專利名稱：一種驗(yàn)證信息完整性的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信息安全領(lǐng)域，尤其涉及一種驗(yàn)證信息完整性的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)利用可信計(jì)算技術(shù)和雙線性對的簽密方案(一種同時(shí)實(shí)現(xiàn)數(shù)字簽名和加密的密碼技術(shù))提出了一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)安全傳輸模型，滿足了物聯(lián)網(wǎng)的ONS (Object NamingService，對象名解析服務(wù))查詢以及物品信息傳輸兩個(gè)環(huán)節(jié)的安全需求，具有安全性、匿名性、可信性和抗攻擊性等特點(diǎn)。然而，現(xiàn)有技術(shù)需要進(jìn)行較為復(fù)雜的計(jì)算，對物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)設(shè)備的運(yùn)算能力提出了較高要求。與數(shù)字簽名相比，消息認(rèn)證碼(MAC)的計(jì)算復(fù)雜度相對較小，更適合應(yīng)用于實(shí)際的物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)設(shè)備。輕量化的密碼算法、密碼協(xié)議以及可設(shè)定安全等級的密碼技術(shù)屬于物聯(lián)網(wǎng)安全體系的關(guān)鍵技術(shù)。但是，傳統(tǒng)的MAC機(jī)制只能用于驗(yàn)證消息 完整性，不能抵御重放攻擊。另一方面，作為物聯(lián)網(wǎng)所使用的主要網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)之一，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)存在節(jié)點(diǎn)控制、節(jié)點(diǎn)捕獲等固有的安全威脅。因此，應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)的安全機(jī)制還應(yīng)考慮如何防止上述威脅導(dǎo)致的安全風(fēng)險(xiǎn)影響整個(gè)安全體系。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種驗(yàn)證信息完整性的方法和系統(tǒng)，其具有安全性高、防重放、適用于多種環(huán)境的特點(diǎn)。本發(fā)明提供的一種驗(yàn)證信息完整性的方法，包括步驟SI :消息認(rèn)證碼生成設(shè)備接收主機(jī)發(fā)送的待發(fā)送消息，更新并獲取第一動態(tài)因子；步驟S2 :所述消息認(rèn)證碼生成設(shè)備對所述第一動態(tài)因子做單向變換，得到第一數(shù)值；步驟S3 :所述消息認(rèn)證碼生成設(shè)備更新所述第一動態(tài)因子，并獲取當(dāng)前第一動態(tài)因子；步驟S4 :所述消息認(rèn)證碼生成設(shè)備對所述待發(fā)送消息和當(dāng)前第一動態(tài)因子計(jì)算得到第一消息認(rèn)證碼，根據(jù)所述待發(fā)送消息、所述第一數(shù)值和所述第一消息認(rèn)證碼生成傳輸報(bào)文；步驟S5 :所述消息認(rèn)證碼生成設(shè)備向所述主機(jī)發(fā)送所述傳輸報(bào)文；步驟S6 :所述主機(jī)接收所述傳輸報(bào)文，將所述傳輸報(bào)文發(fā)送給認(rèn)證服務(wù)器；步驟S7 :所述認(rèn)證服務(wù)器接收所述傳輸報(bào)文并對其拆分；步驟S8 :所述認(rèn)證服務(wù)器更新其內(nèi)部存儲的第二動態(tài)因子并獲取當(dāng)前第二動態(tài)因子，根據(jù)當(dāng)前第二動態(tài)因子生成驗(yàn)證窗口 ；步驟S9 :所述認(rèn)證服務(wù)器依序?qū)λ鲵?yàn)證窗口的各個(gè)動態(tài)因子做單向變換，得到
一系列第二數(shù)值；步驟SlO :所述認(rèn)證服務(wù)器用所述驗(yàn)證窗口中的第二動態(tài)因子和與其對應(yīng)的第二數(shù)值對拆分結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，如驗(yàn)證通過，則給所述主機(jī)返回消息完整的信息；如驗(yàn)證失敗，則給所述主機(jī)返回消息不完整的信息。所述第一動態(tài)因子與所述第二動態(tài)因子類型相同，具體為時(shí)間因子或事件因子或時(shí)間因子與事件因子計(jì)算得到的結(jié)果。當(dāng)所述第一動態(tài)因子與所述第二動態(tài)因子為事件因子時(shí)，所述步驟S4具體包括所述消息認(rèn)證碼生成設(shè)備對所述待發(fā)送消息和當(dāng)前第一動態(tài)因子進(jìn)行加密計(jì)算，得到所述第一消息認(rèn)證碼，將所述待發(fā)送消息、所述第一數(shù)值和所述第一消息認(rèn)證碼組合，得到所述傳輸報(bào)文；所述步驟S7中所述認(rèn)證服務(wù)器對所述傳輸報(bào)文拆分得到拆分后的第一數(shù)值、拆分后的消息、拆分后的第一消息認(rèn)證碼；所述步驟SlO具體包括
步驟S10-1 :所述認(rèn)證服務(wù)器依序?qū)⑺鲵?yàn)證窗口中的所述第二數(shù)值與所述拆分后的第一數(shù)值比對，如果存在與所述拆分后的第一數(shù)值一致的第二數(shù)值，則將當(dāng)前第二動態(tài)因子設(shè)置為與所述第一數(shù)值一致的第二數(shù)值所對應(yīng)的動態(tài)因子；否則，給所述主機(jī)返回完整性驗(yàn)證失敗的信息；步驟S10-2 :所述認(rèn)證服務(wù)器更新并獲取當(dāng)前第二動態(tài)因子；步驟S10-3 :所述認(rèn)證服務(wù)器對所述拆分后的消息和當(dāng)前第二動態(tài)因子計(jì)算得到第二消息認(rèn)證碼；步驟S10-4 :所述認(rèn)證服務(wù)器比對所述第二消息認(rèn)證碼和所述拆分后的第一消息認(rèn)證碼；如果一致，則驗(yàn)證通過，給所述主機(jī)返回消息完整的信息；否則，給所述主機(jī)返回消息不完整的信息。當(dāng)所述第一動態(tài)因子與所述第二動態(tài)因子為時(shí)間因子時(shí)，所述步驟S4-步驟S7替換為步驟S4’ 所述消息認(rèn)證碼生成設(shè)備使用密鑰對設(shè)備標(biāo)識、所述待發(fā)送消息和當(dāng)前第一動態(tài)因子計(jì)算得到所述第一消息認(rèn)證碼，并將所述第一消息認(rèn)證碼和所述第一數(shù)值發(fā)送給所述主機(jī)；步驟S5’ 所述主機(jī)從所述消息認(rèn)證碼生成設(shè)備中獲取所述設(shè)備標(biāo)識，將所述設(shè)備標(biāo)識、所述待發(fā)送消息、接收到的所述第一數(shù)值和所述第一消息認(rèn)證碼組合，得到所述傳輸報(bào)文，將所述傳輸報(bào)文發(fā)送給所述認(rèn)證服務(wù)器；步驟S6’ 所述認(rèn)證服務(wù)器接收所述傳輸報(bào)文并對其進(jìn)行拆分，如果拆分成功，則得到所述設(shè)備標(biāo)識、所述待發(fā)送消息、所述第一數(shù)值和所述第一消息認(rèn)證碼，執(zhí)行步驟S7’ ；否則，向所述主機(jī)返回驗(yàn)證失敗的響應(yīng)；步驟S7’ 所述認(rèn)證服務(wù)器根據(jù)所述設(shè)備標(biāo)識檢索對應(yīng)的密鑰，如果檢索到，則執(zhí)行步驟S8 ;否則，向所述主機(jī)返回所述驗(yàn)證失敗的響應(yīng)。所述步驟SlO具體包括步驟S10-1’ 所述認(rèn)證服務(wù)器依序?qū)⑺鲵?yàn)證窗口中的所述第二數(shù)值與所述拆分得到的第一數(shù)值比對，如果存在與所述拆分得到的第一數(shù)值一致的所述第二數(shù)值，則將當(dāng)前第二動態(tài)因子設(shè)置為與所述第一數(shù)值一致的第二數(shù)值所對應(yīng)的動態(tài)因子；否則，給所述主機(jī)返回完整性驗(yàn)證失敗的信息；
步驟S10-2’ 所述認(rèn)證服務(wù)器更新并獲取當(dāng)前第二動態(tài)因子；步驟S10-3’ 所述認(rèn)證服務(wù)器使用所述檢索到的密鑰對所述設(shè)備標(biāo)識、所述拆分后消息和當(dāng)前第二動態(tài)因子計(jì)算得到第二消息認(rèn)證碼；步驟S10-4’ 所述認(rèn)證服務(wù)器比對所述第二消息認(rèn)證碼和拆分得到的所述第一消息認(rèn)證碼；如果一致，則驗(yàn)證通過，給所述主機(jī)返回消息完整的信息；否則，給所述主機(jī)返回消息不完整的信息。根據(jù)所述時(shí)間因子與所述事件因子得到所述第一動態(tài)因子，所述步驟S4-步驟S7替換為步驟S4’ ’ 所述消息認(rèn)證碼生成設(shè)備按照摘要算法對所述設(shè)備標(biāo)識、內(nèi)置時(shí)鐘當(dāng)前時(shí)刻、待發(fā)送消息和當(dāng)前第一動態(tài)因子進(jìn)行計(jì)算，得到第一摘要，對所述第一摘要進(jìn)行加密，得到數(shù)字簽名，將所述數(shù)字簽名作為所述第一消息認(rèn)證碼，將所述第一消息認(rèn)證碼和第一數(shù)值發(fā)送給所述主機(jī)； 步驟S5’ ’ 所述主機(jī)從所述消息認(rèn)證碼生成設(shè)備中獲取所述設(shè)備標(biāo)識和當(dāng)前時(shí)亥IJ，將所述設(shè)備標(biāo)識、當(dāng)前時(shí)刻、所述待發(fā)送消息、接收到的所述第一數(shù)值和所述第一消息認(rèn)證碼組合，得到所述傳輸報(bào)文，將所述傳輸報(bào)文發(fā)送給所述認(rèn)證服務(wù)器；步驟S6’ ’ 所述認(rèn)證服務(wù)器接收所述傳輸報(bào)文并對其拆分，如果拆分成功，則得到所述設(shè)備標(biāo)識、時(shí)刻、消息、所述第一數(shù)值和所述第一消息認(rèn)證碼，執(zhí)行步驟S7’ ’ ；否則，向所述主機(jī)返回驗(yàn)證失敗的響應(yīng)；步驟S7’ ’ 所述認(rèn)證服務(wù)器根據(jù)所述設(shè)備標(biāo)識檢索對應(yīng)的第二動態(tài)因子和公鑰，如果檢索到，則執(zhí)行步驟S8 ;否則，向所述主機(jī)返回所述驗(yàn)證失敗的響應(yīng)。