本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)安全領域，具體說是一種數(shù)據(jù)安全驗證裝置。

背景技術：

隨著時代的發(fā)展，信息化程度越來越高，對于數(shù)據(jù)的安全也提出了更高的要求，特別是在移動終端支付領域。移動終端需要有很高的數(shù)據(jù)安全保密性，其驗證密鑰需要采用可更新的方式才能夠保證被惡意修改攻擊。目前的驗證裝置都是采用黑盒的模式，內(nèi)部數(shù)據(jù)不可讀取和修改，應用范圍相對小。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對上述存在的問題，提出了一種數(shù)據(jù)安全驗證裝置，裝置外部包括用于外部數(shù)據(jù)的輸入和輸出的數(shù)據(jù)傳輸接口，裝置內(nèi)部包括控制公鑰，和由外部控制私鑰加密的時鐘單元與時間戳密鑰；所述的時鐘單元包括時鐘信息和時鐘允許誤差信息，所述控制公鑰、時間戳密鑰、時鐘和時鐘允許誤差采用可更新機制，由外部控制私鑰對需要更新的數(shù)據(jù)進行簽名，并由控制公鑰驗證簽名進行更新；所述的外部數(shù)據(jù)由時間戳密鑰和時鐘單元進行安全驗證，驗證結果由數(shù)據(jù)傳輸接口輸出。

進一步地，所述的控制公鑰的更新方式為：輸入新的控制公鑰和原控制私鑰對新控制公鑰的簽名，裝置使用原控制公鑰認證通過該簽名后，更新舊控制公鑰為新控制公鑰。

進一步地，所述的時間戳密鑰更新方式為:輸入裝置控制公鑰對新時間戳密鑰的加密數(shù)據(jù)和控制私鑰對加密數(shù)據(jù)的簽名，裝置使用控制公鑰認證通過該簽名后，用控制私鑰解密后更新時間戳密鑰。

進一步地，所述的時鐘更新方式為：輸入新的時鐘數(shù)據(jù)和控制私鑰對新時鐘數(shù)據(jù)的簽名，裝置使用控制公鑰認證通過該簽名后，更新舊時鐘為新時鐘。

進一步地，所述的時鐘允許誤差更新方式為：時鐘允許誤差分為時鐘允許誤差上限和時鐘允許誤差下限，輸入新時鐘允許誤差信息和控制私鑰對新時鐘允許誤差信息的簽名，裝置認證使用控制公鑰認證通過該簽名后，更新時鐘允許誤差信息。

進一步地，所述的驗證數(shù)據(jù)包括外部時間，分散級數(shù)、分散因子、驗證數(shù)據(jù)和驗證值。

進一步地，所述的數(shù)據(jù)安全認證步驟為：

s1、外部通過數(shù)據(jù)傳輸接口輸入驗證數(shù)據(jù)；

s2、獲取裝置時鐘單元的時鐘信息，獲取成功進行下一步s3，獲取失敗則跳轉s9；

s3、驗證輸入的外部時間是否小于時鐘允許誤差下限，“否”進行下一步s4，“是”跳轉s9；

s4、驗證輸入的外部時間是否大于時鐘允許誤差上限，“否”進行下一步s5，“是”跳轉s9；

s5、時間戳密鑰按照分散級數(shù)和分散因子進行分散，產(chǎn)生時間戳子密鑰；

s6、時間戳子密鑰對驗證數(shù)據(jù)計算mac；

s7、驗證mac是否與輸入的驗證值一致，“是”進行下一步s8，“否”跳轉s9；

s8、驗證成功，裝置輸出結果給外部，跳轉s1循環(huán)；

s9、驗證失敗，裝置輸出結果給外部，跳轉s1循環(huán)。

本發(fā)明有如下有益效果：

1、通過內(nèi)置時鐘單元和時鐘更新機制，避免時鐘被惡意更改的風險，提高系統(tǒng)時鐘的統(tǒng)一性和準確性，降低系統(tǒng)集成的難度；

2、時鐘單元、密鑰存儲以及密鑰運算都內(nèi)置于黑盒，提高數(shù)據(jù)驗證的安全性；

3、時間戳密鑰使用裝置密鑰對和控制密鑰對實現(xiàn)裝載和更新，提高時間戳密鑰發(fā)布的安全性；

4、時間戳密鑰采用對稱密鑰，降低被驗證方設備的性能要求；

5、時間戳密鑰支持多級分散，適合多級的密鑰體系，可控制數(shù)據(jù)認證的應用范圍；

6、設置有時間允許誤差并允許可調，提高系統(tǒng)的適用性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例的結構框圖；

圖2是本發(fā)明實施例的數(shù)據(jù)驗證流程圖；

圖3是本發(fā)明實施例的mac計算方法圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發(fā)明的實施例作詳細描述。

如圖1所示，一種數(shù)據(jù)安全驗證裝置，該裝置為黑盒設計，該裝置外部包括數(shù)據(jù)傳輸接口，內(nèi)部包括時鐘單元、控制公鑰和時間戳密鑰，所述的時鐘單元包括時鐘信息和時鐘允許誤差信息。

