專(zhuān)利名稱(chēng)：實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信保密的方法和智能存儲(chǔ)卡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信保密的方法和智能存儲(chǔ)卡。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，手機(jī)類(lèi)用戶(hù)終端已經(jīng)成為越來(lái)越多人的必備通訊工具之一。然而，無(wú)線通信在給人們帶來(lái)便利的同時(shí)，也不可避免地帶來(lái)了通信的安全問(wèn)題，空中信號(hào)容易被截獲。以GSM網(wǎng)為例，GSM系統(tǒng)中的加密不是端到端的，只是在無(wú)線信道部分進(jìn)行了加密，在地面網(wǎng)中沒(méi)有加密，采用明文傳輸；GSM系統(tǒng)中的認(rèn)證是單向的，只有網(wǎng)絡(luò)對(duì)用戶(hù)的認(rèn)證，而沒(méi)有用戶(hù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)證；GSM中使用的加密密鑰長(zhǎng)度是64位，在現(xiàn)有的解密技術(shù)下，可以在較短時(shí)間內(nèi)破解；在GSM系統(tǒng)中，加密算法是固定不變的，沒(méi)有更多的密鑰算法可供選擇，缺乏算法協(xié)商和加密密鑰協(xié)商過(guò)程。另外，現(xiàn)在的病毒無(wú)孔不入，手機(jī)病毒可以自動(dòng)啟動(dòng)電話錄音功能、自動(dòng)撥打電話、竊取手機(jī)中的私人資料；而且由于信號(hào)在空中接口傳播時(shí)沒(méi)有做加密處理，很容易被竊聽(tīng)。因此有必要對(duì)現(xiàn)有的移動(dòng)通信方式進(jìn)行改造?，F(xiàn)有的移動(dòng)通信保密大多是通過(guò)在用戶(hù)終端上安裝加密軟件，由加密軟件對(duì)要發(fā)送的各類(lèi)信息進(jìn)行加密來(lái)實(shí)現(xiàn)的。加密軟件實(shí)現(xiàn)方法存在許多弊端，例如，加密軟件實(shí)現(xiàn)方法是通過(guò)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)加密處理的，加密速度慢，對(duì)用戶(hù)終端的運(yùn)算性能要求高；另外，加密軟件實(shí)現(xiàn)方法通過(guò)軟件方式不便于密鑰管理，降低了系統(tǒng)的安全性；容易受到用戶(hù)終端上的黑客軟件攻擊；一旦用戶(hù)終端丟失或被盜，難以控制風(fēng)險(xiǎn)。由上面的內(nèi)容可以知道，現(xiàn)有的移動(dòng)通信中所使用的在用戶(hù)終端上安裝加密軟件，由加密軟件對(duì)要發(fā)送的各類(lèi)信息進(jìn)行加密的實(shí)現(xiàn)方法的系統(tǒng)安全性不高，不便于進(jìn)行
密鑰管理。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信保密的方法，該方法能夠提高用戶(hù)終端之間通信的系統(tǒng)安全性。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種智能存儲(chǔ)卡，使用該智能存儲(chǔ)卡能夠提高用戶(hù)終端之間通信的系統(tǒng)安全性。為了達(dá)到上述第一個(gè)目的，本發(fā)明提供了一種實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信保密的方法，該方法利用智能存儲(chǔ)卡對(duì)通話信息進(jìn)行加密和解密，包括以下步驟A、主叫用戶(hù)終端和被叫用戶(hù)終端進(jìn)行各自外接的智能存儲(chǔ)卡間的雙向身份認(rèn)證、 協(xié)商本次會(huì)話密鑰，建立端到端的安全通道；B、主叫用戶(hù)或被叫用戶(hù)中的送話方用戶(hù)終端收到送話用戶(hù)的通話信息后，將所述通話信息發(fā)送到送話方用戶(hù)終端外接的第一智能存儲(chǔ)卡中用協(xié)商的會(huì)話密鑰進(jìn)行加密，并將加密后的通話信息發(fā)送到主叫用戶(hù)或被叫用戶(hù)中的受話方用戶(hù)終端；C、受話方用戶(hù)終端接收到送話方用戶(hù)終端發(fā)來(lái)的加密后的通話信息后，將所述加密后的通話信息發(fā)送到受話方用戶(hù)終端外接的第二智能存儲(chǔ)卡中用協(xié)商的會(huì)話密鑰進(jìn)行解密，得到通話信息輸出。所述智能存儲(chǔ)卡通過(guò)通用數(shù)據(jù)接口外接到用戶(hù)終端。預(yù)先在智能存儲(chǔ)卡中存儲(chǔ)其自身的數(shù)字證書(shū)；步驟A所述的主叫用戶(hù)終端和被叫用戶(hù)終端進(jìn)行各自外接的智能存儲(chǔ)卡間的雙向身份認(rèn)證包括A00、主叫用戶(hù)終端向被叫用戶(hù)終端發(fā)送加密通話請(qǐng)求，被叫用戶(hù)終端接受主叫用戶(hù)終端的加密通話請(qǐng)求后，通話雙方啟動(dòng)各自外接的智能存儲(chǔ)卡的雙向身份認(rèn)證流程；A01、主叫用戶(hù)終端和被叫用戶(hù)終端將各自智能存儲(chǔ)卡中存儲(chǔ)的數(shù)字證書(shū)發(fā)送給對(duì)方智能存儲(chǔ)卡進(jìn)行數(shù)字證書(shū)的有效性驗(yàn)證，如果所述主叫用戶(hù)終端和被叫用戶(hù)終端中有任一用戶(hù)終端外接的智能存儲(chǔ)卡的數(shù)字證書(shū)無(wú)效，則本次通話過(guò)程結(jié)束。