專利名稱：一種安全的遠程證明方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及屬于網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域，具體涉及一種安全的遠程證明方法。
背景技術(shù)：
隨著信息化的不斷發(fā)展，病毒、蠕蟲等惡意軟件的問題異常突出。目前已經(jīng)出現(xiàn)了超過 三萬五千種的惡意軟件，每年都有超過四千萬的計算機被感染，為了遏制住這類攻擊，人們 提出使用遠程證明方法來增強網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)的安全性。遠程證明方法就是指一個實體向一個 遠程實體證明自身的平臺配置狀況；國際可信計算組織(Trusted Computing Group, TCG )的可信網(wǎng)絡(luò)連接(Trusted Network Connect, TNC)架構(gòu)就是基于遠程證明方法來增強 網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)的安全性。
目前的遠程證明方法主要為
步驟l)實體A和實體B執(zhí)行用戶認證過程，其中用戶認證過程中建立了實體A和實體B之 間的安全通道，如執(zhí)行安全傳輸層協(xié)議(Transport Layer Security, TLS)來實現(xiàn)用戶 認證和建立安全通道；
步驟2)實體A在步驟1)中所建立的安全通道中向?qū)嶓wB發(fā)送遠程證明挑戰(zhàn)，如隨機 類如once;
步驟3)實體B在步驟1)中所建立的安全通道中收到步驟2)中的遠程證明挑戰(zhàn)后，首 先獲取實體B所使用平臺的遠程證明數(shù)據(jù)，然后在步驟l)中所建立的安全通道中向?qū)嶓wA發(fā) 送這些遠程證明數(shù)據(jù)，如平臺身份證明密鑰(Attestation Identity Key, AIK)證書， 平臺配置寄存器(Platform Configuration Register, PCR)值，存儲的度量日志(Stored Measurement Log, SML)和使用AIK證書中公鑰所對應(yīng)的私鑰AIKpriv對nonce、 PCR值的簽名 Sign {PCR, nonce; AIKpriv }等；
步驟4)實體A在步驟1)中所建立的安全通道中收到步驟3)的遠程證明數(shù)據(jù)后，驗證 這些遠程證明數(shù)據(jù)，如驗證nonce，驗證AIK證書，驗證Sign化CR， nonce; AIKpriv 1和使用PCR值來驗證SML，從而可獲知實體B的平臺配置狀況。
但是，上述遠程證明方法存在一個安全問題實體B與實體A建立安全通道后，可以使用 另一個可信賴(trustworthiness)平臺的遠程證明數(shù)據(jù)來繞開實體A對實體B所使用平臺的 遠程證明，從而形成冒充攻擊。因此，很有必要設(shè)計一種安全的遠程證明方法來解決這一安全問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有遠程證明方法中容易形成冒充攻擊的缺陷，本發(fā)明提供了一種安全的遠程 證明方法。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是 一種安全的遠程證明方法，其特殊之處在于，該方法包括以 下步驟
1) 實體A和實體B執(zhí)行用戶認證過程，該過程包括建立實體A和實體B間的安全通道；
2) 若步驟l)已完成安全通道的建立，則進至步驟3);若步驟l)未完成安全通道的
建立，則實體A和實體B通過臨時密鑰交換來協(xié)商實體A和實體B間的會話密鑰，建立所述安全 通道的密鑰；
3) 實體A在所述安全通道中向?qū)嶓wB發(fā)送遠程證明挑戰(zhàn)；
4) 實體B收到步驟3)的信息后，獲取實體B的遠程證明數(shù)據(jù)，并在所述安全通道中將 該證明數(shù)據(jù)發(fā)送給實體A;
5) 實體A收到步驟4)的信息后，驗證所述遠程證明數(shù)據(jù)，從而獲知實體B的平臺配置狀況。
上述步驟l)中的用戶認證過程是TLS認證過程。
上述步驟l)中建立實體A和實體B間的安全通道，是指若所述用戶認證過程建立了實體 A和實體B之間的主密鑰，則該用戶認證過程包含實體A和實體B利用該主密鑰進行的會話密鑰 協(xié)商過程，協(xié)商所述安全通道的密鑰。
上述步驟2)中的實體A和實體B通過臨時密鑰交換來協(xié)商實體A和實體B間的會話密鑰， 是采用Diffie-Hellman密鑰交換來協(xié)商實體A和實體B間的會話密鑰。
上述步驟3)中的遠程證明挑戰(zhàn)是隨機數(shù)nonce。
上述步驟4)中的安全通道若是步驟l)中所建立的安全通道，則所述實體B的遠程證明 數(shù)據(jù)中的平臺簽名包含步驟l)中所建立的安全通道的密鑰。
