專利名稱：一種樹狀分層系統(tǒng)中分層數(shù)據(jù)加密方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)應(yīng)行文級(jí)別劃分的樹狀分層系統(tǒng)中分層數(shù)據(jù)加密方法，屬數(shù)據(jù) 處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)實(shí)生活中有許多組織機(jī)構(gòu)具有樹狀層次系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，例如，軍隊(duì)系統(tǒng)分成軍、師、 旅、團(tuán)、營、連、排的建制，而且嚴(yán)格規(guī)定下級(jí)服從上級(jí)、上級(jí)可以閱讀下級(jí)的文件、下級(jí)不能 閱讀上級(jí)的文件。又例如，政府機(jī)構(gòu)、企事業(yè)單位都有類似的層次結(jié)構(gòu)。因此，研究這種層 次結(jié)構(gòu)的信息安全問題具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。目前，國內(nèi)外一些信息安全廠商生產(chǎn)的加密技術(shù)產(chǎn)品主要有兩種，一種采用對(duì)稱 密碼體制，一種采用非對(duì)稱密碼體制。對(duì)稱密碼體制要求通信雙方所用的密鑰是通過秘密 信道私下商定的。網(wǎng)上若有η個(gè)用戶，則需要((11，2)=11(11-1)/2個(gè)密鑰，例如η=1000時(shí)， CdOOO, 2) 500000。這么多密鑰的管理和必需的更換都將是十分繁重的工程。更有甚 者，每個(gè)用戶必須記下與其它η-1個(gè)用戶通信所用的密鑰，數(shù)量如此之大，只能記錄在本上 或存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)存或外存上，這本身就是極不安全的。非對(duì)稱密碼體制也稱為公開密碼 體制，它把加密過程和解密過程設(shè)計(jì)成不同的途徑，當(dāng)算法公開時(shí)，在計(jì)算上不可能由加密 鑰匙求得解密鑰匙，因而加密密鑰可以公開，只需保存解密鑰匙。這樣密鑰分發(fā)簡單，所需 保存數(shù)量大大減少。例如，若每一用戶A有一加密密鑰kl不同于解密密鑰k2，可將加密密 鑰kl公開，k2保密。若用戶B欲向A保密送去明文m，可查A的公開密鑰kl，若用kl加密 得密文
C=Ekl(m)
用戶A收到密文c后，用只有A自己才掌握的解密密鑰k2對(duì)c進(jìn)行解密得
m=Dk2 (c)
任何第三者雖然截獲密文c，由于無法從公開的加密密鑰kl推出解密密鑰k2，故無法 恢復(fù)明文m。無論采用非對(duì)稱密碼體制，還是對(duì)稱密碼體制，都具有密鑰管理和分發(fā)管理難度 大、費(fèi)用高，依賴CA中心的缺點(diǎn)，而且難以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)的一對(duì)多文件傳遞，造成整體使用成 本高，實(shí)施難度大，影響了企事業(yè)單位的網(wǎng)絡(luò)信息安全。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種使用靈活方便且能夠保證系統(tǒng)內(nèi)信息安全傳遞的樹 狀分層系統(tǒng)中分層數(shù)據(jù)加密方法。本發(fā)明所稱問題是以下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種樹狀分層系統(tǒng)中分層數(shù)據(jù)加密方法，在所述樹狀分層系統(tǒng)中，設(shè)定根結(jié)點(diǎn)為第1 層，根結(jié)點(diǎn)的子結(jié)點(diǎn)為第2層，根結(jié)點(diǎn)的子結(jié)點(diǎn)的子結(jié)點(diǎn)為第3層，依此類推；該方法首先由 系統(tǒng)管理中心為系統(tǒng)內(nèi)每個(gè)用戶配置一個(gè)加解密硬件設(shè)備，所述加解密硬件設(shè)備內(nèi)存儲(chǔ)有該用戶的個(gè)體信息和所在群體用戶的特征信息，每個(gè)用戶向其他個(gè)體或群體用戶傳遞文件 時(shí)，利用由目標(biāo)接收者的特征信息生成的加密密鑰對(duì)文件進(jìn)行加密；用戶收到發(fā)給自己的 文件時(shí)，利用由自己的特征信息產(chǎn)生的解密密鑰進(jìn)行解密，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)各層次之間的 文件傳遞，具體步驟如下