預(yù)先在智能存儲(chǔ)卡中存儲(chǔ)證書(shū)吊銷(xiāo)列表CRL，所述的CRL包含被吊銷(xiāo)證書(shū)的唯一標(biāo)識(shí)；步驟AOl所述進(jìn)行數(shù)字證書(shū)的有效性驗(yàn)證的方法是主叫用戶(hù)終端和被叫用戶(hù)終端各自外接的智能存儲(chǔ)卡在存儲(chǔ)的CRL中查找是否有接收到的對(duì)方的數(shù)字證書(shū)的唯一標(biāo)識(shí)，如果有，則對(duì)方的數(shù)字證書(shū)無(wú)效，否則，則對(duì)方的數(shù)字證書(shū)有效。步驟AOl所述主叫用戶(hù)終端和被叫用戶(hù)終端將各自智能存儲(chǔ)卡中存儲(chǔ)的數(shù)字證書(shū)發(fā)送給對(duì)方智能存儲(chǔ)卡進(jìn)行數(shù)字證書(shū)的有效性驗(yàn)證的方法是主叫用戶(hù)終端和被叫用戶(hù)終端各自將接收到的對(duì)方的數(shù)字證書(shū)發(fā)送到證書(shū)授權(quán)中心Ck,由CA驗(yàn)證并將對(duì)方的數(shù)字證書(shū)的有效性告知主叫用戶(hù)終端和被叫用戶(hù)終端各自外接的智能存儲(chǔ)卡。預(yù)先設(shè)定會(huì)話密鑰生成算法；步驟A所述協(xié)商本次會(huì)話密鑰包括A10、主叫用戶(hù)終端和被叫用戶(hù)終端各自外接的智能存儲(chǔ)卡各自產(chǎn)生一隨機(jī)數(shù)，并將各自產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)發(fā)送給對(duì)方；All、主叫用戶(hù)終端和被叫用戶(hù)終端各自外接的智能存儲(chǔ)卡收到對(duì)方發(fā)送的隨機(jī)數(shù)后，將各自產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)與收到的隨機(jī)數(shù)按照預(yù)先設(shè)定的會(huì)話密鑰生成算法運(yùn)算得到會(huì)話密鑰并保存。步驟B所述主叫用戶(hù)或被叫用戶(hù)中的送話方用戶(hù)終端收到送話用戶(hù)的通話信息后，將所述通話信息發(fā)送到第一智能存儲(chǔ)卡進(jìn)行加密之前進(jìn)一步包括送話方用戶(hù)終端將所述通話信息進(jìn)行模數(shù)A/D轉(zhuǎn)換、信源編碼；所述送話方用戶(hù)終端將加密后的通話信息發(fā)送到主叫用戶(hù)或被叫用戶(hù)中的受話方用戶(hù)終端之前進(jìn)一步包括將加密后的通話信息進(jìn)行調(diào)制；步驟C所述受話方用戶(hù)終端接收到送話方用戶(hù)終端發(fā)來(lái)的加密后的通話信息后， 將所述加密后的通話信息發(fā)送到第二智能存儲(chǔ)卡進(jìn)行解密之前進(jìn)一步包括將接收到的加密后信息進(jìn)行解調(diào)；所述受話方用戶(hù)終端將所述加密后的通話信息發(fā)送到第二智能存儲(chǔ)卡進(jìn)行解密之后，得到通話信息輸出之前進(jìn)一步包括將解密后的通話信息進(jìn)行信源解碼、數(shù)模D/A轉(zhuǎn)換。
為了達(dá)到本發(fā)明的另一個(gè)目的，本發(fā)明還提供了一種智能存儲(chǔ)卡，該智能存儲(chǔ)卡應(yīng)用于移動(dòng)通信系統(tǒng)中的用戶(hù)終端，通過(guò)用戶(hù)終端的通用數(shù)據(jù)接口外接到用戶(hù)終端，該智能存儲(chǔ)卡包括通用數(shù)據(jù)接口、核心控制單元；所述通用數(shù)據(jù)接口，用于實(shí)現(xiàn)該智能存儲(chǔ)卡所外接到的用戶(hù)終端與核心控制單元之間的信息交互；所述核心控制單元，用于在該智能存儲(chǔ)卡所外接到的用戶(hù)終端與外接具有相同身份認(rèn)證、密鑰協(xié)商、加密、解密功能的智能存儲(chǔ)卡的另一用戶(hù)終端進(jìn)行通話前，對(duì)所述另一用戶(hù)終端外接的智能存儲(chǔ)卡進(jìn)行身份認(rèn)證，協(xié)商本次會(huì)話密鑰；用于在該智能存儲(chǔ)卡所外接到的用戶(hù)終端與所述另一用戶(hù)終端進(jìn)行通話時(shí)，對(duì)將要發(fā)送到所述另一用戶(hù)終端的通話信息進(jìn)行加密，對(duì)從所述另一用戶(hù)終端接收到的通話信息進(jìn)行解密。