhì)例如計算機(jī)中的硬盤、光盤或軟盤。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之 內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
19
權(quán)利要求
1.一種公鑰證書的管理方法，其特征在于，所述方法包括生成第一節(jié)點(diǎn)的認(rèn)證核；根據(jù)所述認(rèn)證核，生成所述第一節(jié)點(diǎn)的公鑰證書；將所述公鑰證書發(fā)送給第二節(jié)點(diǎn)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的公鑰證書的管理方法，其特征在于，所述生成第一節(jié)點(diǎn)的認(rèn)證核，具體包括得到參數(shù)，所述參數(shù)包括戶、《 ■兩個大素數(shù)，且滿足9l(/ -l);g : 1到p之間的一個整數(shù)，且g9 = 1 mod ;H(.):無碰撞單向hash函數(shù)；NM:所述第一節(jié)點(diǎn)的名稱或者對所述第一節(jié)點(diǎn)的描述信息；(x，;;)所述第一節(jié)點(diǎn)的核心公鑰對，其中xeZ/，為核心私有密鑰，少為相應(yīng)的核心公開密鑰，且> = f mod p ;(x,，凡)所述認(rèn)證核的簽發(fā)公鑰對，其中x,eZ/，為簽名私有密鑰，凡為相應(yīng)的簽名公開密鑰，且_y.v = g、 mod ;隨機(jī)選取/eZ/;根據(jù)c = g' mod 、 d = & + H(>4)/ mod《，計算得到c 、 d ;令A(yù)C為所述認(rèn)證核，所述AC -{Ac,d}，則生成所述第一節(jié)點(diǎn)的認(rèn)證核為所述AC={j,c,d}。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的公鑰證書的管理方法，其特征在于，所述生成所述第一節(jié)點(diǎn)的認(rèn)證核為所述AC ={^^,^后，所述第一節(jié)點(diǎn)將所述x,、所述/銷毀。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的公鑰證書的管理方法，其特征在于，所述生成所述第一節(jié)點(diǎn)的公鑰證書，具體包括確定單向hash鏈的長度n、所述公鑰證書的有效性刷新周期rp，選取隨機(jī)數(shù)f,根據(jù)ir(t)-H(H'—'(t)),z、l,2,…,".'計算得到所述單向hash鏈為《H"(t)， H""(t)，...， H(t)};隨機(jī)選取A: e 、 e =mod p ， 根據(jù)x'=x + H(AC ||少|(zhì)| H"(t) || " || e)A mod《、/-y'modp,計算得到衍生公鑰對(x'， y)，其中，x'是衍生私有密鑰，/是衍生公開密鑰；隨機(jī)選取7'eZ/, 根據(jù)v-^mod; 、 s = x'+ H(r)_/mod《，計算得到v、"確定所述公鑰證書的啟用時刻rf，令公鑰證書信息r-(3;， H"(f)， "， y'， ^p， W, AC)，則生成所述第一節(jié)點(diǎn)在第/個刷新周期的公鑰證書為<formula>formula see original document page 3</formula>
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的公鑰證書的管理方法，其特征在于，所述將所述公鑰證書發(fā)送給第二節(jié)點(diǎn)之后，還包括所述第二節(jié)點(diǎn)接收所述公鑰證書；所述第二節(jié)點(diǎn)驗(yàn)證所述公鑰證書；所述第二節(jié)點(diǎn)驗(yàn)證所述公鑰證書的過程具體為所述第二節(jié)點(diǎn)驗(yàn)證/Ej^HWmod; 是否成立，如果成立，則所述第一節(jié)點(diǎn)的認(rèn)證核為AC，核心公開密鑰為y，所述公鑰證書的其他相關(guān)參數(shù)分別是H(.)、戶、《和g;所述第二節(jié)點(diǎn)驗(yàn)證grf modp成立后，所述第二節(jié)點(diǎn)驗(yàn)證/5^H(Ac"y"H"(')"""e)modp、 g、/VH(r)m0d/7是否成立，如果兩個式子都成立，則所述公鑰證書就是所述第一節(jié)點(diǎn)的公鑰證書，所述公鑰證書的公開密鑰為/;所述第二節(jié)點(diǎn)驗(yàn)證/三^H闊y"H"(0114) modp、 三戶附)mod /7成立后，所述第二節(jié)點(diǎn)根據(jù)"L(^ -W)/T」，計算得到當(dāng)前的刷新周期/,所述節(jié)點(diǎn)驗(yàn)證H'(tT—'(f))-H"(O是否成立，如果成立，則所述第一節(jié)點(diǎn)的公鑰證書，在當(dāng)前的刷新周期/是有效的。