所述步驟SlO具體包括步驟S10-1’ ’ 所述認(rèn)證服務(wù)器使用所述公鑰對所述拆分后的第一消息認(rèn)證碼進(jìn)行解密，得到所述第一摘要；步驟S10-2’ ’ 所述認(rèn)證服務(wù)器按所述照摘要算法依次對所述第二數(shù)值、所述設(shè)備標(biāo)識、所述時(shí)刻、所述消息進(jìn)行計(jì)算，得到第二摘要；步驟S10-3’’ 所述認(rèn)證服務(wù)器比較所述第二摘要和所述第一摘要，如果一致，給所述主機(jī)返回消息完整信息；否則，給所述主機(jī)返回消息不完整信息。所述傳輸報(bào)文組合方式是預(yù)先設(shè)定的，包括依序拼接、分段拼接。所述拆分傳輸報(bào)文的方式與所述傳輸報(bào)文的組合方式互逆。所述更新并獲取所述第一動態(tài)因子的方法具體為所述消息認(rèn)證碼生成設(shè)備將當(dāng)前保存的計(jì)數(shù)值自加預(yù)先設(shè)定的步長，以所述計(jì)數(shù)值作為所述第一動態(tài)因子。所述步驟S4中使用對稱加密算法對所述待發(fā)送的消息和當(dāng)前第一動態(tài)因子計(jì)算得到第一消息認(rèn)證碼。所述步驟S8中生成所述驗(yàn)證窗口具體為以所述認(rèn)證服務(wù)器當(dāng)前計(jì)數(shù)值為起點(diǎn)，根據(jù)預(yù)定的幅度值生成一系列動態(tài)因子，即生成所述驗(yàn)證窗口。所述更新并獲取所述第一動態(tài)因子的方法具體為所述消息認(rèn)證碼生成設(shè)備獲取內(nèi)置時(shí)鐘當(dāng)前時(shí)刻，以所述時(shí)刻作為所述第一動態(tài)因子。所述更新并獲取所述第一動態(tài)因子的方法具體為所述消息認(rèn)證碼生成設(shè)備根據(jù)內(nèi)置時(shí)鐘當(dāng)前時(shí)刻以及預(yù)先設(shè)定的步長確定所述第一動態(tài)因子。
所述步驟S4’中使用對稱加密算法對所述設(shè)備標(biāo)識、所述待發(fā)送消息和當(dāng)前第一動態(tài)因子計(jì)算得到所述第一消息認(rèn)證碼。所述步驟S8中生成驗(yàn)證窗口具體為以所述認(rèn)證服務(wù)器當(dāng)前時(shí)刻為中點(diǎn)，根據(jù)所述預(yù)定的幅度值和所述預(yù)先設(shè)定的步長生成一系列動態(tài)因子，即生成所述驗(yàn)證窗口。所述步驟S8中還包括根據(jù)當(dāng)前保存的最近驗(yàn)證成功時(shí)刻，從所述驗(yàn)證窗口中去掉所述最近驗(yàn)證成功時(shí)刻之前的部分。所述步驟SlO中，驗(yàn)證通過后還包括更新并保存所述最近驗(yàn)證成功時(shí)刻。
所述更新并獲取所述第一動態(tài)因子的方法具體為所述消息認(rèn)證碼生成設(shè)備將當(dāng)前保存的計(jì)數(shù)值自加所述預(yù)先設(shè)定的步長，并獲取內(nèi)置時(shí)鐘當(dāng)前時(shí)刻，對計(jì)數(shù)值和當(dāng)前時(shí)刻進(jìn)行計(jì)算，以計(jì)算結(jié)果作為所述第一動態(tài)因子。所述生成驗(yàn)證窗口具體為以所述認(rèn)證服務(wù)器當(dāng)前計(jì)時(shí)值為中點(diǎn)，根據(jù)預(yù)定的幅度值和所述預(yù)先設(shè)定的步長生成一系列時(shí)刻；以所述認(rèn)證服務(wù)器當(dāng)前計(jì)數(shù)值為起點(diǎn)，根據(jù)預(yù)定的幅度值生成一系列計(jì)數(shù)值，對所述對應(yīng)的時(shí)刻與所述對應(yīng)的計(jì)數(shù)值進(jìn)行計(jì)算，得到一系列動態(tài)因子，即生成所述驗(yàn)證窗口。步驟S10-1’ ’替換為步驟S10-1’ ’ -I :所述認(rèn)證服務(wù)器根據(jù)所述設(shè)備標(biāo)識尋找對應(yīng)的生成消息驗(yàn)證碼的設(shè)備，如找到則使用所述設(shè)備對應(yīng)公鑰對所述拆分后的第一消息認(rèn)證碼進(jìn)行解密，得到所述第一摘要，如找不到則給所述主機(jī)返回驗(yàn)證失敗信息。本發(fā)明提供的一種驗(yàn)證信息完整性的系統(tǒng)，包括消息認(rèn)證碼生成設(shè)備、主機(jī)和認(rèn)證服務(wù)器；所述消息認(rèn)證碼生成設(shè)備包括第一存儲模塊、第一接收模塊、第一獲取模塊、第一計(jì)算模塊、第二計(jì)算模塊、組合模塊、第一發(fā)送模塊；所述第一存儲模塊，用于存儲第一動態(tài)因子；所述第一接收模塊，用于接收所述主機(jī)發(fā)送的待發(fā)送消息；所述第一獲取模塊，用于更新所述第一存儲模塊中的所述第一動態(tài)因子并從中獲取當(dāng)前第一動態(tài)因子；所述第一計(jì)算模塊，用于對當(dāng)前第一動態(tài)因子做單向變換，得到第一數(shù)值；所述第二計(jì)算模塊，用于對所述待發(fā)送消息和當(dāng)前第一動態(tài)因子計(jì)算得到所述第一消息認(rèn)證碼；所述生成模塊，用于根據(jù)所述待發(fā)送消息、所述第一數(shù)值和所述第一消息認(rèn)證碼生成所述傳輸報(bào)文；所述第一發(fā)送模塊,用于向所述主機(jī)發(fā)送所述傳輸報(bào)文；所述主機(jī)包括第二接收模塊和第二發(fā)送模塊；所述第二接收模塊，用于接收所述傳輸報(bào)文；所述第二發(fā)送模塊，用于將所述傳輸報(bào)文發(fā)送給所述認(rèn)證服務(wù)器，并將所述待發(fā)送信息發(fā)送給所述消息認(rèn)證碼生成設(shè)備；所述認(rèn)證服務(wù)器包括第三接收模塊、拆分模塊、第二存儲模塊、第二獲取模塊、窗口模塊、第三計(jì)算模塊、驗(yàn)證模塊、第三發(fā)送模塊；所述第三接收模塊，用于接收所述傳輸報(bào)文；
所述拆分模塊，用于對所述傳輸報(bào)文進(jìn)行拆分；所述第二存儲模塊，用于存儲第二動態(tài)因子；所述第二獲取模塊，用于更新所述第二存儲模塊中的第二動態(tài)因子并從中獲取當(dāng)前第二動態(tài)因子；所述窗口模塊，用于根據(jù)所述第二獲取模塊獲取的當(dāng)前第二動態(tài)因子計(jì)算得到多個(gè)動態(tài)因子，并進(jìn)行存儲；所述第三計(jì)算模塊，用于對所述驗(yàn)證窗口的所述各個(gè)動態(tài)因子做單向變換，得到所述一系列第二數(shù)值；所述驗(yàn)證模塊，用于用所述驗(yàn)證窗口中的第二動態(tài)因子和與其對應(yīng)的第二數(shù)值對所述拆分模塊的拆分結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證；
所述第三發(fā)送模塊，用于將所述驗(yàn)證模塊的驗(yàn)證結(jié)果返回給主機(jī)。所述拆分模塊拆分得到信息、第一數(shù)值和第一消息認(rèn)證碼，所述驗(yàn)證模塊包括第一比較單元，第一計(jì)算單元，第二比較單元；所述第一比較單元，用于比較所述第二數(shù)值與所述第一數(shù)值是否相同；所述第一計(jì)算單元，用于對所述消息和當(dāng)前第二動態(tài)因子計(jì)算得到所述第二消息認(rèn)證碼；所述第二比較單元，用于比較所述第二消息認(rèn)證碼和所述第一消息認(rèn)證碼是否相同。所述消息認(rèn)證碼生成設(shè)備中的所述組合模塊也可以放在所述主機(jī)中，所述第一發(fā)送模塊還用于將所述第一消息認(rèn)證碼和所述第一數(shù)值發(fā)送給所述主機(jī)，所述第二接收模塊還用于接收所述第一發(fā)送模塊發(fā)送的所述第一消息認(rèn)證碼和所述第一數(shù)值；所述主機(jī)還包括第三獲取模塊，用于從所述消息認(rèn)證碼生成設(shè)備中獲取所述設(shè)備標(biāo)識；所述組合模塊具體用于將所述待發(fā)送消息、所述第一數(shù)值、設(shè)備標(biāo)識和所述第一消息認(rèn)證碼組合，得到所述傳輸報(bào)文。所述第二存儲模塊還用于存儲最近驗(yàn)證成功時(shí)刻。所述認(rèn)證服務(wù)器還包括檢索模塊，用于根據(jù)所述設(shè)備標(biāo)識檢索對應(yīng)的密鑰。所述驗(yàn)證模塊包括第一比較單元，第一計(jì)算單元，第二比較單元；所述第一比較單元，用于比較所述第二數(shù)值與所述第一數(shù)值是否相同；所述第一計(jì)算單元，用于對所述設(shè)備標(biāo)識、所述消息和當(dāng)前第二動態(tài)因子計(jì)算得到所述第二消息認(rèn)證碼；所述第二比較單元，用于比較所述第二消息認(rèn)證碼和所述第一消息認(rèn)證碼是否相同。所述第一獲取模塊包括第一獲取單元、第二獲取單元和第一計(jì)算單元；所述第一獲取單元，用于獲取所述消息認(rèn)證碼生成設(shè)備的計(jì)數(shù)值；所述第二獲取單元，用于獲取所述消息認(rèn)證碼生成設(shè)備的內(nèi)置時(shí)鐘當(dāng)前時(shí)刻；所述第一計(jì)算單元，用于對所述計(jì)數(shù)值和內(nèi)置時(shí)鐘當(dāng)前時(shí)刻進(jìn)行計(jì)算，得到所述第一動態(tài)因子。所述消息認(rèn)證碼生成設(shè)備中的所述組合模塊也可以放在所述主機(jī)中，所述第一發(fā)送模塊還用于將所述第一消息認(rèn)證碼和所述第一數(shù)值發(fā)送給所述主機(jī)，所述第二接收模塊還用于接收所述第一發(fā)送模塊發(fā)送的所述第一消息認(rèn)證碼和所述第一數(shù)值；所述主機(jī)還包括第二獲取模塊，用于從所述消息認(rèn)證碼生成設(shè)備中獲取所述設(shè)備標(biāo)識、計(jì)數(shù)值和當(dāng)前時(shí)刻；生成模塊，用于根據(jù)所述計(jì)數(shù)值和所述當(dāng)前時(shí)刻生成所述第一數(shù)值；所述組合模塊具體用于將所述設(shè)備標(biāo)識、當(dāng)前時(shí)刻、消息、所述第一數(shù)值和所述第一消息認(rèn)證碼組合，得到所述傳輸報(bào)文。31、根據(jù)權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第三獲取模塊包括第三獲取單元、第四獲取單元和第二計(jì)算單元；所述第三獲取單元，用于獲取所述認(rèn)證服務(wù)器的計(jì)數(shù)值；所述第四獲取單元，用于獲取所述認(rèn)證服務(wù)器的內(nèi)置時(shí)鐘當(dāng)前時(shí)刻；