所述的核心控制單元包括身份認(rèn)證單元、密鑰生成單元、加密單元、解密單元、存儲(chǔ)單元；所述身份認(rèn)證單元，用于通過(guò)通用數(shù)據(jù)接口接收該智能存儲(chǔ)卡所外接到的用戶(hù)終端發(fā)來(lái)的所述另一用戶(hù)終端外接的智能存儲(chǔ)卡的數(shù)字證書(shū)，對(duì)數(shù)字證書(shū)進(jìn)行有效性驗(yàn)證；所述密鑰生成單元，用于在所述協(xié)商本次會(huì)話密鑰時(shí)生成隨機(jī)數(shù)，并將所述生成的隨機(jī)數(shù)通過(guò)通用數(shù)據(jù)接口發(fā)送到該智能存儲(chǔ)卡所外接到的用戶(hù)終端，用于在接收到該智能存儲(chǔ)卡所外接到的用戶(hù)終端通過(guò)通用數(shù)據(jù)接口發(fā)送來(lái)的從所述另一用戶(hù)終端接收到的隨機(jī)數(shù)時(shí)，根據(jù)所述生成的隨機(jī)數(shù)和接收到的隨機(jī)數(shù)生成會(huì)話密鑰，并將所述生成的會(huì)話密鑰發(fā)送到存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)；所述加密單元，用于通過(guò)通用數(shù)據(jù)接口接收到該智能存儲(chǔ)卡所外接到的用戶(hù)終端的將要發(fā)送到所述另一用戶(hù)終端的通話信息時(shí)，使用所述生成的會(huì)話密鑰對(duì)所述通話信息進(jìn)行加密，并將加密后通話信息通過(guò)通用數(shù)據(jù)接口發(fā)送回該智能存儲(chǔ)卡所外接到的用戶(hù)終端；所述解密單元，用于通過(guò)通用數(shù)據(jù)接口接收到該智能存儲(chǔ)卡所外接到的用戶(hù)終端發(fā)來(lái)的從所述另一用戶(hù)終端接收到的加密后通話信息時(shí)，使用所述生成的會(huì)話密鑰對(duì)所述加密后通話信息解密，并將解密后通話信息通過(guò)通用數(shù)據(jù)接口發(fā)送回該智能存儲(chǔ)卡所外接到的用戶(hù)終端；所述存儲(chǔ)單元用于接收并存儲(chǔ)密鑰生成單元發(fā)送來(lái)的會(huì)話密鑰；用于在該智能存儲(chǔ)卡所外接到的用戶(hù)終端與所述另一用戶(hù)終端的通話結(jié)束后刪除所述存儲(chǔ)的會(huì)話密鑰。所述的存儲(chǔ)單元進(jìn)一步存儲(chǔ)證書(shū)吊銷(xiāo)列表CRL ；所述身份認(rèn)證單元在存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的CRL中查找是否有所述用戶(hù)終端發(fā)來(lái)的數(shù)字證書(shū)的唯一標(biāo)識(shí)，如果有，則所述數(shù)字證書(shū)無(wú)效，否則所述數(shù)字證書(shū)有效。由上面的技術(shù)方案可以知道，本發(fā)明利用智能存儲(chǔ)卡，將智能存儲(chǔ)卡通過(guò)用戶(hù)終端的通用數(shù)據(jù)接口外接到用戶(hù)終端，在兩個(gè)外接具有相同的身份認(rèn)證、密鑰協(xié)商、加密、解密功能的智能存儲(chǔ)卡的用戶(hù)終端進(jìn)行通信前，對(duì)通話雙方外接的智能存儲(chǔ)卡進(jìn)行身份認(rèn)證，協(xié)商本次會(huì)話密鑰，在通話雙方通信時(shí)利用智能存儲(chǔ)卡對(duì)通話信息進(jìn)行加密和解密操作，使得通話雙方的身份得到驗(yàn)證，由于每次通話前都要進(jìn)行密鑰協(xié)商，而且密鑰存放在硬件內(nèi)，通話雙方的通話信息加密和解密也都是在硬件內(nèi)進(jìn)行，因此密鑰的安全性得到了保證，同時(shí)也便于密鑰的管理，又由于保證了密鑰的安全性，進(jìn)而也提高了系統(tǒng)的安全性。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例用戶(hù)終端加密通信流程示意圖；圖2是是本發(fā)明實(shí)施例實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信保密的方法流程圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例智能存儲(chǔ)卡的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合附圖并舉實(shí)施例， 對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明的主要思想是用戶(hù)終端通過(guò)外接智能存儲(chǔ)卡，由智能存儲(chǔ)卡實(shí)現(xiàn)通話雙方通信前的身份認(rèn)證、密鑰協(xié)商和通話時(shí)的通話信息的加密、解密功能，實(shí)現(xiàn)完全由通話雙方控制的端到端的加密通信，提高了系統(tǒng)的安全性。本發(fā)明的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的加密通話，需要通話雙方通過(guò)通用數(shù)據(jù)接口外接具有相同的身份認(rèn)證、密鑰協(xié)商、加密、解密功能的智能存儲(chǔ)卡，且在加密通話前通話雙方要對(duì)各自外接的智能存儲(chǔ)卡的進(jìn)行雙向身份認(rèn)證，協(xié)商本次會(huì)話密鑰，建立起端到端的安全通道。參見(jiàn)圖1，圖1是本發(fā)明實(shí)施例用戶(hù)終端加密通信流程示意圖，第一智能存儲(chǔ)卡通過(guò)送話用戶(hù)終端的通用數(shù)據(jù)接口外接到送話用戶(hù)終端；第二智能存儲(chǔ)卡通過(guò)受話用戶(hù)終端的通用數(shù)據(jù)接口外接到受話用戶(hù)終端。這里，用戶(hù)終端按照現(xiàn)有的通用數(shù)據(jù)接口協(xié)議對(duì)智能存儲(chǔ)卡進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)。