上述實體B的遠程證明數(shù)據(jù)為AIK證書，PCR值，SML和使用AIK證書中公鑰所對應(yīng)的私 鑰AIKpriv對SHAl (nonce，sk) 、 PCR值的簽名Sign {PCR， SHA1 (nonce，skl); AIKpriv }，其中SHA1 (nonce，skl)是利用雜湊函數(shù)SHAl對隨機數(shù)nonce和步驟l)中所建 立的安全通道的密鑰skl計算的雜湊值。
上述步驟4)中的安全通道若是步驟2)中所建立的安全通道，則實體B的遠程證明數(shù)據(jù) 中的平臺簽名包含了用戶秘密信息和步驟2 )中所建立的安全通道的密鑰。上述實體B的遠程證明數(shù)據(jù)為AIK證書，PCR值，SML和使用AIK證書中公鑰所對應(yīng)的私 鑰AIKpriv對SHAl (nonce， userk，sk2) 、 PCR值的簽名Sign {PCR， SHA1 (nonce， userk， sk2) ; AIKpriv }，其中SHA1 (nonce， userk，sk2)是利用雜湊函數(shù)SHA1對 隨機數(shù)nonce、用戶秘密信息userk和步驟2)中所建立的安全通道的密鑰sk2計算的雜湊值； 所述用戶秘密信息userk是僅涉及實體B的秘密信息或?qū)嶓wA和實體B共享的秘密信息。
上述僅涉及實體B的秘密信息是實體B在實體A處所注冊的用戶名和密碼；所述實體A和實 體B共享的秘密信息是實體A和實體B的共享密鑰。
本發(fā)明的遠程證明方法將安全通道密鑰綁定于遠程證明數(shù)據(jù)中，增強了遠程證明的安全 性；并且，所需綁定的安全通道可以在遠程證明之前完成建立，也可以在遠程證明過程中完 成建立，擴大了應(yīng)用范圍。
具體實施例方式
為了增強遠程證明方法的安全性，本發(fā)明通過綁定用戶認證過程中建立的安全通道的密 鑰，或綁定用戶秘密信息和非用戶認證過程建立的安全通道的密鑰，具體做法是在遠程證明 數(shù)據(jù)中，使用用戶認證過程建立的安全通道的密鑰，或用戶秘密信息和非用戶認證過程建立 的安全通道的密鑰作為平臺簽名(能證明平臺身份的簽名，如AIK簽名)的輸入?yún)?shù)。
基于上述構(gòu)思，本發(fā)明提供的遠程證明方法，具體包括以下步驟
1) 實體A和實體B執(zhí)行用戶認證過程，如TLS認證過程。若用戶認證過程建立了實體A 和實體B之間的主密鑰，則用戶認證過程還包含實體A和實體B利用該主密鑰進行的會話密鑰 協(xié)商過程，即協(xié)商安全通道的密鑰；
2) 若步驟l)建立了實體A和實體B之間的安全通道，則執(zhí)行步驟3);若步驟l)不能夠 建立實體A和實體B之間的安全通道，則實體A和實體B通過臨時密鑰交換來協(xié)商它們之間的會 話密鑰，即協(xié)商安全通道的密鑰，如采用Diffie-Hellman密鑰交換來協(xié)商安全通道的密鑰
3) 實體A在步驟1)或步驟2)中所建立的安全通道中向?qū)嶓wB發(fā)送遠程證明挑戰(zhàn)，如 隨機類如once;
4) 實體B收到步驟3)的信息后，獲取實體B的遠程證明數(shù)據(jù)，然后在步驟l)或步驟2) 所建立的安全通道中發(fā)送給實體A 。
若安全通道是步驟l)中所建立的安全通道，則實體B的遠程證明數(shù)據(jù)中的平臺簽名包含 了步驟l)中所建立的安全通道的密鑰。例如實體B的遠程證明數(shù)據(jù)為AIK證書，PCR值 ，SML和使用AIK證書中公鑰所對應(yīng)的私鑰AIKpriv對SHAl (nonce，sk) 、 PCR值的簽名Sign化CR， SHA1 (nonce， ski) ; AIKpriv }等，其中SHA1 (nonce， ski)是利用雜湊函數(shù) SHAl對nonce和步驟l)中所建立的安全通道的密鑰skl計算的雜湊值；
若安全通道是步驟2)中所建立的安全通道，則實體B的遠程證明數(shù)據(jù)中的平臺簽名包含 了用戶秘密信息和步驟2)中所建立的安全通道的密鑰。例如實體B的遠程證明數(shù)據(jù)為 AIK證書，PCR值，SML和使用AIK證書中公鑰所對應(yīng)的私鑰AIKpriv對SHAl (nonce， userk， sk2) 、 PCR值的簽名Sign(PCR， SHA1 (nonce， userk， sk2) ; AIKpriv }等，其中 SHA1 (nonce， userk，sk2)是利用雜湊函數(shù)SHAl對nonce、用戶秘密信息userk和步驟2) 中所建立的安全通道的密鑰sk2計算的雜湊值。用戶秘密信息userk可以是僅涉及實體B的秘 密信息，如實體B在實體A處所注冊的用戶名和密碼，也可以是實體A和實體B共享的秘密信 息，如共享的密鑰。
5)實體A收到步驟4)的信息后，驗證這些遠程證明數(shù)據(jù)，從而可獲知實體B的平臺配 置狀況。
權(quán)利要求
1.一種安全的遠程證明方法，其特征在于該方法包括以下步驟1)實體A和實體B執(zhí)行用戶認證過程，該過程包括建立實體A和實體B間的安全通道；2)若步驟1)已完成安全通道的建立，則進至步驟3)；若步驟1)未完成安全通道的建立，則實體A和實體B通過臨時密鑰交換來協(xié)商實體A和實體B間的會話密鑰，建立所述安全通道的密鑰；3)實體A在所述安全通道中向?qū)嶓wB發(fā)送遠程證明挑戰(zhàn)；4)實體B收到步驟3)的信息后，獲取實體B的遠程證明數(shù)據(jù)，并在所述安全通道中將該證明數(shù)據(jù)發(fā)送給實體A；5)實體A收到步驟4)的信息后，驗證所述遠程證明數(shù)據(jù)，從而獲知實體B的平臺配置狀況。