所述第二計(jì)算單元，用于對所述計(jì)數(shù)值和所述內(nèi)置時(shí)鐘當(dāng)前時(shí)刻進(jìn)行計(jì)算，得到第二動態(tài)因子；所述窗口模塊，具體用于根據(jù)所述第三獲取單元獲取的計(jì)數(shù)值和第四獲取單元獲取的當(dāng)前時(shí)刻生成多個(gè)動態(tài)因子，并進(jìn)行存儲。所述驗(yàn)證模塊包括第三計(jì)算單元、第四計(jì)算單元和比較單元；所述第三計(jì)算單元，用于對所述拆分得到的第一消息認(rèn)證碼進(jìn)行解密，得到第一摘要；所述第四計(jì)算單元，用于按照摘要算法依次對所述驗(yàn)證窗口中的動態(tài)因子、所述設(shè)備標(biāo)識、所述時(shí)刻和所述消息進(jìn)行計(jì)算，得到第二摘要；所述比較單元，用于比較所述第二摘要和所述第一摘要是否相同。所述認(rèn)證服務(wù)器還包括檢查模塊，用于檢查拆分得到的時(shí)刻的合法性。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)安全性高本發(fā)明中計(jì)算消息認(rèn)證碼所使用的動態(tài)因子不在傳輸網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)，能夠有效避免被攻擊者偽造；防重放本發(fā)明中使用的動態(tài)因子是非重復(fù)的，具有“一次一密”的特性，能夠有效地抵御重放攻擊；若使用時(shí)間作為動態(tài)因子，還可具備時(shí)間戳的效果；適用于多種環(huán)境本發(fā)明以單向變換為基礎(chǔ)，不包含高強(qiáng)度的密碼運(yùn)算，適用于性能受限的環(huán)境。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例I提供的一種驗(yàn)證信息完整性的方法的流程圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例2提供的一種驗(yàn)證信息完整性的方法的流程圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例3提供的一種驗(yàn)證信息完整性的方法的流程圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例4提供的一種驗(yàn)證信息完整性的系統(tǒng)的方框示意圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例5提供的一種驗(yàn)證信息完整性的系統(tǒng)的方框示意圖；圖6是本發(fā)明實(shí)施例6提供的一種驗(yàn)證信息完整性的系統(tǒng)的方框示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。實(shí)施例I本發(fā)明的實(shí)施例I提供一種驗(yàn)證信息完整性的方法，如圖I所示，包括步驟101 :消息認(rèn)證碼生成設(shè)備接收待發(fā)送消息，更新并獲取第一動態(tài)因子；本實(shí)施例中的待發(fā)送消息由主機(jī)發(fā)送給消息認(rèn)證碼生成設(shè)備；在本實(shí)施例中，所述更新并獲取第一動態(tài)因子的方法具體為消息認(rèn)證碼生成設(shè)備將當(dāng)前設(shè)備保存的計(jì)數(shù)值自加預(yù)先設(shè)定的步長，以計(jì)數(shù)值作 為第一動態(tài)因子；優(yōu)選的本實(shí)施例中計(jì)數(shù)值自加I;例如，接收待發(fā)送的消息時(shí)，消息認(rèn)證碼生成設(shè)備當(dāng)前保存的計(jì)數(shù)值為100，則第一動態(tài)因子為101，相應(yīng)地，此時(shí)的計(jì)數(shù)值更新為101 ；本實(shí)施例中，第一動態(tài)因子是事件因子；更新時(shí)的步長是預(yù)先設(shè)定的，除了 I之外也可以是其他非O數(shù)值；步驟102 :消息認(rèn)證碼生成設(shè)備對第一動態(tài)因子按照第一預(yù)設(shè)規(guī)則做單向變換，得到第一數(shù)值；優(yōu)選地，在本實(shí)施例中，第一預(yù)設(shè)規(guī)則為SHA-I算法；除此之外，也可使用其他算法，如 MD5、SHA-256 等；步驟103 :消息認(rèn)證碼生成設(shè)備更新第一動態(tài)因子，并獲取當(dāng)前第一動態(tài)因子；更新第一動態(tài)因子的方法與步驟101相同，在此不在贅述；若更新前第一動態(tài)因子為101，則當(dāng)前第一動態(tài)因子為102 ；步驟104 :消息認(rèn)證碼生成設(shè)備對待發(fā)送消息和當(dāng)前第一動態(tài)因子按照第二預(yù)設(shè)規(guī)則計(jì)算得到第一消息認(rèn)證碼，將待發(fā)送消息、第一數(shù)值和第一消息認(rèn)證碼組合，得到傳輸報(bào)文；優(yōu)選地，在本實(shí)施例中，第二預(yù)設(shè)規(guī)則為RFC2104所規(guī)定的HMAC方法；除此之外，也可使用其他方法，如對稱加密等；本實(shí)施例中，組合方式是預(yù)先設(shè)定的；優(yōu)選地，在本實(shí)施例中，將待發(fā)送的消息、第一數(shù)值和第一消息認(rèn)證碼依序拼接，得到傳輸報(bào)文。除此之外，還可使用其他可逆的組合方式，如分段拼接等；消息認(rèn)證碼生成設(shè)備再次計(jì)算消息認(rèn)證碼時(shí)，從當(dāng)前計(jì)數(shù)值開始，如本實(shí)施例中可從102開始；本實(shí)施例中，可在步驟101中使用當(dāng)前計(jì)數(shù)值，相應(yīng)地，在步驟104之后進(jìn)行更新當(dāng)前計(jì)數(shù)值操作；步驟105 :消息認(rèn)證碼生成設(shè)備向主機(jī)發(fā)送傳輸報(bào)文；步驟106 :主機(jī)接收傳輸報(bào)文，將傳輸報(bào)文發(fā)送給認(rèn)證服務(wù)器；本實(shí)施例中，步驟107-步驟113為認(rèn)證服務(wù)器對傳輸報(bào)文進(jìn)行驗(yàn)證的實(shí)現(xiàn)方法；步驟107 :認(rèn)證服務(wù)器接收傳輸報(bào)文并將其拆分為消息、第一數(shù)值和第一消息認(rèn)證碼；本實(shí)施例中拆分報(bào)文的方法和與步驟104中拼接報(bào)文的方法互逆；
步驟108 :認(rèn)證服務(wù)器更新第二動態(tài)因子并獲取當(dāng)前第二動態(tài)因子，根據(jù)當(dāng)前第二動態(tài)因子生成驗(yàn)證窗口；在本實(shí)施例中，第二動 態(tài)因子保存于認(rèn)證服務(wù)器中，認(rèn)證服務(wù)器的第二動態(tài)因子類型與生成傳輸報(bào)文時(shí)消息認(rèn)證碼生成設(shè)備的第一動態(tài)因子類型相同，更新并獲取當(dāng)前第二動態(tài)因子的方法與步驟101中更新并獲取第一動態(tài)因子的方法相同；具體地，在本實(shí)施例中，使用事件因子；所述生成驗(yàn)證窗口具體為以當(dāng)前計(jì)數(shù)值為起點(diǎn)，根據(jù)預(yù)定的幅度值生成一系列動態(tài)因子；例如，當(dāng)前計(jì)數(shù)值為95，幅度值為10，則生成的驗(yàn)證窗口為96,97,98,99,100，101，102，103，104，105 ；步驟109 :認(rèn)證服務(wù)器依序按照第一預(yù)設(shè)規(guī)則對驗(yàn)證窗口的各個(gè)動態(tài)因子做單向變換，得到一系列第二數(shù)值；本步驟使用的單向變換方法與步驟102中相同；步驟110 :認(rèn)證服務(wù)器依序?qū)⒏鱾€(gè)第二數(shù)值與所述第一數(shù)值比對，如果存在與所述第一數(shù)值一致的第二數(shù)值，則將第二動態(tài)因子設(shè)置為與第一數(shù)值一致的第二數(shù)值所對應(yīng)的動態(tài)因子；否則，給主機(jī)返回完整性驗(yàn)證失敗的信息；例如，如果由101單向變換而來的第二數(shù)值與所述第一數(shù)值相同，則將第二動態(tài)因子設(shè)置為101 ；步驟111 :認(rèn)證服務(wù)器更新并獲取第二動態(tài)因子；更新的具體方法與步驟101相同，在此不再贅述；若更新前第二動態(tài)因子為101，則當(dāng)前第二動態(tài)因子為102 ；步驟112 :認(rèn)證服務(wù)器將拆分得到的消息和當(dāng)前第二動態(tài)因子按照第二預(yù)設(shè)規(guī)則計(jì)算得到第二消息認(rèn)證碼；生成第二消息認(rèn)證碼的方法與步驟104相同，在此不再贅述。步驟113 :認(rèn)證服務(wù)器比對第二消息認(rèn)證碼和第一消息認(rèn)證碼。如果一致，則驗(yàn)證通過，給主機(jī)返回消息完整的信息；否則，給主機(jī)返回消息不完整的信息。實(shí)施例2本發(fā)明的實(shí)施例2提供一種驗(yàn)證信息完整性的方法，如圖2所示，包括步驟201 :消息認(rèn)證碼生成設(shè)備接收待發(fā)送消息，更新并獲取第一動態(tài)因子；在本實(shí)施例中，所述獲取第一動態(tài)因子具體為時(shí)間因子，具體地，所述更新并獲取第一動態(tài)因子的方法具體為消息認(rèn)證碼生成設(shè)備獲取內(nèi)置時(shí)鐘當(dāng)前時(shí)刻，以該時(shí)刻作為第一動態(tài)因子；進(jìn)一步地，還可以為消息認(rèn)證碼生成設(shè)備根據(jù)內(nèi)置時(shí)鐘的當(dāng)前時(shí)刻以及預(yù)先約定的步長確定第一動態(tài)因子；例如，當(dāng)前時(shí)刻為12:00:20，步長為I分鐘，則第一動態(tài)因子為12:01:20 ；步驟202 :消息認(rèn)證碼生成設(shè)備按照第一預(yù)設(shè)規(guī)則對第一動態(tài)因子做單向變換，得到第一數(shù)值；優(yōu)選地，在本實(shí)施例中，使用SHA-I算法做單向變換。除此之外，也可使用其他算法，如 MD5、SHA-256 等。
步驟203 :當(dāng)消息認(rèn)證碼生成設(shè)備等待第一動態(tài)因子更新后，獲取當(dāng)前第一動態(tài)因子；步驟204 :消息認(rèn)證碼生成設(shè)備將設(shè)備標(biāo)識、待發(fā)送消息和當(dāng)前第一動態(tài)因子按照第二預(yù)設(shè)規(guī)則計(jì)算得到第一消息認(rèn)證碼；本實(shí)施例中，設(shè)備標(biāo)識預(yù)先存儲在消息認(rèn)證碼生成設(shè)備內(nèi)部，用于標(biāo)識消息認(rèn)證碼生成設(shè)備的信息和對應(yīng)的密鑰，本實(shí)施例中的密鑰為對稱密鑰；優(yōu)選地，在本實(shí)施例中，使用RFC6287所規(guī)定的OTP方法計(jì)算消息認(rèn)證碼。相應(yīng)地，消息認(rèn)證碼生成設(shè)備預(yù)置有生成OTP所需的密鑰；步驟204具體為用對稱密鑰對設(shè)備標(biāo)識、待發(fā)送消息和當(dāng)前第一動態(tài)因子進(jìn)行