在送話方，話音信號(hào)進(jìn)入送話用戶(hù)終端后，經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換和信源編碼轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信息，數(shù)字信息經(jīng)送話用戶(hù)終端的通用數(shù)據(jù)接口進(jìn)入第一智能存儲(chǔ)卡，在第一智能存儲(chǔ)卡對(duì)所述數(shù)字信息進(jìn)行加密后，將加密信息經(jīng)第一通用數(shù)據(jù)接口返回到送話用戶(hù)終端，在送話用戶(hù)終端中對(duì)加密信息進(jìn)行信息調(diào)制后發(fā)送；在受話方，受話用戶(hù)終端接收到調(diào)制信息后，先對(duì)調(diào)制信息進(jìn)行解調(diào)得到加密信息，加密信息經(jīng)受話用戶(hù)終端的通用數(shù)據(jù)接口進(jìn)入第二智能存儲(chǔ)卡，在第二智能存儲(chǔ)卡中對(duì)加密信息進(jìn)行解密得到數(shù)字信息，數(shù)字信息經(jīng)受話用戶(hù)終端的通用數(shù)據(jù)接口返回到受話用戶(hù)終端，在受話用戶(hù)終端中對(duì)數(shù)字信息進(jìn)行信源解碼、D/A轉(zhuǎn)換后轉(zhuǎn)變?yōu)樵捯粜盘?hào)輸出。參見(jiàn)圖2，圖2是本發(fā)明實(shí)施例實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信保密的方法流程圖，該方法包括以下步驟步驟201、主叫用戶(hù)終端要與被叫用戶(hù)終端通話時(shí)，發(fā)送加密通話請(qǐng)求給被叫用戶(hù)終端，被叫用戶(hù)終端接受主叫用戶(hù)終端的加密通話請(qǐng)求后，通話雙方啟動(dòng)各自外接的智能存儲(chǔ)卡間的雙向身份認(rèn)證流程。步驟202、主叫用戶(hù)終端和被叫用戶(hù)終端進(jìn)行各自外接的智能存儲(chǔ)卡間的雙向身份認(rèn)證，協(xié)商本次通話密鑰，建立端到端的安全通道。這里，主叫用戶(hù)終端和被叫用戶(hù)終端雙方進(jìn)行各自外接的智能存儲(chǔ)卡間的身份認(rèn)證流程是雙向的，通話雙方各自外接的智能存儲(chǔ)卡的數(shù)字證書(shū)預(yù)先保存各自的智能存儲(chǔ)卡中，在進(jìn)行身份認(rèn)證時(shí)，通話雙方將各自智能存儲(chǔ)卡中保存的數(shù)字證書(shū)發(fā)送到對(duì)方的智能存儲(chǔ)卡中進(jìn)行證書(shū)有效性驗(yàn)證。這里，數(shù)字證書(shū)中包含數(shù)字證書(shū)自身的唯一標(biāo)識(shí)。數(shù)字證書(shū)有效性驗(yàn)證有兩種驗(yàn)證方式
Al，基于證書(shū)吊銷(xiāo)列表(CRL)，CRL是由證書(shū)授權(quán)中心(CA)簽名的一組電子文檔， 包含了被吊銷(xiāo)數(shù)字證書(shū)的唯一標(biāo)識(shí)，數(shù)字證書(shū)驗(yàn)證方利用CRL來(lái)驗(yàn)證數(shù)字證書(shū)持有者的數(shù)字證書(shū)是否有效。如果采用基于CRL的驗(yàn)證方式，則預(yù)先在用戶(hù)終端各自的智能存儲(chǔ)卡中存儲(chǔ)CRL， 當(dāng)用戶(hù)終端外接的智能存儲(chǔ)卡的數(shù)字證書(shū)因其私鑰遺失、泄漏或被破解等原因必須被吊銷(xiāo)時(shí)，CA要將吊銷(xiāo)的數(shù)字證書(shū)信息及時(shí)發(fā)送到關(guān)聯(lián)用戶(hù)的用戶(hù)終端的智能存儲(chǔ)卡中存儲(chǔ)。這里的關(guān)聯(lián)用戶(hù)的用戶(hù)終端指所有使用此類(lèi)智能存儲(chǔ)卡進(jìn)行加密通話的用戶(hù)終端。通話雙方各自的智能存儲(chǔ)卡收到對(duì)方發(fā)送的數(shù)字證書(shū)后，就在各自智能存儲(chǔ)卡內(nèi)保存的CRL中查找是否有對(duì)方數(shù)字證書(shū)的唯一標(biāo)識(shí)，如果沒(méi)有，則證明雙方數(shù)字證書(shū)有效； 否則，數(shù)字證書(shū)被視為無(wú)效。A2，基于CA進(jìn)行驗(yàn)證，通話雙方收到對(duì)方發(fā)送的數(shù)字證書(shū)后，將對(duì)方的數(shù)字證書(shū)發(fā)送給Ck,由CA驗(yàn)證通話雙方的數(shù)字證書(shū)的有效性，CA再將驗(yàn)證結(jié)果告知通話雙方各自外接的智能存儲(chǔ)卡。在進(jìn)行了通話雙方各自外接的智能存儲(chǔ)卡的身份認(rèn)證之后，通話雙方開(kāi)始協(xié)商本次通話的密鑰，協(xié)商流程為Bi、通話雙方各自的智能存儲(chǔ)卡各自產(chǎn)生一隨機(jī)數(shù)，并將各自產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)發(fā)送給對(duì)方；B2、通話雙方各自的智能存儲(chǔ)卡在收到對(duì)方發(fā)送的隨機(jī)數(shù)后，將各自產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)與收到的隨機(jī)數(shù)按照預(yù)先約定的現(xiàn)有技術(shù)的會(huì)話密鑰生成算法得到會(huì)話密鑰。這里的會(huì)話密鑰生成算法生成的會(huì)話密鑰是對(duì)稱(chēng)密鑰。完成協(xié)商本次會(huì)話密鑰流程后，主叫用戶(hù)終端與被叫用戶(hù)終端之間端到端的安全通道建立。