a.系統(tǒng)管理中心為系統(tǒng)內(nèi)每個(gè)用戶配置一個(gè)加解密硬件設(shè)備K0，所述加解密硬件設(shè) 備KO是一個(gè)帶有安全存儲(chǔ)模塊和CPU處理模塊的微控制器系統(tǒng)，例如一個(gè)USB接口的智能 密碼鑰匙，所述加解密硬件設(shè)備KO內(nèi)存儲(chǔ)有可讀信息和不可讀信息，所述可讀信息包括該 用戶的姓名、單位、ID標(biāo)識(shí)、所處層次(假設(shè)當(dāng)前用戶所處層次為第i層，下同)；所述不可讀 信息(該信息在硬件初始化時(shí)由管理工具寫入，只能被硬件內(nèi)部調(diào)用，外部軟件不能讀取和 更改)為系統(tǒng)內(nèi)群體用戶的密鑰特征信息(所謂特征信息是指參與密鑰生成運(yùn)算的一組固 定長度的數(shù)據(jù)，下同)，具體包含
①整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)用戶都有且內(nèi)容都相同的公共特征信息Inf0_Pub；
②與第i-3層具有隸屬關(guān)系的行文級(jí)別的用戶(即相當(dāng)于所述樹狀分層系統(tǒng)中所述結(jié) 點(diǎn)的曾祖父結(jié)點(diǎn)，下同)通信的特征信息Info_UP3 ；
③與第i_2層具有隸屬關(guān)系的行文級(jí)別的用戶(即相當(dāng)于所述樹狀分層系統(tǒng)中所述結(jié) 點(diǎn)的祖父結(jié)點(diǎn)，下同)通信的特征信息Info_UP2 ；
④與第i_l層具有隸屬關(guān)系的行文級(jí)別的用戶(即相當(dāng)于所述樹狀分層系統(tǒng)中所述結(jié) 點(diǎn)的父結(jié)點(diǎn)，下同)通信的特征信息Info_UPl ；
⑤與同層具有共同隸屬關(guān)系的行文級(jí)別的用戶(即相當(dāng)于所述樹狀分層系統(tǒng)中所述結(jié) 點(diǎn)的兄弟結(jié)點(diǎn)，下同)通信的特征信息InfoJayer ；
⑥與第i+Ι層具有隸屬關(guān)系的行文級(jí)別的用戶(即相當(dāng)于所述樹狀分層系統(tǒng)中所述結(jié) 點(diǎn)的子結(jié)點(diǎn)，下同)通信的特征信息Info_D0WN，
其中，每個(gè)用戶的Info_D0WN與第i+Ι層具有隸屬關(guān)系的行文級(jí)別的用戶的Info_UPl、 第i+2層具有隸屬關(guān)系的行文級(jí)別的用戶的Info_UP2、第i+3層具有隸屬關(guān)系的行文級(jí)別 的用戶的Info_UP3相同；每個(gè)用戶的Infojayer，同與該用戶具有相同層次且具有共同隸 屬關(guān)系(即具有相同的特征信息Info_UPl)的用戶的InfoJayer相同；同一層次但具有不 同隸屬關(guān)系的用戶，其對(duì)應(yīng)隸屬關(guān)系的特征信息Info_UP3、Info_UP2、Info_UPl或Info_ layer也不相同；
b.根據(jù)用戶指定的目標(biāo)接收者的具體層次，利用與之對(duì)應(yīng)的密鑰特征信息生成加密 密鑰，對(duì)傳送的文件進(jìn)行加密
①加密向第i_3層傳送的文件時(shí)，利用Info_UP3產(chǎn)生加密密鑰；加密向第i_2層傳送 的文件時(shí)，利用Info_UP2產(chǎn)生加密密鑰；加密向第i_l層傳送的文件時(shí)，利用Info_UPl產(chǎn) 生加密密鑰；
②加密向下層(指所處層次大于i的層，下同)傳送的文件時(shí)，利用Info_D0WN產(chǎn)生加 密密鑰；
③加密向同層傳送的文件時(shí)，利用Inf0_layer產(chǎn)生加密密鑰；
④加密點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳送的文件和加密系統(tǒng)內(nèi)公共信息傳送的文件時(shí)，利用Inf0_Pub產(chǎn)生 加密密鑰；
c.目標(biāo)接收者根據(jù)發(fā)送者的具體層次，利用與之對(duì)應(yīng)的密鑰特征信息生成解密密鑰，對(duì)接收的文件進(jìn)行解密