加密生成第一消息認(rèn)證碼；步驟205 :消息認(rèn)證碼生成設(shè)備向主機(jī)發(fā)送第一數(shù)值和第一消息認(rèn)證碼，主機(jī)從消息認(rèn)證碼生成設(shè)備獲取設(shè)備標(biāo)識；步驟206 :主機(jī)將設(shè)備標(biāo)識、待發(fā)送消息、第一數(shù)值和第一消息認(rèn)證碼組合，得到傳輸報(bào)文，將傳輸報(bào)文發(fā)送給認(rèn)證服務(wù)器；本實(shí)施例中，組合方式是預(yù)先設(shè)定的。優(yōu)選地，在本實(shí)施例中，將設(shè)備標(biāo)識、待發(fā)送的消息、第一數(shù)值和第一消息認(rèn)證碼依序拼接，得到傳輸報(bào)文。除此之外，還可使用其他可逆的組合方式，如分段拼接等；從步驟207開始，為認(rèn)證服務(wù)器對傳輸報(bào)文的進(jìn)行處理的方法；步驟207 :認(rèn)證服務(wù)器接收傳輸報(bào)文并將其拆分為設(shè)備標(biāo)識、消息、第一數(shù)值和第一消息認(rèn)證碼，如果拆分成功，執(zhí)行步驟208，否則，向主機(jī)返回驗(yàn)證失敗的響應(yīng)；本實(shí)施例中拆分報(bào)文的方法和與步驟205中拼接報(bào)文的方法互逆；步驟208 :認(rèn)證服務(wù)器根據(jù)設(shè)備標(biāo)識檢索對應(yīng)的密鑰。如果檢索到對應(yīng)的密鑰，執(zhí)行步驟209，否則，向主機(jī)返回驗(yàn)證失敗的響應(yīng)；進(jìn)一步地，在本實(shí)施例中，檢索結(jié)果還可包括動態(tài)因子參數(shù)，例如時(shí)間偏移值；步驟209 :認(rèn)證服務(wù)器根據(jù)服務(wù)器端的內(nèi)置時(shí)鐘更新第二動態(tài)因子并獲取當(dāng)前第二動態(tài)因子，根據(jù)當(dāng)前第二動態(tài)因子生成驗(yàn)證窗口 ；在本實(shí)施例中，認(rèn)證服務(wù)器更新并獲取第二動態(tài)因子的方法與步驟201中更新并獲取第一動態(tài)因子的方法相同；具體地，在本實(shí)施例中，使用時(shí)間因子；本實(shí)施例中，所述生成驗(yàn)證窗口的方法具體為以當(dāng)前時(shí)刻為中點(diǎn)，根據(jù)預(yù)定的幅度和步長生成一系列動態(tài)因子。例如，當(dāng)前時(shí)刻為12:00:00，幅度為11，步長為I秒，則生成的驗(yàn)證窗口為11:59:56, 11:59:57， 11:59:58， 11:59:59， 12:00:00， 12:00:01， 12:00:02，12:00:03， 12:00:04， 12:00:05 ；進(jìn)一步地，在檢索結(jié)果包括動態(tài)因子參數(shù)的情況下，則根據(jù)參數(shù)對驗(yàn)證窗口進(jìn)行調(diào)整。例如，偏移值為I秒，則調(diào)整后的驗(yàn)證窗口為11:59:57，11:59:58，11:59:59，12:00:00，12:00:01，12:00:02， 12:00:03，12:00:04，12:00:05，12:00:06 ；進(jìn)一步地，所述生成驗(yàn)證窗口還包括
根據(jù)當(dāng)前保存的“最近驗(yàn)證成功時(shí)刻”，從動態(tài)因子序列中去掉最近驗(yàn)證成功時(shí)刻之前的部分。例如，當(dāng)前保存的“最近驗(yàn)證成功時(shí)刻”為11:59:58，則去掉后的驗(yàn)證窗口為11:59:59, 12:00:00， 12:00:01， 12:00:02， 12:00:03， 12:00:04，12:00:05 ；步驟210 :認(rèn)證服務(wù)器依序按照第一預(yù)設(shè)規(guī)則對驗(yàn)證窗口的各個(gè)動態(tài)因子做單向變換，得到一系列第二數(shù)值；本步驟使用的單向變換方法與步驟202中相同；步驟211 :認(rèn)證服務(wù)器依序?qū)⒏鱾€(gè)第二數(shù)值與所述第一數(shù)值比對。如果存在與所 述第一數(shù)值一致的第二數(shù)值，則將第二動態(tài)因子設(shè)置為與第一數(shù)值一致的第二數(shù)值所對應(yīng)的動態(tài)因子；否則，給主機(jī)返回完整性驗(yàn)證失敗信息；例如，如果由12:00:01單向變換而來的第二數(shù)值與所述第一數(shù)值相同，則將第二動態(tài)因子設(shè)置為12:00:01 ；步驟212 :當(dāng)認(rèn)證服務(wù)器檢測到第二動態(tài)因子更新后，獲取當(dāng)前第二動態(tài)因子；更新的具體方法與步驟201相同，在此不再贅述；若更新前第二動態(tài)因子為12:00:01，則當(dāng)前第二動態(tài)因子為12:00:02 ；步驟213 :認(rèn)證服務(wù)器根據(jù)設(shè)備標(biāo)識、檢索得到的密鑰、拆分得到的消息和當(dāng)前第二動態(tài)因子按照第二預(yù)設(shè)規(guī)則生成第二消息認(rèn)證碼；具體地，生成第二消息認(rèn)證碼的方法與步驟204相同，在此不再贅述；步驟214 :認(rèn)證服務(wù)器比對第二消息認(rèn)證碼和第一消息認(rèn)證碼，如果一致，則驗(yàn)證通過，給主機(jī)返回消息完整信息；否則，給主機(jī)返回消息不完整信息；本實(shí)施例中，驗(yàn)證通過后還包括更新最近驗(yàn)證成功時(shí)刻，如在本實(shí)施例中將最近驗(yàn)證成功時(shí)刻更新為12:00:01。實(shí)施例3本發(fā)明的實(shí)施例3提供一種驗(yàn)證信息完整性的方法，如圖3所示，包括步驟301 :消息認(rèn)證碼生成設(shè)備接收待發(fā)送消息，更新并獲取第一動態(tài)因子；在本實(shí)施例中，所述更新并獲取第一動態(tài)因子的方法具體為消息認(rèn)證碼生成設(shè)備將當(dāng)前保存的計(jì)數(shù)值自加預(yù)先設(shè)定的步長(例如自加1)，并獲取內(nèi)置時(shí)鐘當(dāng)前時(shí)刻，按照第一預(yù)設(shè)規(guī)則對這兩個(gè)數(shù)值進(jìn)行計(jì)算，以計(jì)算結(jié)果作為第一動態(tài)因子；本實(shí)施例中，第一預(yù)設(shè)規(guī)則包括加、減、異或、同或等運(yùn)算；具體地，本實(shí)施例中將這兩個(gè)值相加得到第一動態(tài)因子；步驟302 :消息認(rèn)證碼生成設(shè)備對第一動態(tài)因子按照第二預(yù)設(shè)規(guī)則做單向變換，得到第一數(shù)值；優(yōu)選地，在本實(shí)施例中，使用SHA-I算法做單向變換；除此之外，也可使用其他算法，如 MD5、SHA-256 等；步驟303 :消息認(rèn)證碼生成設(shè)備更新第一動態(tài)因子，并獲取當(dāng)前第一動態(tài)因子；更新第一動態(tài)因子的方法與步驟301相同，在此不在贅述；步驟304 :消息認(rèn)證碼生成設(shè)備將設(shè)備標(biāo)識、內(nèi)置時(shí)鐘當(dāng)前時(shí)刻、待發(fā)送消息和當(dāng)前第一動態(tài)因子按照第三預(yù)設(shè)規(guī)則計(jì)算得到第一消息認(rèn)證碼；具體地，在本實(shí)施例中，消息認(rèn)證碼生成設(shè)備使用自身私鑰對設(shè)備標(biāo)識、內(nèi)置時(shí)鐘當(dāng)前時(shí)刻、待發(fā)送消息和當(dāng)前第一動態(tài)因子進(jìn)行簽名生成第一消息認(rèn)證碼；本實(shí)施例中，設(shè)備標(biāo)識是消息認(rèn)證碼生成設(shè)備的標(biāo)識，認(rèn)證服務(wù)器可以通過設(shè)備標(biāo)識檢索生成消息驗(yàn)證碼的設(shè)備及 其對應(yīng)的公鑰；步驟305 :消息認(rèn)證碼生成設(shè)備向主機(jī)發(fā)送第一數(shù)值和第一消息認(rèn)證碼，主機(jī)從消息認(rèn)證碼生成設(shè)備獲取設(shè)備標(biāo)識和當(dāng)前時(shí)刻；步驟306 :主機(jī)將設(shè)備標(biāo)識、當(dāng)前時(shí)刻、待發(fā)送消息、第一數(shù)值和第一消息認(rèn)證碼組合，得到傳輸報(bào)文，將傳輸報(bào)文發(fā)送給認(rèn)證服務(wù)器消息認(rèn)證碼生成設(shè)備向主機(jī)發(fā)送傳輸報(bào)文；本實(shí)施例中步驟307-步驟311為認(rèn)證服務(wù)器對接收到的傳輸報(bào)文進(jìn)行驗(yàn)證的實(shí)現(xiàn)過程；步驟307 :認(rèn)證服務(wù)器接收傳輸報(bào)文并將其拆分為設(shè)備標(biāo)識、時(shí)刻、消息、第一數(shù)值和第一消息認(rèn)證碼；如果拆分成功，繼續(xù)；否則，向主機(jī)返回驗(yàn)證失敗的響應(yīng)；本實(shí)施例中拆分報(bào)文的方法和與步驟305中拼接報(bào)文的方法互逆；步驟308 :認(rèn)證服務(wù)器根據(jù)設(shè)備標(biāo)識在服務(wù)器端檢索對應(yīng)的第二動態(tài)因子參數(shù)和公鑰。