步驟203、主叫用戶(hù)或被叫用戶(hù)中的送話方用戶(hù)終端接收到送話用戶(hù)的話音信息后，將話音信息進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換、信源編碼后轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信息，并將數(shù)字信息經(jīng)通用數(shù)據(jù)接口發(fā)送到送話方用戶(hù)終端外接的智能存儲(chǔ)卡。步驟204、送話方用戶(hù)終端外接的智能存儲(chǔ)卡接收到送話方用戶(hù)終端發(fā)來(lái)的數(shù)字信息后，將數(shù)字信息加密得到已加密信息，并將已加密信息經(jīng)通用數(shù)據(jù)接口發(fā)送回送話方用戶(hù)終端。本步驟中，智能存儲(chǔ)卡使用協(xié)商得到的本次會(huì)話密鑰對(duì)數(shù)字信息進(jìn)行加密。步驟205、送話方用戶(hù)終端接收到送話方用戶(hù)終端外接的智能存儲(chǔ)卡發(fā)來(lái)的已加密信息后，將已加密信息進(jìn)行調(diào)制，并將調(diào)制后信息發(fā)送到主叫用戶(hù)或被叫用戶(hù)中的受話方用戶(hù)終端。步驟206、受話方用戶(hù)終端接收到送話方用戶(hù)終端發(fā)來(lái)的調(diào)制后信息后，將調(diào)制后信息解調(diào)得到已加密信息，并將已加密信息經(jīng)通用數(shù)據(jù)接口發(fā)送到受話方用戶(hù)終端外接的智能存儲(chǔ)卡。步驟207、受話方用戶(hù)終端外接的智能存儲(chǔ)卡接收到受話方用戶(hù)終端發(fā)來(lái)的已加密信息后，將已加密信息解密得到數(shù)字信息，并將數(shù)字信息經(jīng)通用數(shù)據(jù)接口發(fā)送回受話方用戶(hù)終端。本步驟中，智能存儲(chǔ)卡使用協(xié)商得到的本次會(huì)話密鑰對(duì)數(shù)字信息進(jìn)行解密。
步驟208、受話方用戶(hù)終端接收到受話方用戶(hù)終端外接的智能存儲(chǔ)卡發(fā)來(lái)的數(shù)字信息后，將數(shù)字信息進(jìn)行信源解碼、D/A轉(zhuǎn)換后轉(zhuǎn)變?yōu)樵捯粜畔⑤敵觥１静襟E執(zhí)行完后，如果通話雙方的通話沒(méi)有結(jié)束，則繼續(xù)返回步驟203執(zhí)行。采用本發(fā)明技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的移動(dòng)通信保密的方法，能夠有效的保證通話的安全性。以手機(jī)為例，一旦用戶(hù)發(fā)現(xiàn)卡丟失，可以立即通知發(fā)卡方或可信第三方如CA中心，由發(fā)卡方對(duì)丟失的卡做失效處理，即吊銷(xiāo)卡的數(shù)字證書(shū)和卡ID號(hào)，并通知所有與丟失卡有關(guān)聯(lián)的用戶(hù)，將丟失卡的ID號(hào)以及吊銷(xiāo)的卡的數(shù)字證書(shū)號(hào)發(fā)送到關(guān)聯(lián)用戶(hù)的卡中存儲(chǔ)；如果通話雙方是基于CA進(jìn)行身份認(rèn)證的，則只需通知CA，無(wú)需發(fā)送吊銷(xiāo)的數(shù)字證書(shū)號(hào)到關(guān)聯(lián)用戶(hù)的卡中存儲(chǔ)。如果有用戶(hù)試圖用丟失的卡冒充合法用戶(hù)與其他用戶(hù)通話，在建立通話前，由于通話雙方要進(jìn)行卡對(duì)卡的雙向身份認(rèn)證，在認(rèn)證過(guò)程中，其他用戶(hù)的卡就會(huì)發(fā)現(xiàn)該卡已失效，認(rèn)證失敗，進(jìn)而拒絕與該卡建立通話連接，有效地保證了通話的安全性。如果有人試圖用丟失的卡監(jiān)聽(tīng)其他用戶(hù)之間的加密通話，這也是不可能的，因?yàn)槊看瓮ㄔ捛岸家M(jìn)行密鑰協(xié)商，因而每次使用的密鑰都不一樣。本發(fā)明還提供了一種智能存儲(chǔ)卡，該智能存儲(chǔ)卡應(yīng)用于移動(dòng)通信系統(tǒng)中的手機(jī)類(lèi)用戶(hù)終端，通過(guò)用戶(hù)終端的通用數(shù)據(jù)接口外接到用戶(hù)終端；參見(jiàn)圖3，圖3是本發(fā)明實(shí)施例智能存儲(chǔ)卡的結(jié)構(gòu)示意圖，該智能存儲(chǔ)卡包括通用數(shù)據(jù)接口 310、核心控制單元320 ；其中，通用數(shù)據(jù)接口 310，用于實(shí)現(xiàn)該智能存儲(chǔ)卡所外接到的用戶(hù)終端與核心控制單元 320之間的信息交互；核心控制單元320，用于在該智能存儲(chǔ)卡所外接到的用戶(hù)終端與外接具有相同身份認(rèn)證、密鑰協(xié)商、加密、解密功能的智能存儲(chǔ)卡的另一用戶(hù)終端進(jìn)行通話前，對(duì)所述另一用戶(hù)終端外接的智能存儲(chǔ)卡進(jìn)行身份認(rèn)證，協(xié)商本次會(huì)話密鑰；用于在該智能存儲(chǔ)卡所外接到的用戶(hù)終端與所述另一用戶(hù)終端進(jìn)行通話時(shí)，對(duì)將要發(fā)送到所述另一用戶(hù)終端的通話信息進(jìn)行加密，對(duì)從所述另一用戶(hù)終端接收到的通話信息進(jìn)行解密。