①對(duì)于由第i_3層傳送來的文件，利用Info_UP3產(chǎn)生解密密鑰；對(duì)于由第i_2層傳送 來的文件，利用Info_UP2產(chǎn)生解密密鑰；對(duì)于由第i_l層傳送來的文件，利用Info_UPl產(chǎn) 生解密密鑰；
②對(duì)于由下層傳送來的文件，利用Info_D0WN產(chǎn)生解密密鑰；
③對(duì)于由同層傳送來的文件，利用Inf0_layer產(chǎn)生解密密鑰；
④對(duì)于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳送的文件和加密系統(tǒng)內(nèi)公共信息文件，利用Info_Pub產(chǎn)生解密密鑰。上述樹狀分層系統(tǒng)中分層數(shù)據(jù)加密方法，為了使文件的傳送范圍更加具體，達(dá)到 更細(xì)的保密要求，每個(gè)用戶的加解密硬件設(shè)備所存儲(chǔ)的可讀信息還應(yīng)包括該用戶的權(quán)限級(jí) 別，對(duì)群體接收方傳送文件時(shí)，文件中加入接收方的權(quán)限級(jí)別，所述權(quán)限級(jí)別分為3—8級(jí)。上述樹狀分層系統(tǒng)中分層數(shù)據(jù)加密方法，對(duì)傳送的文件進(jìn)行加密時(shí)，發(fā)送者首先 根據(jù)文件的內(nèi)容，發(fā)送者的姓名、單位名稱，時(shí)間信息產(chǎn)生對(duì)文件的簽名信息，且該簽名信 息參與加密密鑰的生成。上述樹狀分層系統(tǒng)中分層數(shù)據(jù)加密方法，系統(tǒng)最頂層行文級(jí)別的用戶的加解密硬 件設(shè)備所存儲(chǔ)的不可讀信息不包含Info_UP3、Info_UP2、Info_UPl和Info_layer這些特 征信息，次頂層行文級(jí)別的用戶的加解密硬件設(shè)備所存儲(chǔ)的不可讀信息不包含Info_UP3、 Info_UP2兩個(gè)特征信息，第三層行文級(jí)別的用戶的加解密硬件設(shè)備所存儲(chǔ)的不可讀信息不 包含Info_UP3特征信息，最底層行文級(jí)別的用戶的加解密硬件設(shè)備所存儲(chǔ)的不可讀信息 不包含Info_D0WN特征信息。本發(fā)明利用存儲(chǔ)在加解密硬件設(shè)備中的與每個(gè)個(gè)體所在群體用戶相對(duì)應(yīng)的密鑰 特征信息對(duì)傳送的文件進(jìn)行加密和解密，不僅可以方便地實(shí)現(xiàn)一對(duì)一和一對(duì)多的文件傳 遞，而且由于密鑰特征信息具有不可讀性，非法接收者即使改變了文件的接收范圍信息，使 自己具有接收權(quán)限，也不可能獲得正確的解密密鑰，因而不能獲得文件的真正內(nèi)容，保證了 文件傳送的安全性。


圖1是以群體用戶GO為當(dāng)前用戶的一個(gè)樹狀分層系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖 圖2為群體用戶GO的內(nèi)部用戶結(jié)構(gòu)示意圖。附圖及文中各符號(hào)表示為G0 Gll為系統(tǒng)中群體用戶，Info_Pub、整個(gè)系統(tǒng)內(nèi) 用戶都有且內(nèi)容都相同的公共特征信息；Info_UP3、與第i_3層具有隸屬關(guān)系的行文級(jí)別 的用戶通信的特征信息；Info_UP2、與第i_2層具有隸屬關(guān)系的行文級(jí)別的用戶通信的特 征信息；Info_UPl、與第i-Ι層具有隸屬關(guān)系的行文級(jí)別的用戶通信的特征信息；Info_ layer、與同層具有共同隸屬關(guān)系的行文級(jí)別的用戶通信的特征信息；Info_D0WN、與第i+1 層具有隸屬關(guān)系的行文級(jí)別的用戶通信的特征信息；AO、系統(tǒng)的管理中心；K0、加解密硬件 設(shè)備；N、簽名信息；D_layer、目標(biāo)接收者的層次；m、明文；C、密文。