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的公鑰證書的管理方法，其特征在于，所述生成所述第一節(jié)點(diǎn)的公鑰證書之后，還包括當(dāng)所述第一節(jié)點(diǎn)的公鑰證書的生命期結(jié)束后，所述第一節(jié)點(diǎn)對所述公鑰證書進(jìn)行更新，生成新的公鑰證書；所述對所述公鑰證書進(jìn)行更新，生成新的公鑰證書的過程具體為確定新的單向hash鏈的長度w'、新的有效性刷新周期w'，選取新的隨機(jī)數(shù)f，根據(jù)H'(t'"H(H'(t')), ,''=1，2,...,"'.， 計算得至lj新的—單向 hash 鏈為(H"'(r)， H'"(r)，…，隨機(jī)選取A' e* ， e' = g*' mod p ，根據(jù)x" = x + H(」C|| y|| H"' A:' mod《、j/^/modp,計算得到新的衍生公鑰對(x'， /)，其中，x'是新的衍生私有密鑰，乂是新的衍生公開密鑰；隨機(jī)選取/ e & *,根據(jù)v' = y mod p 、 y = x' +H(r)/ mod《，計算得到v' 、 y ，確定新的啟用時刻W'，令新的公鑰證書信息r-(少，H"'(f)， "'， /， rp'，對'，AC),則所述第一節(jié)點(diǎn)在第/個刷新周期的新的公鑰證書即為Cert,-訴"'一'(r)， r， /， e'， s'， v'}。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的公鑰證書的管理方法，其特征在于，所述生成所述第一節(jié)點(diǎn)的公鑰證書之后，還包括所述第一節(jié)點(diǎn)發(fā)布對應(yīng)于當(dāng)前刷新周期的公鑰證書，使所述公鑰證書有效，并當(dāng)懷疑對應(yīng)所述公鑰證書當(dāng)前刷新周期的私有密鑰x'被破解或泄露時，在下一個刷新周期，停止發(fā)布所述公鑰證書，使所述公鑰證書失效。
8. —種設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括認(rèn)證核生成模塊，用于生成第一節(jié)點(diǎn)的認(rèn)證核；公鑰證書生成模塊，用于根據(jù)所述認(rèn)證核生成模塊生成的認(rèn)證核，生成所述第一節(jié)點(diǎn)的公鑰證書；公鑰證書發(fā)送模塊，用于將所述公鑰證書生成模塊生成的公鑰證書發(fā)送給第二節(jié)點(diǎn)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于，所述認(rèn)證核生成模塊，具體包括參數(shù)處理單元，用于得到參數(shù)，所述參數(shù)包括p 、 ？兩個大素數(shù)，且滿足gl(p-1);l到戶之間的一個整數(shù)，且,slmodp ;H(.):無碰撞單向hash函數(shù)；nm:所述第一節(jié)點(diǎn)的名稱或者對所述第一節(jié)點(diǎn)的描述信息；(x,y):所述第一節(jié)點(diǎn)的核心公鑰對，其中;ceZ/，為核心私有密鑰，y為相應(yīng)的核心公開密鑰，且^^g"modp;(x、，a):所述認(rèn)證核的簽發(fā)公鑰對，其中x,eZ/，為簽名私有密鑰，^為相應(yīng)的簽名公開密鑰，且y, = g"" mod p ;選取單元，用于所述參數(shù)處理單元選擇或生成參數(shù)后，隨機(jī)選取/eZ/;計算單元，用于所述選取單元選出/后，根據(jù)c-gZmod戶、d = x,+H(J)/mod《，計算得到C、 d;認(rèn)證核生成單元，用于所述計算單元得到c、 d后，令A(yù)C為所述認(rèn)證核，所述AC={Ac,d}，生成所述第一節(jié)點(diǎn)的認(rèn)證核為所述AC ={^，c^}，將所述AC作為所述第一節(jié)點(diǎn)的身份標(biāo)識。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，所述認(rèn)證核生成模塊，還包括銷毀單元，用于所述認(rèn)證核生成單元生成所述認(rèn)證核AC后，將所述jc,、所述/銷毀。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于，所述公鑰證書生成模塊，具體包括單向hash鏈生成單元，用于確定單向hash鏈的長度"、所述公鑰證書的有效性刷新周期^，選取隨機(jī)數(shù)"根據(jù)H'(t"H(H'—= 1,2,...,".，計算得到所述單向hash鏈為(H"(t)， H""(t)，...，,;衍生公鑰對生成單元，用于隨機(jī)選取A:eZ/， e = ,modp ，根據(jù)x'^十H(AC ||_y II H"(t) H " II e)Amod《、/ mod p ，計算得到衍生公鑰對(x', ;/)，其中，x'是衍生私有密鑰，/是衍生公開密鑰；公鑰證書生成單元，用于隨機(jī)選取J'eZ/，根據(jù)v-g〃modp、 s = ;c'+H(rX/mod9，計算得到v 、 s ，確定所述公鑰證書的啟用時刻W ，令公鑰證書信息T =(》H"(/)， "， /， r/ ， W， AC)，生成所述第一節(jié)點(diǎn)在第/個刷新周期的公鑰證書為Cert={H"—'(O， r， /， e， a v}。