所述的核心控制單元320包括身份認(rèn)證單元321、密鑰生成單元322、加密單元 323、解密單元324、存儲(chǔ)單元325 ；其中，身份認(rèn)證單元321，用于通過(guò)通用數(shù)據(jù)接口 310接收該智能存儲(chǔ)卡所外接到的用戶(hù)終端發(fā)來(lái)的所述另一用戶(hù)終端外接的智能存儲(chǔ)卡的數(shù)字證書(shū)，對(duì)數(shù)字證書(shū)進(jìn)行有效性驗(yàn)證；這里，需要說(shuō)明的是，所述的數(shù)字證書(shū)中包含數(shù)字證書(shū)自身的唯一標(biāo)識(shí)。密鑰生成單元322，用于在所述協(xié)商本次會(huì)話密鑰時(shí)生成隨機(jī)數(shù)，并將所述生成的隨機(jī)數(shù)通過(guò)通用數(shù)據(jù)接口 310發(fā)送到該智能存儲(chǔ)卡所外接到的用戶(hù)終端，用于在接收到該智能存儲(chǔ)卡所外接到的用戶(hù)終端通過(guò)通用數(shù)據(jù)接口 310發(fā)送來(lái)的從所述另一用戶(hù)終端接收到的隨機(jī)數(shù)時(shí)，根據(jù)所述生成的隨機(jī)數(shù)和接收到的隨機(jī)數(shù)生成會(huì)話密鑰，并將所述生成的會(huì)話密鑰發(fā)送到存儲(chǔ)單元325存儲(chǔ)；加密單元323，用于通過(guò)通用數(shù)據(jù)接口 310接收到該智能存儲(chǔ)卡所外接到的用戶(hù)終端的將要發(fā)送到所述另一用戶(hù)終端的通話信息時(shí)，使用所述生成的會(huì)話密鑰對(duì)所述通話信息進(jìn)行加密，并將加密后通話信息通過(guò)通用數(shù)據(jù)接口 310發(fā)送回該智能存儲(chǔ)卡所外接到的用戶(hù)終端；解密單元324，用于通過(guò)通用數(shù)據(jù)接口 310接收到該智能存儲(chǔ)卡所外接到的用戶(hù)終端發(fā)來(lái)的從所述另一用戶(hù)終端接收到的加密后通話信息時(shí)，使用所述生成的會(huì)話密鑰對(duì)所述加密后通話信息解密，并將解密后通話信息通過(guò)通用數(shù)據(jù)接口 310發(fā)送回該智能存儲(chǔ)卡所外接到的用戶(hù)終端；存儲(chǔ)單元325，用于接收并存儲(chǔ)密鑰生成單元322發(fā)送來(lái)的會(huì)話密鑰；用于在該智能存儲(chǔ)卡所外接到的用戶(hù)終端與所述另一用戶(hù)終端的通話結(jié)束后刪除所述存儲(chǔ)的會(huì)話密鑰。所述的存儲(chǔ)單元325進(jìn)一步存儲(chǔ)證書(shū)吊銷(xiāo)列表CRL ；所述身份認(rèn)證單元321在存儲(chǔ)單元325中存儲(chǔ)的CRL中查找是否有所述用戶(hù)終端發(fā)來(lái)的數(shù)字證書(shū)的唯一標(biāo)識(shí)，如果有，則所述數(shù)字證書(shū)無(wú)效，否則所述數(shù)字證書(shū)有效。由上面的實(shí)施例可以看出，本發(fā)明的這種實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信保密的方法，通過(guò)在用戶(hù)終端上外接一硬件設(shè)備智能存儲(chǔ)卡，由外接的智能存儲(chǔ)卡來(lái)完成交互信息的加、解密處理以及密鑰管理。由于硬件運(yùn)算速度快，這樣做不僅提高了加、解密處理速度，同時(shí)降低了對(duì)用戶(hù)終端的性能要求；由于密鑰是存放在安全硬件內(nèi)的，加解密處理也在卡內(nèi)進(jìn)行，密鑰不出卡，密鑰的安全性得到了保證，同時(shí)也便于密鑰管理；又由于應(yīng)用本發(fā)明的用戶(hù)終端通話前必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的身份認(rèn)證，即使用戶(hù)終端丟失或被盜也不會(huì)帶來(lái)安全風(fēng)險(xiǎn)。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，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)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信保密的方法，其特征在于，該方法利用智能存儲(chǔ)卡對(duì)通話信息進(jìn)行加密和解密，包括以下步驟A、主叫用戶(hù)終端和被叫用戶(hù)終端進(jìn)行各自外接的智能存儲(chǔ)卡間的雙向身份認(rèn)證、協(xié)商本次會(huì)話密鑰，建立端到端的安全通道；B、主叫用戶(hù)或被叫用戶(hù)中的送話方用戶(hù)終端收到送話用戶(hù)的通話信息后，將所述通話信息發(fā)送到送話方用戶(hù)終端外接的第一智能存儲(chǔ)卡中用協(xié)商的會(huì)話密鑰進(jìn)行加密，并將加密后的通話信息發(fā)送到主叫用戶(hù)或被叫用戶(hù)中的受話方用戶(hù)終端；C、受話方用戶(hù)終端接收到送話方用戶(hù)終端發(fā)來(lái)的加密后的通話信息后，將所述加密后的通話信息發(fā)送到受話方用戶(hù)終端外接的第二智能存儲(chǔ)卡中用協(xié)商的會(huì)話密鑰進(jìn)行解密， 得到通話信息輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信保密的方法，其特征在于，所述智能存儲(chǔ)卡通過(guò)通用數(shù)據(jù)接口外接到用戶(hù)終端。