具體實(shí)施例方式圖1是以群體用戶GO為當(dāng)前用戶的一個(gè)樹狀分層系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖即GO的層次 為第i層，則在第i_l層與GO具有隸屬關(guān)系的行文級(jí)別的群體用戶為G1，在第i-2層與GO具有隸屬關(guān)系的行文級(jí)別的群體用戶為G2，在第i-3層與GO具有隸屬關(guān)系的行文級(jí)別的群 體用戶為G3 ；G4、G5、G6等是在第i+Ι層與GO具有隸屬關(guān)系的行文級(jí)別的群體用戶，G7、G8 等是在第i+2層與GO具有隸屬關(guān)系的行文級(jí)別的群體用戶，G9等是在第i+3層與GO具有 隸屬關(guān)系的行文級(jí)別的群體用戶，G10、G11等是與GO同層具有共同隸屬關(guān)系的行文級(jí)別的 用戶。圖2為群體用戶GO的內(nèi)部用戶結(jié)構(gòu)示意圖該群體中李四和王五具有相同的權(quán)限 級(jí)別，而他們和張三、馬六具有不同的權(quán)限級(jí)別。本發(fā)明采用系統(tǒng)內(nèi)部中心管理(如若在某省地稅系統(tǒng)內(nèi)實(shí)施，可由該省地稅的信 息中心統(tǒng)一制作發(fā)放，并將每個(gè)用戶的硬件設(shè)備寫入的信息存入數(shù)據(jù)庫中備份，以作設(shè)備 損壞后，恢復(fù)設(shè)備之用)，系統(tǒng)內(nèi)每個(gè)用戶發(fā)一個(gè)加解密硬件設(shè)備K0，里面記錄由管理中心 AO寫入的和該用戶有關(guān)的姓名、單位、ID標(biāo)識(shí)和其他特征信息，每個(gè)用戶用自己的加解密 硬件設(shè)備KO和計(jì)算機(jī)上的配套軟件結(jié)合，便可實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)內(nèi)不同層次之間的安全文件傳 遞。具體實(shí)現(xiàn)方法如下
1)每個(gè)用戶的加解密硬件設(shè)備KO內(nèi)部都保存兩部分用戶信息，即可讀信息和不可 讀信息(保密信息)，可讀信息包含該用戶的姓名、單位、ID標(biāo)識(shí)、權(quán)限級(jí)別、所處層次等公 開信息，不可讀信息為用于加密解密處理產(chǎn)生密鑰的特征信息(例如某用戶的密鑰特征信 息 Info_Pub、Info_UP3、Info_UP2、Info_UPl、Info_layer 和 Info_D0WN 均可以為形如 “71AD0F470EECB599”的一組8字節(jié)長的數(shù)據(jù))。每個(gè)用戶都不能修改自己KO的硬件信息， 別人也難以偽造該用戶的K0;
2)每個(gè)用戶的加解密硬件設(shè)備KO內(nèi)部的信息又可分為個(gè)體信息和群體信息；個(gè)體 信息如用戶的姓名、ID標(biāo)識(shí)、權(quán)限等，群體信息如單位、所處層次、與上層(指所處層次小于 i的層，下同)行文級(jí)別的用戶通信的密鑰特征信息、與下層行文級(jí)別的用戶通信的密鑰特 征信息。這樣文件傳遞的發(fā)送方A在傳遞文件給群體接收方B時(shí)，便可以利用B的群體信 息生成加密密鑰來加密文件，從而可以方便地實(shí)現(xiàn)一對(duì)多的文件傳遞需要。3)每個(gè)用戶的加解密硬件設(shè)備KO內(nèi)部的群體信息用以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的分層加密模 型。這些群體信息包括系統(tǒng)內(nèi)的公共特征信息Inf0_Pub，與第i_3層具有隸屬關(guān)系的行文 級(jí)別的用戶通信的特征信息Info_UP3，與第i_2層具有隸屬關(guān)系的行文級(jí)別的用戶通信 的特征信息Info_UP2，與第i-Ι層具有隸屬關(guān)系的行文級(jí)別的用戶通信的特征信息Info_ UP1，與同層具有共同隸屬關(guān)系的行文級(jí)別的用戶通信的特征信息Infojayer，與第i+Ι層 具有隸屬關(guān)系的行文級(jí)別的用戶通信的特征信息Info_D0WN。其中公共特征信息Inf0_Pub在整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)都是相同的。最頂層行文級(jí)別的用戶 的加解密硬件設(shè)備KO內(nèi)部沒有特征信息Info_UP3、Info_UP2、Info_UPl和Info_layer。 某層用戶的加解密硬件設(shè)備KO內(nèi)部的特征信息Info_D0WN，與第i+Ι層具有隸屬關(guān)系的行 文級(jí)別的用戶的加解密硬件設(shè)備KO內(nèi)部的特征信息Info_UPl相同，與第i+2層具有隸屬 關(guān)系的行文級(jí)別的用戶的加解密硬件設(shè)備KO內(nèi)部的特征信息Info_UP2相同，與第i+3層 具有隸屬關(guān)系的行文級(jí)別的用戶的加解密硬件設(shè)備KO內(nèi)部的特征信息Info_UP3相同。某 層用戶的加解密硬件設(shè)備KO內(nèi)部的特征信息Infojayer，與其具有相同層次且具有共同 隸屬關(guān)系的(即具有相同的特征信息Info_UPl)用戶的加解密硬件設(shè)備KO內(nèi)部的特征信息 Info_layer 相同。