裝置進行初始化后，裝置內(nèi)部生產(chǎn)非對稱密鑰對，控制私鑰通過數(shù)據(jù)傳輸接口傳輸?shù)酵獠?，裝置內(nèi)部保留控制公鑰，控制私鑰可對內(nèi)部數(shù)據(jù)進行更新。進一步地，所述的控制公鑰的更新方式為：輸入新的控制公鑰和原控制私鑰對新控制公鑰的簽名，裝置使用原控制公鑰認證通過該簽名后，更新舊控制公鑰為新控制公鑰；所述的時間戳密鑰更新方式為:輸入裝置控制公鑰對新時間戳密鑰的加密數(shù)據(jù)和控制私鑰對加密數(shù)據(jù)的簽名，裝置使用控制公鑰認證通過該簽名后，用控制私鑰解密后更新時間戳密鑰；所述的時鐘更新方式為：輸入新的時鐘數(shù)據(jù)和控制私鑰對新時鐘數(shù)據(jù)的簽名，裝置使用控制公鑰認證通過該簽名后，更新舊時鐘為新時鐘；所述的時鐘允許誤差更新方式為：時鐘允許誤差分為時鐘允許誤差上限和時鐘允許誤差下限，輸入新時鐘允許誤差信息和控制私鑰對新時鐘允許誤差信息的簽名，裝置認證使用控制公鑰認證通過該簽名后，更新時鐘允許誤差信息。

如圖2所示，外部數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)傳輸接口輸入，外部數(shù)據(jù)包括外部時間，分散級數(shù)、分散因子、驗證數(shù)據(jù)和驗證值，裝置驗證后輸出驗證成功或驗證失敗，具體流程如下：

s1、外部通過數(shù)據(jù)傳輸接口輸入驗證數(shù)據(jù)；

s2、獲取裝置時鐘單元的時鐘信息，獲取成功進行下一步s3，獲取失敗則跳轉s9；

s3、驗證輸入的外部時間是否小于時鐘允許誤差下限，“否”進行下一步s4，“是”跳轉s9；

s4、驗證輸入的外部時間是否大于時鐘允許誤差上限，“否”進行下一步s5，“是”跳轉s9；

s5、時間戳密鑰按照分散級數(shù)和分散因子進行分散，產(chǎn)生時間戳子密鑰；

s6、時間戳子密鑰對驗證數(shù)據(jù)計算mac；

s7、驗證mac是否與輸入的驗證值一致，“是”進行下一步s8，“否”跳轉s9；

s8、驗證成功，裝置輸出結果給外部，跳轉s1循環(huán)；

s9、驗證失敗，裝置輸出結果給外部，跳轉s1循環(huán)。

在一個優(yōu)選實施例中，時間戳密鑰采用16字節(jié)的3des密鑰，時間戳子密鑰由原時間戳密鑰8字節(jié)分散級數(shù)加上8字節(jié)分散因子取反值計算3des后獲得的。mac計算步驟如下：

1、取8個16進制數(shù)00,00,00,00,00,00,00,00為初始值；

2、將需要計算mac的驗證數(shù)據(jù)分成8字節(jié)為單位的數(shù)據(jù)塊，標號為d1，d2..dn。最后的數(shù)據(jù)塊dn可能是1-8個字節(jié)；

3、如果最后的數(shù)據(jù)塊長度是8，在其后加上16進制數(shù)80,00,00,00,00,00,00,00；如果最后的數(shù)據(jù)塊長度等于7，在其后加上16進制數(shù)80；如果最后的數(shù)據(jù)塊小于7，則在其后加入16進制數(shù)80，再重復加入16進制數(shù)00，直到達到8字節(jié)；

4、對驗證數(shù)據(jù)使用相應密鑰加密，計算過程如圖3所示，將8字節(jié)的初始值與d1數(shù)據(jù)塊進行異或運算得到8字節(jié)數(shù)據(jù)，再利用16字節(jié)密鑰左半部分des(同為8字節(jié))對8字節(jié)數(shù)據(jù)進行加密；得到的加密8字節(jié)數(shù)據(jù)與d2數(shù)據(jù)塊進行異或運算，得到新8字節(jié)數(shù)據(jù)，再利用16字節(jié)密鑰左半部分des對新的8字節(jié)數(shù)據(jù)進行加密；以此類推直到與dn數(shù)據(jù)塊異或運算，最終得到的8字節(jié)數(shù)據(jù)用16字節(jié)左半部分des加密；加密后的8字節(jié)數(shù)據(jù)用16字節(jié)右半部分des(同為8字節(jié))進行解密的到解密數(shù)據(jù)(8字節(jié))；再利用16字節(jié)密鑰左半部分des對解密數(shù)據(jù)進行加密，得到8字節(jié)的加密數(shù)據(jù)，取加密數(shù)據(jù)的前四個字節(jié)作為結果；所得到的結果將與驗證值比較，一致則表示驗證成功，否則驗證失敗。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。