3.如權(quán)利要求2所述的實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信保密的方法，其特征在于，預(yù)先在智能存儲(chǔ)卡中存儲(chǔ)其自身的數(shù)字證書(shū)；所述數(shù)字證書(shū)包含數(shù)字證書(shū)自身的唯一標(biāo)識(shí)；步驟A所述的主叫用戶(hù)終端和被叫用戶(hù)終端進(jìn)行各自外接的智能存儲(chǔ)卡間的雙向身份認(rèn)證包括A00、主叫用戶(hù)終端向被叫用戶(hù)終端發(fā)送加密通話請(qǐng)求，被叫用戶(hù)終端接受主叫用戶(hù)終端的加密通話請(qǐng)求后，通話雙方啟動(dòng)各自外接的智能存儲(chǔ)卡的雙向身份認(rèn)證流程；A01、主叫用戶(hù)終端和被叫用戶(hù)終端將各自智能存儲(chǔ)卡中存儲(chǔ)的數(shù)字證書(shū)發(fā)送給對(duì)方智能存儲(chǔ)卡進(jìn)行數(shù)字證書(shū)的有效性驗(yàn)證，如果所述主叫用戶(hù)終端和被叫用戶(hù)終端中有任一用戶(hù)終端外接的智能存儲(chǔ)卡的數(shù)字證書(shū)無(wú)效，則本次通話過(guò)程結(jié)束。
4.如權(quán)利要求3所述的實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信保密的方法，其特征在于，預(yù)先在智能存儲(chǔ)卡中存儲(chǔ)證書(shū)吊銷(xiāo)列表CRL，所述的CRL包含被吊銷(xiāo)證書(shū)的唯一標(biāo)識(shí)；步驟AOl所述進(jìn)行數(shù)字證書(shū)的有效性驗(yàn)證的方法是主叫用戶(hù)終端和被叫用戶(hù)終端各自外接的智能存儲(chǔ)卡在存儲(chǔ)的CRL中查找是否有接收到的對(duì)方的數(shù)字證書(shū)的唯一標(biāo)識(shí)，如果有，則對(duì)方的數(shù)字證書(shū)無(wú)效，否則，則對(duì)方的數(shù)字證書(shū)有效。
5.如權(quán)利要求3所述的實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信保密的方法，其特征在于，步驟AOl所述主叫用戶(hù)終端和被叫用戶(hù)終端將各自智能存儲(chǔ)卡中存儲(chǔ)的數(shù)字證書(shū)發(fā)送給對(duì)方智能存儲(chǔ)卡進(jìn)行數(shù)字證書(shū)的有效性驗(yàn)證的方法是主叫用戶(hù)終端和被叫用戶(hù)終端各自將接收到的對(duì)方的數(shù)字證書(shū)發(fā)送到證書(shū)授權(quán)中心CA，由CA驗(yàn)證并將對(duì)方的數(shù)字證書(shū)的有效性告知主叫用戶(hù)終端和被叫用戶(hù)終端各自外接的智能存儲(chǔ)卡。
6.如權(quán)利要求4或5所述的實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信保密的方法，其特征在于，預(yù)先設(shè)定會(huì)話密鑰生成算法；步驟A所述協(xié)商本次會(huì)話密鑰包括A10、主叫用戶(hù)終端和被叫用戶(hù)終端各自外接的智能存儲(chǔ)卡各自產(chǎn)生一隨機(jī)數(shù)，并將各自產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)發(fā)送給對(duì)方；All、主叫用戶(hù)終端和被叫用戶(hù)終端各自外接的智能存儲(chǔ)卡收到對(duì)方發(fā)送的隨機(jī)數(shù)后， 將各自產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)與收到的隨機(jī)數(shù)按照預(yù)先設(shè)定的會(huì)話密鑰生成算法運(yùn)算得到會(huì)話密鑰并保存。
7.如權(quán)利要求5所述的實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信保密的方法，其特征在于，步驟B所述主叫用戶(hù)或被叫用戶(hù)中的送話方用戶(hù)終端收到送話用戶(hù)的通話信息后，將所述通話信息發(fā)送到第一智能存儲(chǔ)卡進(jìn)行加密之前進(jìn)一步包括送話方用戶(hù)終端將所述通話信息進(jìn)行模數(shù)A/D轉(zhuǎn)換、 信源編碼；所述送話方用戶(hù)終端將加密后的通話信息發(fā)送到主叫用戶(hù)或被叫用戶(hù)中的受話方用戶(hù)終端之前進(jìn)一步包括將加密后的通話信息進(jìn)行調(diào)制；步驟C所述受話方用戶(hù)終端接收到送話方用戶(hù)終端發(fā)來(lái)的加密后的通話信息后，將所述加密后的通話信息發(fā)送到第二智能存儲(chǔ)卡進(jìn)行解密之前進(jìn)一步包括將接收到的加密后信息進(jìn)行解調(diào)；所述受話方用戶(hù)終端將所述加密后的通話信息發(fā)送到第二智能存儲(chǔ)卡進(jìn)行解密之后，得到通話信息輸出之前進(jìn)一步包括將解密后的通話信息進(jìn)行信源解碼、數(shù)模 D/A轉(zhuǎn)換。