如果檢索到，則執(zhí)行步驟309，否則，向主機(jī)返回驗(yàn)證失敗的響應(yīng)；具體地，在本實(shí)施例中，所述第二動態(tài)因子參數(shù)包括計(jì)數(shù)值和時(shí)間偏移值；步驟309 :認(rèn)證服務(wù)器更新第二動態(tài)因子并獲取當(dāng)前第二動態(tài)因子，根據(jù)當(dāng)前第二動態(tài)因子生成驗(yàn)證窗口；在本實(shí)施例中，所述更新第二動態(tài)因子具體為更新計(jì)數(shù)值，并根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻和時(shí)間偏移值獲取計(jì)時(shí)值；本實(shí)施例中，所述生成驗(yàn)證窗口的方法具體為以計(jì)時(shí)值為中點(diǎn)，根據(jù)預(yù)定的幅度和步長生成一系列時(shí)刻；以當(dāng)前計(jì)數(shù)值為起點(diǎn)，根據(jù)預(yù)定的幅度值生成一系列計(jì)數(shù)值，將對應(yīng)的時(shí)刻與對應(yīng)的計(jì)數(shù)值按照第一預(yù)設(shè)規(guī)則進(jìn)行計(jì)算，得到一系列動態(tài)因子，生成驗(yàn)證窗口 ；也可以根據(jù)拆分得到的時(shí)刻和檢索得到的時(shí)間偏移確定時(shí)間值，根據(jù)預(yù)定的幅度和步長生成一系列時(shí)刻值，將各個(gè)時(shí)刻值與對應(yīng)的計(jì)數(shù)值按照第一預(yù)設(shè)規(guī)則進(jìn)行計(jì)算，得到一系列動態(tài)因子，生成驗(yàn)證窗口步驟310 :認(rèn)證服務(wù)器依序按照第二預(yù)設(shè)規(guī)則對驗(yàn)證窗口的各個(gè)動態(tài)因子做單向變換，得到一系列第二數(shù)值；本步驟使用的單向變換方法與步驟302中相同；步驟311 :認(rèn)證服務(wù)器依序?qū)⒏鱾€(gè)第二數(shù)值與設(shè)備標(biāo)識、時(shí)刻、消息按預(yù)設(shè)規(guī)則組成驗(yàn)證報(bào)文，比較驗(yàn)證報(bào)文與第一消息認(rèn)證碼是否對應(yīng)，如果是，給主機(jī)返回消息完整信息，將第二動態(tài)因子更新為所對應(yīng)的動態(tài)因子；否則，給主機(jī)返回完整性驗(yàn)證失敗信息；具體地，本實(shí)施例中該步驟為步驟311-1 :認(rèn)證服務(wù)器使用消息驗(yàn)證碼生成設(shè)備的公鑰對拆分得到的第一消息認(rèn)證碼進(jìn)行解密，得到第一摘要；本實(shí)施例中，該步驟也可以為認(rèn)證服務(wù)器根據(jù)設(shè)備標(biāo)識尋找對應(yīng)的生成消息驗(yàn)證碼的設(shè)備，如找到則使用該設(shè)備對應(yīng)公鑰對拆分得到的第一消息認(rèn)證碼進(jìn)行解密，得到第一摘要，如找不到則給主機(jī)返回驗(yàn)證失敗信息；步驟311-2 :認(rèn)證服務(wù)器按照摘要算法對各個(gè)第二數(shù)值、拆分得到的設(shè)備標(biāo)識、時(shí)亥IJ、消息進(jìn)行計(jì)算，得到第二摘要；步驟311-3 :認(rèn)證服務(wù)器比較第二摘要和第 一摘要是否相同，如果一致，給主機(jī)返回消息完整信息；否則，給主機(jī)返回完整性驗(yàn)證失敗信息；本實(shí)施例中，驗(yàn)證通過后還包括更新最近驗(yàn)證成功時(shí)刻。進(jìn)一步地，在步驟311判斷為是時(shí)，本實(shí)施例還包括步驟312 :檢查拆分得到的時(shí)刻合法性；如果合法，則給主機(jī)返回消息完整信息，否則，給主機(jī)返回完整性驗(yàn)證失敗信息；具體地，檢查拆分得到的時(shí)刻是否在最近驗(yàn)證成功時(shí)刻之后，如果是，則不合法，否則，合法；或者，檢查拆分得到的時(shí)刻是否在服務(wù)器端有記錄，如果有，則不合法，否則，合法，并保存該時(shí)刻。實(shí)施例4本發(fā)明的實(shí)施例4根據(jù)實(shí)施例I中的方法提供一種驗(yàn)證信息完整性的系統(tǒng)，如圖4所示，包括消息認(rèn)證碼生成設(shè)備41、主機(jī)42和認(rèn)證服務(wù)器43 ；消息認(rèn)證碼生成設(shè)備41包括第一存儲模塊41-1,第一接收模塊41_2、第一獲取模塊41-3、第一計(jì)算模塊41-4、第二計(jì)算模塊41-5、組合模塊41_6、第一發(fā)送模塊41_7 ；第一存儲模塊41-1,用于存儲第一動態(tài)因子；第一接收模塊41-2，用于接收主機(jī)42發(fā)送的待發(fā)送消息；第一獲取模塊41-3，用于更新第一存儲模塊41-1中的第一動態(tài)因子并從中并獲取當(dāng)前第一動態(tài)因子；第一計(jì)算模塊41-4，用于對當(dāng)前第一動態(tài)因子做單向變換，得到第一數(shù)值；第二計(jì)算模塊41-5，用于對待發(fā)送消息和當(dāng)前第一動態(tài)因子計(jì)算得到第一消息認(rèn)證碼；組合模塊41-6，用于將待發(fā)送消息、第一數(shù)值和第一消息認(rèn)證碼組合，得到傳輸報(bào)文；第一發(fā)送模塊41-7,用于向主機(jī)42發(fā)送傳輸報(bào)文；主機(jī)42包括第二接收模塊42-1和第二發(fā)送模塊42_2 ；第二接收模塊42-1，用于接收傳輸報(bào)文；第二發(fā)送模塊42-2，用于將傳輸報(bào)文發(fā)送給認(rèn)證服務(wù)器43，并將待發(fā)送信息發(fā)送給消息認(rèn)證碼生成設(shè)備41 ；認(rèn)證服務(wù)器43包括第三接收模塊43-1、拆分模塊43_2、第二存儲模塊43_3、第二獲取模塊43-4、窗口模塊43-5、第三計(jì)算模塊43-6、驗(yàn)證模塊43_7、第三發(fā)送模塊43_8 ；第三接收模塊43-1，用于接收傳輸報(bào)文；拆分模塊43-2，用于將第三接收模塊43-1接收到的傳輸報(bào)文拆分為消息、第一數(shù)值和第一消息認(rèn)證碼；第二存儲模塊41-3，用于存儲第二動態(tài)因子；
第二獲取模塊43-4，用于更新第二存儲模塊41-3中的第二動態(tài)因子并從中獲取當(dāng)前第二動態(tài)因子；窗口模塊43-5，用于對根據(jù)第二獲取模塊43-4獲取的當(dāng)前動第二態(tài)因子計(jì)算得到多個(gè)動態(tài)因子，并進(jìn)行存儲；第三計(jì)算模塊43-6，用于對窗口模塊43-5中的各個(gè)動態(tài)因子做單向變換，得到一系列第二數(shù)值；驗(yàn)證模塊43-7，用于用窗口模塊53-6中的第二動態(tài)因子和與其對應(yīng)的第二數(shù)值對所述拆分模塊43-2的拆分結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證；具體地，驗(yàn)證模塊43-7包括第一比較單元43-71，第一計(jì)算單元43-72，第二比較單元43-73 ；
第一比較單元43-71，用于比較驗(yàn)證窗口中的第二數(shù)值與第一數(shù)值是否相同；第一計(jì)算單元43-72，用于對消息和當(dāng)前第二動態(tài)因子計(jì)算得到第二消息認(rèn)證碼；第二比較單元43-73，用于比較第二消息認(rèn)證碼和第一消息認(rèn)證碼是否相同；第三發(fā)送模塊43-8，用于向主機(jī)發(fā)送所述消息完整的信息和所述消息不完整的信息；具體地，本實(shí)施例中，消息認(rèn)證碼生成設(shè)備的實(shí)現(xiàn)方式為以計(jì)數(shù)值為第一動態(tài)因子的A型設(shè)備；A型設(shè)備是一次性的消息認(rèn)證碼生成設(shè)備。該設(shè)備為DIE形態(tài)，便于與其他模塊集成封裝；以低功耗的單片機(jī)芯片為硬件平臺，通過計(jì)數(shù)器生成有序非重復(fù)序列；固件、設(shè)備標(biāo)識以及密鑰等信息一次性寫入，寫入后熔絲以防止被攻擊者篡改；內(nèi)部信息和固件保存于易失的隨機(jī)存儲器，一旦斷電即銷毀所有數(shù)據(jù)，減少捕獲風(fēng)險(xiǎn)。A型設(shè)備適用于通信數(shù)據(jù)量小、成本控制要求嚴(yán)格、使用環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)較高的感知層節(jié)點(diǎn)。實(shí)施例5本發(fā)明的實(shí)施例5根據(jù)實(shí)施例2中的方法提供一種驗(yàn)證信息完整性的系統(tǒng)，如圖5所示，包括消息認(rèn)證碼生成設(shè)備51、主機(jī)52和認(rèn)證服務(wù)器53 ；消息認(rèn)證碼生成設(shè)備51包括第一存儲模塊51-1、第一接收模塊51-2、第一獲取模塊51-3、第一計(jì)算模塊51-4、第二計(jì)算模塊51-5、第一發(fā)送模塊51_6 ；第一存儲模塊51-1,用于存儲第一動態(tài)因子；第一接收模塊51-2，用于接收主機(jī)52發(fā)送的待發(fā)送消息；第一獲取模塊51-3，用于更新第一存儲模塊51-1中的第一動態(tài)因子并從中并獲取當(dāng)前第一動態(tài)因子；第一計(jì)算模塊51-4，用于對當(dāng)前第一動態(tài)因子做單向變換，得到第一數(shù)值；第二計(jì)算模塊51-5，用于根據(jù)密鑰對設(shè)備標(biāo)識、待發(fā)送消息和當(dāng)前第一動態(tài)因子計(jì)算得到第一消息認(rèn)證碼；第一發(fā)送模塊51-6,用于向主機(jī)發(fā)送第一消息認(rèn)證碼和第一數(shù)值；主機(jī)52包括第二接收模塊52-1、第二獲取模塊52_2、組合模塊52_3和第二發(fā)送模塊52-4 ；第二接收模塊52-1，用于接收第一消息認(rèn)證碼和第一數(shù)值；第二獲取模塊52-2，用于從消息認(rèn)證碼生成設(shè)備51中獲取設(shè)備標(biāo)識；
組合模塊52-3，用于將設(shè)備標(biāo)識、待發(fā)送消息、第一數(shù)值和第一消息認(rèn)證碼組合，得到傳輸報(bào)文；第二發(fā)送模塊52-4，用于將傳輸報(bào)文發(fā)送給認(rèn)證服務(wù)器，并將待發(fā)送信息發(fā)送給消息認(rèn)證碼生成設(shè)備51 ；認(rèn)證服務(wù)器53包括第三接收模塊53-1、拆分模塊53_2、檢索模塊53_3、第二存儲模塊53-4、第三獲取模塊53-5、窗口模塊53-6、第三計(jì)算模塊53_7、驗(yàn)證模塊53_8、第三發(fā)送模塊53-9 ；第三接收模塊53-1，用于接收傳輸報(bào)文；拆分模塊53-2，用于將第三接收模塊53-1接收到的傳輸報(bào)文拆分為設(shè)備標(biāo)識、消