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括公鑰證書接收模塊，用于接收所述公鑰證書發(fā)送模塊發(fā)送給所述第二節(jié)點(diǎn)的公鑰證書；公鑰證書驗(yàn)證模塊，用于驗(yàn)證所述公鑰證書接收模塊接收到的公鑰證書；所述公鑰證書驗(yàn)證模塊具體包括認(rèn)證核驗(yàn)證單元，用于驗(yàn)證g" ^凡cH^ mod; 是否成立，如果成立，則所述第一節(jié)點(diǎn)的認(rèn)證核為AC，核心公開密鑰為y，所述公鑰證書的其他相關(guān)參數(shù)分別是H(.)、； 、 g和g;公開密鑰驗(yàn)證單元，用于所述認(rèn)證核驗(yàn)證單元驗(yàn)證g" ^X.cHW mod戶成立后，驗(yàn)證y三yeH(Ac"yP"州i"樹modp、 ^ syvh(nmod; 是否成立，如果兩個式子都成立，則所述公鑰證書就是所述第一節(jié)點(diǎn)的公鑰證書，所述公鑰證書的公開密鑰為y;有效性驗(yàn)證單元，用于所述公開密鑰驗(yàn)證單元驗(yàn)證/ ^ "率CWH"WII"IW mod p 、 g'、三/,"mod戶成立后，根據(jù)/ = |_(^-對)/W」，計算得到當(dāng)前的刷新周期"驗(yàn)證 H'(H"-'W)二H"(O是否成立，如果成立，則所述第一節(jié)點(diǎn)的公鑰證書，在當(dāng)前的刷新周期/是有效的。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括公鑰證書更新模塊，用于當(dāng)所述公鑰證書生成模塊生成的公鑰證書的生命期結(jié)束后，對所述公鑰證書進(jìn)行更新；所述公鑰證書更新模塊具體包括新單向hash鏈生成單元，用于確定新的單向hash鏈的長度"'、新的有效性刷新周期^'， 選取新的隨機(jī)數(shù)f'，根據(jù)H'(t，H(H'(tO), /'=1,2,...,"'.，計算得到新的單向hash鏈為 (H"'(0' H".-'(f)，…，H(/')};新衍生公鑰對生成單元，用于隨機(jī)選取A' eZg * ， e' =g4' modp ，根據(jù) x" =x + H(>4C||y||H"'(r)||rt'||e')A;'mod《、/ mod ; ，計算得到新的衍生公鑰對O'， /), 其中，x'是新的衍生私有密鑰，；/是新的衍生公開密鑰；新公鑰證書生成單元，用于隨機(jī)選取/' eZ/ ,根據(jù)v' =modp 、 y=x +H(r)/mod《，計算得到v'、 Y，確定新的啟用時刻W'，令新的公鑰證書信息 r=Cy， H"'(f)， W， 乂， rp'， rf'， AC),生成所述第一節(jié)點(diǎn)在第/個刷新周期的新的公鑰證 書為Cert'={H"'—'(r)' r， /， e'， Y， v'}。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括 公鑰證書有效性控制模塊，用于發(fā)布對應(yīng)于當(dāng)前刷新周期的公鑰證書，使所述公鑰證書 生成模塊生成的公鑰證書有效，并當(dāng)懷疑對應(yīng)所述公鑰證書當(dāng)前刷新周期的私有密鑰x'被破 解或泄露時，在下一個刷新周期，停止發(fā)布對應(yīng)于下一個刷新周期的公鑰證書，使所述公鑰 證書生成模塊生成的公鑰證書失效。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種公鑰證書管理的方法和設(shè)備，屬于網(wǎng)絡(luò)信息安全領(lǐng)域。所述方法包括生成第一節(jié)點(diǎn)的認(rèn)證核；根據(jù)所述認(rèn)證核，生成所述第一節(jié)點(diǎn)的公鑰證書；將所述公鑰證書發(fā)送給第二節(jié)點(diǎn)。所述設(shè)備包括認(rèn)證核生成模塊、公鑰證書生成模塊和公鑰證書發(fā)送模塊。本發(fā)明通過認(rèn)證核技術(shù)，使得節(jié)點(diǎn)能夠完全獨(dú)立自治地進(jìn)行公鑰證書管理，徹底擺脫了對任何形式可信第三方的依賴，從而可以有效適應(yīng)完全自治的移動自組網(wǎng)應(yīng)用環(huán)境，使節(jié)點(diǎn)公鑰證書管理具備完全的分布性和自組織性。
文檔編號H04L9/30GK101667914SQ20081021291
公開日2010年3月10日 申請日期2008年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月5日
發(fā)明者培 劉, 劉福麗, 張向東, 斌 武, 雯 紀(jì), 苗付友, 闊 董, 赫衛(wèi)卿 申請人:華為技術(shù)有限公司;中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)