8.一種智能存儲(chǔ)卡，其特征在于，該智能存儲(chǔ)卡應(yīng)用于移動(dòng)通信系統(tǒng)中的用戶(hù)終端，通過(guò)用戶(hù)終端的通用數(shù)據(jù)接口外接到用戶(hù)終端，該智能存儲(chǔ)卡包括通用數(shù)據(jù)接口、核心控制單元；所述通用數(shù)據(jù)接口，用于實(shí)現(xiàn)該智能存儲(chǔ)卡所外接到的用戶(hù)終端與核心控制單元之間的信息交互；所述核心控制單元，用于在該智能存儲(chǔ)卡所外接到的用戶(hù)終端與外接具有相同身份認(rèn)證、密鑰協(xié)商、加密、解密功能的智能存儲(chǔ)卡的另一用戶(hù)終端進(jìn)行通話前，對(duì)所述另一用戶(hù)終端外接的智能存儲(chǔ)卡進(jìn)行身份認(rèn)證，協(xié)商本次會(huì)話密鑰；用于在該智能存儲(chǔ)卡所外接到的用戶(hù)終端與所述另一用戶(hù)終端進(jìn)行通話時(shí)，對(duì)將要發(fā)送到所述另一用戶(hù)終端的通話信息進(jìn)行加密，對(duì)從所述另一用戶(hù)終端接收到的通話信息進(jìn)行解密。
9.如權(quán)利要求8所述的智能存儲(chǔ)卡，其特征在于，所述的核心控制單元包括身份認(rèn)證單元、密鑰生成單元、加密單元、解密單元、存儲(chǔ)單元；所述身份認(rèn)證單元，用于通過(guò)通用數(shù)據(jù)接口接收該智能存儲(chǔ)卡所外接到的用戶(hù)終端發(fā)來(lái)的所述另一用戶(hù)終端外接的智能存儲(chǔ)卡的數(shù)字證書(shū)，對(duì)數(shù)字證書(shū)進(jìn)行有效性驗(yàn)證；所述密鑰生成單元，用于在所述協(xié)商本次會(huì)話密鑰時(shí)生成隨機(jī)數(shù)，并將所述生成的隨機(jī)數(shù)通過(guò)通用數(shù)據(jù)接口發(fā)送到該智能存儲(chǔ)卡所外接到的用戶(hù)終端，用于在接收到該智能存儲(chǔ)卡所外接到的用戶(hù)終端通過(guò)通用數(shù)據(jù)接口發(fā)送來(lái)的從所述另一用戶(hù)終端接收到的隨機(jī)數(shù)時(shí)，根據(jù)所述生成的隨機(jī)數(shù)和接收到的隨機(jī)數(shù)生成會(huì)話密鑰，并將所述生成的會(huì)話密鑰發(fā)送到存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)；所述加密單元，用于通過(guò)通用數(shù)據(jù)接口接收到該智能存儲(chǔ)卡所外接到的用戶(hù)終端的將要發(fā)送到所述另一用戶(hù)終端的通話信息時(shí)，使用所述生成的會(huì)話密鑰對(duì)所述通話信息進(jìn)行加密，并將加密后通話信息通過(guò)通用數(shù)據(jù)接口發(fā)送回該智能存儲(chǔ)卡所外接到的用戶(hù)終端；所述解密單元，用于通過(guò)通用數(shù)據(jù)接口接收到該智能存儲(chǔ)卡所外接到的用戶(hù)終端發(fā)來(lái)的從所述另一用戶(hù)終端接收到的加密后通話信息時(shí)，使用所述生成的會(huì)話密鑰對(duì)所述加密后通話信息解密，并將解密后通話信息通過(guò)通用數(shù)據(jù)接口發(fā)送回該智能存儲(chǔ)卡所外接到的用戶(hù)終端；所述存儲(chǔ)單元用于接收并存儲(chǔ)密鑰生成單元發(fā)送來(lái)的會(huì)話密鑰；用于在該智能存儲(chǔ)卡所外接到的用戶(hù)終端與所述另一用戶(hù)終端的通話結(jié)束后刪除所述存儲(chǔ)的會(huì)話密鑰。
10.如權(quán)利要求9所述的智能存儲(chǔ)卡，其特征在于，所述的存儲(chǔ)單元進(jìn)一步存儲(chǔ)證書(shū)吊銷(xiāo)列表CRL ；所述身份認(rèn)證單元在存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的CRL中查找是否有所述用戶(hù)終端發(fā)來(lái)的數(shù)字證書(shū)的唯一標(biāo)識(shí)，如果有，則所述數(shù)字證書(shū)無(wú)效，否則所述數(shù)字證書(shū)有效。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信保密的方法，該方法利用智能存儲(chǔ)卡，將智能存儲(chǔ)卡通過(guò)用戶(hù)終端的通用數(shù)據(jù)接口外接到用戶(hù)終端，在兩個(gè)外接具有相同的身份認(rèn)證、密鑰協(xié)商、加密、解密功能的智能存儲(chǔ)卡的用戶(hù)終端進(jìn)行通信前，對(duì)通話雙方外接的智能存儲(chǔ)卡進(jìn)行身份認(rèn)證，協(xié)商本次會(huì)話密鑰，在通話雙方通信時(shí)利用智能存儲(chǔ)卡對(duì)通話信息進(jìn)行加密和解密操作。本發(fā)明還提供了一種智能存儲(chǔ)卡。應(yīng)用本發(fā)明的方法，使得通話雙方的身份得到驗(yàn)證，由于每次通話前都要進(jìn)行密鑰協(xié)商，而且密鑰存放在硬件內(nèi)，通話雙方的通話信息加密和解密也都是在硬件內(nèi)進(jìn)行，因此密鑰的安全性得到了保證，同時(shí)也便于密鑰的管理，又由于保證了密鑰的安全性，進(jìn)而提高了系統(tǒng)的安全性。
文檔編號(hào)H04W88/02GK102572817SQ20101061494
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月21日
發(fā)明者劉道斌, 廖劍, 王晨陽(yáng), 陳慶方 申請(qǐng)人:普天信息技術(shù)研究院有限公司