息、第一數(shù)值和第一消息認(rèn)證碼；檢索模塊53-3，用于根據(jù)設(shè)備標(biāo)識檢索對應(yīng)的密鑰；第二存儲模塊51-4，用于存儲第二動態(tài)因子；第三獲取模塊53-5，用于更新第二存儲模塊51-4中的第二動態(tài)因子并從中獲取當(dāng)前第二動態(tài)因子；窗口模塊53-6，用于對根據(jù)第三獲取模塊53-5獲取的當(dāng)前動第二態(tài)因子計(jì)算得到多個(gè)動態(tài)因子，并進(jìn)行存儲；第三計(jì)算模塊53-7，用于對窗口模塊53-6中的各個(gè)動態(tài)因子做單向變換，得到一系列第二數(shù)值；驗(yàn)證模塊53-8，用于用窗口模塊53-6中的第二動態(tài)因子和與其對應(yīng)的第二數(shù)值對所述拆分模塊的拆分結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證；具體地，驗(yàn)證模塊53-8包括第一比較單元53-81，第一計(jì)算單元53-82，第二比較單元53-83 ；第一比較單元53-81，用于比較第三計(jì)算模塊53_7得到的第二數(shù)值與第一數(shù)值是否相同；第一計(jì)算單元53-82，用于對設(shè)備標(biāo)識、消息和當(dāng)前第二動態(tài)因子計(jì)算得到第二消息認(rèn)證碼；第二比較單元53-83，用于比較第二消息認(rèn)證碼和第一消息認(rèn)證碼是否相同；第三發(fā)送模塊53-9，用于向主機(jī)發(fā)送消息完整的信息和消息不完整的信息；具體地，本實(shí)施例中，消息認(rèn)證碼生成設(shè)備的實(shí)現(xiàn)方式為以當(dāng)前時(shí)刻為第一動態(tài)因子的B型設(shè)備出型設(shè)備是具備時(shí)間戳特性的消息認(rèn)證碼生成設(shè)備。該設(shè)備為存儲卡(TF卡)規(guī)格，通過SDIO協(xié)議與上位機(jī)通信；以內(nèi)置時(shí)鐘的低功耗智能卡芯片為硬件平臺，通過時(shí)鐘脈沖生成有序非重復(fù)序列；內(nèi)置固件在生產(chǎn)階段燒寫，設(shè)備ID、密鑰等信息的寫入權(quán)限受固件控制，獲取授權(quán)后可以更新；固件及內(nèi)部信息受智能卡芯片保護(hù)，具備“拆片即毀”的特性。B型設(shè)備適用于數(shù)據(jù)通信量較小、成本控制要求相對寬松、使用環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)較低、安全要求較高的感知層節(jié)點(diǎn)。實(shí)施例6本發(fā)明的實(shí)施例6根據(jù)實(shí)施例3中的方法提供一種驗(yàn)證信息完整性的系統(tǒng)，如圖6所示，包括消息認(rèn)證碼生成設(shè)備61、主機(jī)62和認(rèn)證服務(wù)器63 ；消息認(rèn)證碼生成設(shè)備61包括第一存儲模塊61-1、第一接收模塊61-2、第一獲取模塊61-3、第一計(jì)算模塊61-4、第二計(jì)算模塊61-5、第一發(fā)送模塊61_6 ；第一存儲模塊61-1,用于存儲第一動態(tài)因子；第一接收模塊61-2,用于接收主機(jī)62發(fā)送的待發(fā)送消息；第一獲取模塊61-3，用于更新第一存儲模塊61-1中的第一動態(tài)因子并從中并獲取當(dāng)前第一動態(tài)因子；具體地，第一獲取模塊61-3包括第一獲取單元61-31、第二獲取單元61-32和第一計(jì)算單元61-33 ；第一獲取單元61-31，用于獲取消息認(rèn)證碼生成設(shè)備的計(jì)數(shù)值；第二獲取單元61-32，用于獲取消息認(rèn)證碼生成設(shè)備的內(nèi)置時(shí)鐘當(dāng)前時(shí)刻； 第一計(jì)算單元61-33，用于對計(jì)數(shù)值和內(nèi)置時(shí)鐘當(dāng)前時(shí)刻進(jìn)行計(jì)算，得到第一動態(tài)因子；第一計(jì)算模塊61-4，用于對當(dāng)前第一動態(tài)因子做單向變換，得到第一數(shù)值；第二計(jì)算模塊61-5，用于對設(shè)備標(biāo)識、內(nèi)置時(shí)鐘當(dāng)前時(shí)刻、待發(fā)送消息和當(dāng)前第一動態(tài)因子計(jì)算得到第一消息認(rèn)證碼；第一發(fā)送模塊61-6,用于向主機(jī)62發(fā)送第一消息認(rèn)證碼和第一數(shù)值；主機(jī)62包括第二接收模塊62-1、第二獲取模塊62_2、生成模塊62_3、組合模塊
62-4和第二發(fā)送模塊62-5 ；第二接收模塊62-1，用于接收第一消息認(rèn)證碼和第一數(shù)值；第二獲取模塊62-2，用于獲取設(shè)備標(biāo)識、計(jì)數(shù)值和當(dāng)前時(shí)刻；生成模塊62-3，用于根據(jù)計(jì)數(shù)值和當(dāng)前時(shí)刻生成第一數(shù)值；組合模塊62-4，用于將設(shè)備標(biāo)識、當(dāng)前時(shí)刻、待發(fā)送消息、第一數(shù)值和第一消息認(rèn)證碼組合，得到傳輸報(bào)文；第二發(fā)送模塊62-5,用于將傳輸報(bào)文發(fā)送給認(rèn)證服務(wù)器63,并將待發(fā)送信息發(fā)送給消息認(rèn)證碼生成設(shè)備61 ；認(rèn)證服務(wù)器63包括第三接收模塊63-1、拆分模塊63_2、檢索模塊63_3、第二存儲模塊63-4、第三獲取模塊63-5、窗口模塊63-6、第三計(jì)算模塊63_7、驗(yàn)證模塊63_8、檢查模塊63-9和第三發(fā)送模塊63-10 ；第三接收模塊63-1，用于接收傳輸報(bào)文；拆分模塊63-2，用于將第三接收模塊63-1接收到的傳輸報(bào)文拆分為設(shè)備標(biāo)識、時(shí)亥IJ、消息、第一數(shù)值和第一消息認(rèn)證碼；檢索模塊63-3，用于根據(jù)設(shè)備標(biāo)識檢索對應(yīng)的第二動態(tài)因子參數(shù)；第二存儲模塊61-4，用于存儲第二動態(tài)因子；第三獲取模塊63-5，用于更新第二存儲模塊61-4中的第二動態(tài)因子并從中獲取當(dāng)前第二動態(tài)因子；具體地，第三獲取模塊63-5包括第三獲取單元63-51、第四獲取單元63-52和第二計(jì)算單元63-53 ；第三獲取單元63-51，用于獲取認(rèn)證服務(wù)器的計(jì)數(shù)值；第四獲取單元63-52，用于獲取認(rèn)證服務(wù)器的內(nèi)置時(shí)鐘當(dāng)前時(shí)刻；第二計(jì)算單元63-53，用于對計(jì)數(shù)值和內(nèi)置時(shí)鐘當(dāng)前時(shí)刻進(jìn)行計(jì)算，得到第二動態(tài)因子；窗口模塊63-6，用于對根據(jù)第三獲取模塊63-51獲取的計(jì)數(shù)值和第四獲取單元
63-52獲取的當(dāng)前時(shí)刻生成得到多個(gè)動態(tài)因子，并進(jìn)行存儲；第三計(jì)算模塊63-7，用于對驗(yàn)證窗口的各個(gè)動態(tài)因子做單向變換，得到一系列第
二數(shù)值；驗(yàn)證模塊63-8，用于比較驗(yàn)證報(bào)文與第一消息認(rèn)證碼是否對應(yīng)；具體地，比較模塊63-8包括第三計(jì)算單元63-81、第四計(jì)算單元63-82和比較單兀 63_83 ；第三計(jì)算單元63-81，用于對拆分得到的第一消息認(rèn)證碼進(jìn)行解密，得到第一摘 要；第四計(jì)算單元63-82，用于按照摘要算法對驗(yàn)證窗口中的各個(gè)動態(tài)因子、設(shè)備標(biāo)識、時(shí)刻和消息進(jìn)行計(jì)算，得到第二摘要；比較單元63-83，用于比較第二摘要和第一摘要是否相同；檢查模塊63-9，用于檢查拆分得到的時(shí)刻的合法性；第三發(fā)送模塊63-10，用于輸出所述消息完整的信息和所述消息不完整的信息；具體地，本實(shí)施例中，消息認(rèn)證碼生成設(shè)備的實(shí)現(xiàn)方式為以計(jì)數(shù)值和時(shí)刻值的計(jì)算結(jié)果為第一動態(tài)因子的C型設(shè)備；C型設(shè)備是增強(qiáng)型的信息安全設(shè)備，用數(shù)字簽名代替A/B型設(shè)備所使用的消息認(rèn)證碼。該設(shè)備以支持非對稱密鑰算法(如RSA)的智能卡芯片為硬件平臺，具有較大的存儲空間，能夠生成非對稱密鑰對及存儲數(shù)字證書。C型設(shè)備有助于實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)安全傳輸機(jī)制與基于數(shù)字證書和PKI的互聯(lián)網(wǎng)安全體系的對接，適用于數(shù)據(jù)通信量較大、成本控制要求寬松、使用環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)低的網(wǎng)絡(luò)層或應(yīng)用層節(jié)點(diǎn)。C型設(shè)備有USB Key、IC卡等多種形態(tài)，以適應(yīng)不同的節(jié)點(diǎn)環(huán)境。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明公開的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種驗(yàn)證信息完整性的方法，其特征在于，所述方法包括 步驟SI :消息認(rèn)證碼生成設(shè)備接收主機(jī)發(fā)送的待發(fā)送消息，更新并獲取第一動態(tài)因子; 步驟S2 :所述消息認(rèn)證碼生成設(shè)備對所述第一動態(tài)因子做單向變換，得到第一數(shù)值； 步驟S3 :所述消息認(rèn)證碼生成設(shè)備更新所述第一動態(tài)因子，并獲取當(dāng)前第一動態(tài)因子; 步驟S4 :所述消息認(rèn)證碼生成設(shè)備對所述待發(fā)送消息和當(dāng)前第一動態(tài)因子計(jì)算得到第一消息認(rèn)證碼，根據(jù)所述待發(fā)送消息、所述第一數(shù)值和所述第一消息認(rèn)證碼生成傳輸報(bào)文； 步驟S5 :所述消息認(rèn)證碼生成設(shè)備向所述主機(jī)發(fā)送所述傳輸報(bào)文； 步驟S6 :所述主機(jī)接收所述傳輸報(bào)文，將所述傳輸報(bào)文發(fā)送給認(rèn)證服務(wù)器； 步驟S7 :所述認(rèn)證服務(wù)器接收所述傳輸報(bào)文并對其拆分； 步驟S8 :所述認(rèn)證服務(wù)器更新其內(nèi)部存儲的第二動態(tài)因子并獲取當(dāng)前第二動態(tài)因子，根據(jù)當(dāng)前第二動態(tài)因子生成驗(yàn)證窗口； 步驟S9 :所述認(rèn)證服務(wù)器依序?qū)λ鲵?yàn)證窗口的各個(gè)動態(tài)因子做單向變換，得到一系列第二數(shù)值； 步驟SlO :所述認(rèn)證服務(wù)器用所述驗(yàn)證窗口中的第二動態(tài)因子和與其對應(yīng)的第二數(shù)值對拆分結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，如驗(yàn)證通過，則給所述主機(jī)返回消息完整的信息；如驗(yàn)證失敗，則給所述主機(jī)返回消息不完整的信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述第一動態(tài)因子與所述第二動態(tài)因子類型相同，具體為時(shí)間因子或事件因子或時(shí)間因子與事件因子計(jì)算得到的結(jié)果。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述第一動態(tài)因子與所述第二動態(tài)因子為事件因子時(shí)，所述步驟S4具體包括所述消息認(rèn)證碼生成設(shè)備對所述待發(fā)送消息和當(dāng)前第一動態(tài)因子進(jìn)行加密計(jì)算，得到所述第一消息認(rèn)證碼，將所述待發(fā)送消息、所述第一數(shù)值和所述第一消息認(rèn)證碼組合，得到所述傳輸報(bào)文。