2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的遠程證明方法，其特征在于所述步驟l) 中的用戶認證過程是TLS認證過程。
3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的遠程證明方法，其特征在于所述步驟l) 中建立實體A和實體B間的安全通道，是指若所述用戶認證過程建立了實體A和實體B之間的主 密鑰，則該用戶認證過程包含實體A和實體B利用該主密鑰進行的會話密鑰協(xié)商過程，協(xié)商所 述安全通道的密鑰。
4.根據(jù)權(quán)利要求l所述的遠程證明方法，其特征在于所述步驟2) 中的實體A和實體B通過臨時密鑰交換來協(xié)商實體A和實體B間的會話密鑰，是采用 Diffie-Hellman密鑰交換來協(xié)商實體A和實體B間的會話密鑰。
5.根據(jù)權(quán)利要求l所述的遠程證明方法，其特征在于所述步驟3) 中的遠程證明挑戰(zhàn)是隨機數(shù)nonce。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的遠程證明方法，其特征在于所述步驟4) 中的安全通道若是步驟l)中所建立的安全通道，則所述實體B的遠程證明數(shù)據(jù)中的平臺簽名 包含步驟l)中所建立的安全通道的密鑰。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的遠程證明方法，其特征在于所述實體B的 遠程證明數(shù)據(jù)為AIK證書，PCR值，SML和使用AIK證書中公鑰所對應(yīng)的私鑰AIKpriv對 SHA1 (nonce，sk) 、 PCR值的簽名Sign{PCR， SHA1 (nonce，skl) ; AIKpriv }，其中 SHA1 (nonce，skl)是利用雜湊函數(shù)SHAl對隨機數(shù)nonce和步驟l)中所建立的安全通道的 密鑰skl計算的雜湊值。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的遠程證明方法，其特征在于所述步驟4) 中的安全通道若是步驟2)中所建立的安全通道，則實體B的遠程證明數(shù)據(jù)中的平臺簽名包含 了用戶秘密信息和步驟2 )中所建立的安全通道的密鑰。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的遠程證明方法，其特征在于所述實體B的 遠程證明數(shù)據(jù)為AIK證書，PCR值，SML和使用AIK證書中公鑰所對應(yīng)的私鑰AIKpriv對 SHA1 (nonce， userk，sk2) 、 PCR值的簽名Sign {PCR， SHA1 (nonce， userk，sk2); AIKpriv }，其中SHA1 (nonce， userk，sk2)是利用雜湊函數(shù)SHAl對隨機數(shù)nonce、用戶 秘密信息userk和步驟2)中所建立的安全通道的密鑰sk2計算的雜湊值；所述用戶秘密信息 userk是僅涉及實體B的秘密信息或?qū)嶓wA和實體B共享的秘密信息。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的遠程證明方法，其特征在于所述僅涉及 實體B的秘密信息是實體B在實體A處所注冊的用戶名和密碼；所述實體A和實體B共享的秘密 信息是實體A和實體B的共享密鑰。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種安全的遠程證明方法，包括步驟1)實體A和實體B執(zhí)行用戶認證過程，該過程包括建立實體A和實體B間的安全通道；2)若步驟1)已完成安全通道的建立，則進至步驟3)；若步驟1)未完成安全通道的建立，則實體A和實體B通過臨時密鑰交換來協(xié)商實體A和實體B間的會話密鑰，建立所述安全通道的密鑰；3)實體A在所述安全通道中向?qū)嶓wB發(fā)送遠程證明挑戰(zhàn)；4)實體B收到步驟3)的信息后，獲取實體B的遠程證明數(shù)據(jù)，并在所述安全通道中將該證明數(shù)據(jù)發(fā)送給實體A；5)實體A收到步驟4)的信息后，驗證所述遠程證明數(shù)據(jù)，從而獲知實體B的平臺配置狀況。該方法增強了遠程證明的安全性，并且，擴大了其應(yīng)用范圍。
文檔編號H04L9/32GK101610273SQ20091030512
公開日2009年12月23日 申請日期2009年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月3日
發(fā)明者軍 曹, 肖躍雷, 莉 葛, 黃振海 申請人:西安西電捷通無線網(wǎng)絡(luò)通信有限公司