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟S7中所述認(rèn)證服務(wù)器對所述傳輸報(bào)文拆分得到拆分后的第一數(shù)值、拆分后的消息、拆分后的第一消息認(rèn)證碼； 所述步驟SlO具體包括 步驟S10-1 :所述認(rèn)證服務(wù)器依序?qū)⑺鲵?yàn)證窗口中的所述第二數(shù)值與所述拆分后的第一數(shù)值比對，如果存在與所述拆分后的第一數(shù)值一致的第二數(shù)值，則將當(dāng)前第二動態(tài)因子設(shè)置為與所述第一數(shù)值一致的第二數(shù)值所對應(yīng)的動態(tài)因子；否則，給所述主機(jī)返回完整性驗(yàn)證失敗的信息； 步驟S10-2 :所述認(rèn)證服務(wù)器更新并獲取當(dāng)前第二動態(tài)因子； 步驟S10-3 :所述認(rèn)證服務(wù)器對所述拆分后的消息和當(dāng)前第二動態(tài)因子計(jì)算得到第二消息認(rèn)證碼； 步驟S10-4 :所述認(rèn)證服務(wù)器比對所述第二消息認(rèn)證碼和所述拆分后的第一消息認(rèn)證碼；如果一致，則驗(yàn)證通過，給所述主機(jī)返回消息完整的信息；否則，給所述主機(jī)返回消息不完整的信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述第一動態(tài)因子與所述第二動態(tài)因子為時(shí)間因子時(shí)，所述步驟S4-步驟S7替換為 步驟S4’ 所述消息認(rèn)證碼生成設(shè)備使用密鑰對設(shè)備標(biāo)識、所述待發(fā)送消息和當(dāng)前第一動態(tài)因子計(jì)算得到所述第一消息認(rèn)證碼，并將所述第一消息認(rèn)證碼和第一數(shù)值發(fā)送給所述主機(jī)； 步驟S5’ 所述主機(jī)從所述消息認(rèn)證碼生成設(shè)備中獲取所述設(shè)備標(biāo)識將所述設(shè)備標(biāo)識、所述待發(fā)送消息、接收到的所述第一數(shù)值和所述第一消息認(rèn)證碼組合，得到所述傳輸報(bào)文，將所述傳輸報(bào)文發(fā)送給所述認(rèn)證服務(wù)器； 步驟S6’ 所述認(rèn)證服務(wù)器接收所述傳輸報(bào)文并對其進(jìn)行拆分，如果拆分成功，則得到所述設(shè)備標(biāo)識、所述待發(fā)送消息、所述第一數(shù)值和所述第一消息認(rèn)證碼，執(zhí)行步驟S7’ ；否則，向所述主機(jī)返回驗(yàn)證失敗的響應(yīng)； 步驟S7’ 所述認(rèn)證服務(wù)器根據(jù)所述設(shè)備標(biāo)識檢索對應(yīng)的密鑰，如果檢索到，則執(zhí)行步驟S8 ;否則，向所述主機(jī)返回所述驗(yàn)證失敗的響應(yīng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟SlO具體包括 步驟sio-r:所述認(rèn)證服務(wù)器依序?qū)⑺鲵?yàn)證窗口中的所述第二數(shù)值與所述拆分得到的第一數(shù)值比對，如果存在與所述拆分得到的第一數(shù)值一致的所述第二數(shù)值，則將當(dāng)前第二動態(tài)因子設(shè)置為與所述第一數(shù)值一致的第二數(shù)值所對應(yīng)的動態(tài)因子；否則，給所述主機(jī)返回完整性驗(yàn)證失敗的信息； 步驟S10-2’ 所述認(rèn)證服務(wù)器更新并獲取當(dāng)前第二動態(tài)因子； 步驟S10-3’ 所述認(rèn)證服務(wù)器使用所述檢索到的密鑰對所述設(shè)備標(biāo)識、所述拆分后消息和當(dāng)前第二動態(tài)因子計(jì)算得到第二消息認(rèn)證碼； 步驟S10-4’ 所述認(rèn)證服務(wù)器比對所述第二消息認(rèn)證碼和拆分得到的所述第一消息認(rèn)證碼；如果一致，則驗(yàn)證通過，給所述主機(jī)返回消息完整的信息；否則，給所述主機(jī)返回消息不完整的信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述時(shí)間因子與所述事件因子得到所述第一動態(tài)因子，所述步驟S4-步驟S7替換為 步驟S4’ ’ 所述消息認(rèn)證碼生成設(shè)備按照摘要算法對所述設(shè)備標(biāo)識、內(nèi)置時(shí)鐘當(dāng)前時(shí)刻、待發(fā)送消息和當(dāng)前第一動態(tài)因子進(jìn)行計(jì)算，得到第一摘要，對所述第一摘要進(jìn)行加密，得到數(shù)字簽名，將所述數(shù)字簽名作為所述第一消息認(rèn)證碼，將所述第一消息認(rèn)證碼和第一數(shù)值發(fā)送給所述主機(jī)； 步驟S5’ ’ 所述主機(jī)從所述消息認(rèn)證碼生成設(shè)備中獲取所述設(shè)備標(biāo)識和當(dāng)前時(shí)刻，將所述設(shè)備標(biāo)識、當(dāng)前時(shí)刻、所述待發(fā)送消息、接收到的所述第一數(shù)值和所述第一消息認(rèn)證碼組合，得到所述傳輸報(bào)文，將所述傳輸報(bào)文發(fā)送給所述認(rèn)證服務(wù)器； 步驟S6’ ’ 所述認(rèn)證服務(wù)器接收所述傳輸報(bào)文并對其拆分，如果拆分成功，則得到所述設(shè)備標(biāo)識、時(shí)刻、消息、所述第一數(shù)值和所述第一消息認(rèn)證碼，執(zhí)行步驟S7’ ’ ；否則，向所述主機(jī)返回驗(yàn)證失敗的響應(yīng)； 步驟S7’ ’ 所述認(rèn)證服務(wù)器根據(jù)所述設(shè)備標(biāo)識檢索對應(yīng)的第二動態(tài)因子和公鑰，如果檢索到，則執(zhí)行步驟S8 ;否則，向所述主機(jī)返回所述驗(yàn)證失敗的響應(yīng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述步驟SlO具體包括 步驟S10-1’ ’ 所述認(rèn)證服務(wù)器使用所述公鑰對所述拆分后的第一消息認(rèn)證碼進(jìn)行解密，得到所述第一摘要； 步驟S10-2’ ’ 所述認(rèn)證服務(wù)器按所述照摘要算法依次對所述第二數(shù)值、所述設(shè)備標(biāo)識、所述時(shí)刻、所述消息進(jìn)行計(jì)算，得到第二摘要； 步驟S10-3’’ 所述認(rèn)證服務(wù)器比較所述第二摘要和所述第一摘要，如果一致，給所述主機(jī)返回消息完整信息；否則，給所述主機(jī)返回消息不完整信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求2、4、6任意一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述傳輸報(bào)文組合方式是預(yù)先設(shè)定的，包括依序拼接、分段拼接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法,其特征在于,所述拆分傳輸報(bào)文的方式與所述傳輸報(bào)文的組合方式互逆。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述更新并獲取所述第一動態(tài)因子的方法具體為所述消息認(rèn)證碼生成設(shè)備將當(dāng)前保存的計(jì)數(shù)值自加預(yù)先設(shè)定的步長，以所述計(jì)數(shù)值作為所述第一動態(tài)因子。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述步驟S4中使用對稱加密算法對所述待發(fā)送的消息和當(dāng)前第一動態(tài)因子計(jì)算得到第一消息認(rèn)證碼。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述步驟S8中生成所述驗(yàn)證窗口具體為以所述認(rèn)證服務(wù)器當(dāng)前計(jì)數(shù)值為起點(diǎn)，根據(jù)預(yù)定的幅度值生成一系列動態(tài)因子，即生成所述驗(yàn)證窗口。
14.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述更新并獲取所述第一動態(tài)因子的方法具體為所述消息認(rèn)證碼生成設(shè)備獲取內(nèi)置時(shí)鐘當(dāng)前時(shí)刻，以所述時(shí)刻作為所述第一動態(tài)因子。
15.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述更新并獲取所述第一動態(tài)因子的方法具體為所述消息認(rèn)證碼生成設(shè)備根據(jù)內(nèi)置時(shí)鐘當(dāng)前時(shí)刻以及預(yù)先設(shè)定的步長確定所述第一動態(tài)因子。
16.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟S4’中使用對稱加密算法對所述設(shè)備標(biāo)識、所述待發(fā)送消息和當(dāng)前第一動態(tài)因子計(jì)算得到所述第一消息認(rèn)證碼。
17.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的方法，其特征在于，所述步驟S8中生成驗(yàn)證窗口具體為以所述認(rèn)證服務(wù)器當(dāng)前時(shí)刻為中點(diǎn)，根據(jù)所述預(yù)定的幅度值和所述預(yù)先設(shè)定的步長生成一系列動態(tài)因子，即生成所述驗(yàn)證窗口。
18.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述步驟S8中還包括根據(jù)當(dāng)前保存的最近驗(yàn)證成功時(shí)刻，從所述驗(yàn)證窗口中去掉所述最近驗(yàn)證成功時(shí)刻之前的部分。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述步驟SlO中，驗(yàn)證通過后還包括更新并保存所述最近驗(yàn)證成功時(shí)刻。
20.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述更新并獲取所述第一動態(tài)因子的方法具體為所述消息認(rèn)證碼生成設(shè)備將當(dāng)前保存的計(jì)數(shù)值自加所述預(yù)先設(shè)定的步長，并獲取內(nèi)置時(shí)鐘當(dāng)前時(shí)刻，對計(jì)數(shù)值和當(dāng)前時(shí)刻進(jìn)行計(jì)算，以計(jì)算結(jié)果作為所述第一動態(tài)因子。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述生成驗(yàn)證窗口具體為以所述認(rèn)證服務(wù)器當(dāng)前計(jì)時(shí)值為中點(diǎn)，根據(jù)預(yù)定的幅度值和所述預(yù)先設(shè)定的步長生成一系列時(shí)刻；以所述認(rèn)證服務(wù)器當(dāng)前計(jì)數(shù)值為起點(diǎn)，根據(jù)預(yù)定的幅度值生成一系列計(jì)數(shù)值，對所述對應(yīng)的時(shí)刻與所述對應(yīng)的計(jì)數(shù)值進(jìn)行計(jì)算，得到一系列動態(tài)因子，即生成所述驗(yàn)證窗口。
22.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，步驟S10-1’’替換為 步驟S10-1’’ -I :所述認(rèn)證服務(wù)器根據(jù)所述設(shè)備標(biāo)識尋找對應(yīng)的生成消息驗(yàn)證碼的設(shè)備，如找到則使用所述設(shè)備對應(yīng)公鑰對所述拆分后的第一消息認(rèn)證碼進(jìn)行解密，得到所述第一摘要，如找不到則給所述主機(jī)返回驗(yàn)證失敗信息。
23.一種驗(yàn)證信息完整性的系統(tǒng)，其特征在于，包括消息認(rèn)證碼生成設(shè)備、主機(jī)和認(rèn)證服務(wù)器； 所述消息認(rèn)證碼生成設(shè)備包括第一存儲模塊、第一接收模塊、第一獲取模塊、第一計(jì)算模塊、第二計(jì)算模塊、組合模塊、第一發(fā)送模塊； 所述第一存儲模塊，用于存儲第一動態(tài)因子； 所述第一接收模塊，用于接收所述主機(jī)發(fā)送的待發(fā)送消息； 所述第一獲取模塊，用于更新所述第一存儲模塊中的所述第一動態(tài)因子并從中獲取當(dāng)前第一動態(tài)因子； 所述第一計(jì)算模塊，用于對當(dāng)前第一動態(tài)因子做單向變換，得到第一數(shù)值； 所述第二計(jì)算模塊，用于對所述待發(fā)送消息和當(dāng)前第一動態(tài)因子計(jì)算得到所述第一消息認(rèn)證碼； 所述生成模塊，用于根據(jù)所述待發(fā)送消息、所述第一數(shù)值和所述第一消息認(rèn)證碼生成所述傳輸報(bào)文； 所述第一發(fā)送模塊，用于向所述主機(jī)發(fā)送所述傳輸報(bào)文； 所述主機(jī)包括第二接收模塊和第二發(fā)送模塊； 所述第二接收模塊，用于接收所述傳輸報(bào)文； 所述第二發(fā)送模塊，用于將所述傳輸報(bào)文發(fā)送給所述認(rèn)證服務(wù)器，并將所述待發(fā)送信息發(fā)送給所述消息認(rèn)證碼生成設(shè)備； 所述認(rèn)證服務(wù)器包括第三接收模塊、拆分模塊、第二存儲模塊、第二獲取模塊、窗口模塊、第三計(jì)算模塊、驗(yàn)證模塊、第三發(fā)送模塊； 所述第三接收模塊，用于接收所述傳輸報(bào)文； 所述拆分模塊，用于對所述傳輸報(bào)文進(jìn)行拆分； 所述第二存儲模塊，用于存儲第二動態(tài)因子； 所述第二獲取模塊，用于更新所述第二存儲模塊中的第二動態(tài)因子并從中獲取當(dāng)前第二動態(tài)因子； 所述窗口模塊，用于根據(jù)所述第二獲取模塊獲取的當(dāng)前第二動態(tài)因子計(jì)算得到多個(gè)動態(tài)因子，并進(jìn)行存儲； 所述第三計(jì)算模塊，用于對所述驗(yàn)證窗口的所述各個(gè)動態(tài)因子做單向變換，得到所述一系列第二數(shù)值； 所述驗(yàn)證模塊，用于用所述驗(yàn)證窗口中的第二動態(tài)因子和與其對應(yīng)的第二數(shù)值對所述拆分模塊的拆分結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證； 所述第三發(fā)送模塊，用于將所述驗(yàn)證模塊的驗(yàn)證結(jié)果返回給主機(jī)。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述拆分模塊拆分得到信息、第一數(shù)值和第一消息認(rèn)證碼，所述驗(yàn)證模塊包括第一比較單元，第一計(jì)算單元，第二比較單元； 所述第一比較單元，用于比較所述第二數(shù)值與所述第一數(shù)值是否相同；所述第一計(jì)算單元，用于對所述消息和當(dāng)前第二動態(tài)因子計(jì)算得到所述第二消息認(rèn)證碼； 所述第二比較單元，用于比較所述第二消息認(rèn)證碼和所述第一消息認(rèn)證碼是否相同。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述消息認(rèn)證碼生成設(shè)備中的所述組合模塊也可以放在所述主機(jī)中，所述第一發(fā)送模塊還用于將所述第一消息認(rèn)證碼和所述第一數(shù)值發(fā)送給所述主機(jī)，所述第二接收模塊還用于接收所述第一發(fā)送模塊發(fā)送的所述第一消息認(rèn)證碼和所述第一數(shù)值；所述主機(jī)還包括第三獲取模塊，用于從所述消息認(rèn)證碼生成設(shè)備中獲取所述設(shè)備標(biāo)識； 所述組合模塊具體用于將所述待發(fā)送消息、所述第一數(shù)值、設(shè)備標(biāo)識和所述第一消息認(rèn)證碼組合，得到所述傳輸報(bào)文。
26.根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二存儲模塊還用于存儲最近驗(yàn)證成功時(shí)刻。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述認(rèn)證服務(wù)器還包括檢索模塊，用于根據(jù)所述設(shè)備標(biāo)識檢索對應(yīng)的密鑰。
28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述驗(yàn)證模塊包括第一比較單元，第一計(jì)算單元，第二比較單元； 所述第一比較單元，用于比較所述第二數(shù)值與所述第一數(shù)值是否相同； 所述第一計(jì)算單元，用于對所述設(shè)備標(biāo)識、所述消息和當(dāng)前第二動態(tài)因子計(jì)算得到所述第二消息認(rèn)證碼； 所述第二比較單元，用于比較所述第二消息認(rèn)證碼和所述第一消息認(rèn)證碼是否相同。
29.根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一獲取模塊包括第一獲取單元、第二獲取單元和第一計(jì)算單元； 所述第一獲取單元，用于獲取所述消息認(rèn)證碼生成設(shè)備的計(jì)數(shù)值； 所述第二獲取單元，用于獲取所述消息認(rèn)證碼生成設(shè)備的內(nèi)置時(shí)鐘當(dāng)前時(shí)刻； 所述第一計(jì)算單元，用于對所述計(jì)數(shù)值和內(nèi)置時(shí)鐘當(dāng)前時(shí)刻進(jìn)行計(jì)算，得到所述第一動態(tài)因子。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述消息認(rèn)證碼生成設(shè)備中的所述組合模塊也可以放在所述主機(jī)中，所述第一發(fā)送模塊還用于將所述第一消息認(rèn)證碼和所述第一數(shù)值發(fā)送給所述主機(jī)，所述第二接收模塊還用于接收所述第一發(fā)送模塊發(fā)送的所述第一消息認(rèn)證碼和所述第一數(shù)值；所述主機(jī)還包括 第二獲取模塊，用于從所述消息認(rèn)證碼生成設(shè)備中獲取所述設(shè)備標(biāo)識、計(jì)數(shù)值和當(dāng)前時(shí)刻； 生成模塊，用于根據(jù)所述計(jì)數(shù)值和所述當(dāng)前時(shí)刻生成所述第一數(shù)值； 所述組合模塊具體用于將所述設(shè)備標(biāo)識、當(dāng)前時(shí)刻、消息、所述第一數(shù)值和所述第一消息認(rèn)證碼組合，得到所述傳輸報(bào)文。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第三獲取模塊包括第三獲取單元、第四獲取單元和第二計(jì)算單元； 所述第三獲取單元，用于獲取所述認(rèn)證服務(wù)器的計(jì)數(shù)值； 所述第四獲取單元，用于獲取所述認(rèn)證服務(wù)器的內(nèi)置時(shí)鐘當(dāng)前時(shí)刻；所述第二計(jì)算單元，用于對所述計(jì)數(shù)值和所述內(nèi)置時(shí)鐘當(dāng)前時(shí)刻進(jìn)行計(jì)算，得到第二動態(tài)因子； 所述窗口模塊，具體用于根據(jù)所述第三獲取單元獲取的計(jì)數(shù)值和第四獲取單元獲取的當(dāng)前時(shí)刻生成多個(gè)動態(tài)因子，并進(jìn)行存儲。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述驗(yàn)證模塊包括第三計(jì)算單元、第四計(jì)算單元和比較單元； 所述第三計(jì)算單元，用于對所述拆分得到的第一消息認(rèn)證碼進(jìn)行解密，得到第一摘要； 所述第四計(jì)算單元，用于按照摘要算法依次對所述驗(yàn)證窗口中的動態(tài)因子、所述設(shè)備標(biāo)識、所述時(shí)刻和所述消息進(jìn)行計(jì)算，得到第二摘要； 所述比較單元，用于比較所述第二摘要和所述第一摘要是否相同。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述認(rèn)證服務(wù)器還包括檢查模塊，用于檢查拆分得到的時(shí)刻的合法性。
全文摘要
本發(fā)明公開一種驗(yàn)證信息完整性的方法和系統(tǒng)，所述方法包括消息認(rèn)證碼生成設(shè)備接收待發(fā)送的消息，更新第一動態(tài)因子，對第一動態(tài)因子做單向變換得到第一數(shù)值，更新當(dāng)前第一動態(tài)因子，計(jì)算得到第一消息認(rèn)證碼，生成傳輸報(bào)文；消息認(rèn)證碼生成設(shè)備通過主機(jī)將傳輸報(bào)文發(fā)送給認(rèn)證服務(wù)器；認(rèn)證服務(wù)器接收傳輸報(bào)文并拆分，更新第二動態(tài)因子，根據(jù)第二動態(tài)因子生成驗(yàn)證窗口，對驗(yàn)證窗口的各個(gè)動態(tài)因子做單向變換得到一系列第二數(shù)值，用驗(yàn)證窗口中的第二動態(tài)因子和第二數(shù)值對拆分結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。本發(fā)明中計(jì)算消息認(rèn)證碼所使用的動態(tài)因子不在傳輸網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)，能夠有效避免被攻擊者偽造，有效地抵御重放攻擊。
文檔編號H04L9/32GK102761560SQ201210272370
公開日2012年10月31日 申請日期2012年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月1日
發(fā)明者于華章, 陸舟 申請人:飛天誠信科技股份有限公司