同一層次但具有不同的隸屬關(guān)系的用戶其對(duì)應(yīng)隸屬關(guān)系的特征信息Info_UP3、 Info_UP2、Info_UPl或Info_layer也不相同。這就保證了每個(gè)子系統(tǒng)都可以內(nèi)部相互通 訊，而防止不同子系統(tǒng)看到不屬自己的加密文件。4)每個(gè)用戶的加解密硬件設(shè)備KO內(nèi)部的權(quán)限級(jí)別信息可以分為3— 8個(gè)不同 級(jí)別(在我們定義的樹結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中同一個(gè)結(jié)點(diǎn)可以對(duì)應(yīng)多個(gè)用戶的多個(gè)加解密硬件設(shè)備， 這些硬件設(shè)備可以有不同的權(quán)限級(jí)別，即我們的結(jié)點(diǎn)是對(duì)應(yīng)的具有相同群體信息的一個(gè)群 體，如同一個(gè)單位的所有用戶的加解密硬件設(shè)備)。這樣文件傳遞的發(fā)送方A在傳遞文件給 群體接收方B時(shí)，便可以指定B的權(quán)限級(jí)別來限定文件的可讀范圍，達(dá)到更細(xì)保密的要求。文件傳遞的實(shí)現(xiàn)
A、由某系統(tǒng)的管理中心AO構(gòu)造該系統(tǒng)的樹型分層加密模型所需的個(gè)體信息和群體信
息；
B、將每個(gè)用戶對(duì)應(yīng)的個(gè)體信息和群體信息寫入其相應(yīng)的加解密硬件設(shè)備KO中；
C、用戶取得加解密硬件設(shè)備K0，并安裝相應(yīng)應(yīng)用軟件、驅(qū)動(dòng)軟件。D、應(yīng)用軟件加密方式分為加密向上層傳送的文件、加密向下層傳送的文件、加密 向同層傳送的文件、加密點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳送的文件和加密系統(tǒng)內(nèi)公共信息傳送的文件等方式。其 中加密向上層傳送的文件可以指定目標(biāo)接收者的具體層次(第i_3層、第i_2層、第i-Ι層 中的一層或多層)限定接受者的范圍；向下層傳送的文件也可以指定目標(biāo)接收者的具體層 次(第i+3層、第i+2層、第i+Ι層中的一層或多層)限定接受者的范圍；加密向下層、向同 層傳送的文件都可以指定目標(biāo)接收者的單位名稱來進(jìn)一步限定接受者的范圍；加密向上 層、向下層、向同層傳送的文件都可以指定目標(biāo)接收者的權(quán)限級(jí)別來進(jìn)一步限定接受者的 范圍。E、加密向上層傳送的文件，系統(tǒng)根據(jù)用戶指定的目標(biāo)接收者的具體層次，來選定 產(chǎn)生加密密鑰的特征信息Info_UP3、Info_UP2或Info_UPl ；加密向下層傳送的文件，系統(tǒng) 用Info_D0WN作為產(chǎn)生加密密鑰的特征信息；加密向同層傳送的文件，系統(tǒng)用Inf0_layer 作為產(chǎn)生加密密鑰的特征信息；加密系統(tǒng)內(nèi)公共信息傳送的文件，系統(tǒng)用Inf0_Pub作為產(chǎn) 生加密密鑰的特征信息；加密點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳送的文件，系統(tǒng)用Info_Pub作為產(chǎn)生加密密鑰的特 征信息，并要求用戶指定目標(biāo)接收者的ID標(biāo)識(shí)。F、加密前，首先發(fā)送者根據(jù)文件F的內(nèi)容，發(fā)送者的姓名、單位名稱，時(shí)間等信息 產(chǎn)生對(duì)文件F的簽名信息N。加密密鑰根據(jù)不同的加密方式是由發(fā)送者的簽名信息N、目 標(biāo)接收者的層次0_1對(duì)#、單位名稱、權(quán)限級(jí)別、ID標(biāo)識(shí)等其中的某幾項(xiàng)和群體信息Info_ UP3、Info_UP2、Info_UPl、Info_layer、Info_D0WN、Info_Pub 中的某一項(xiàng)共同產(chǎn)生的。因 此加密密鑰是根據(jù)文件的信息、發(fā)送者和接收者的用戶信息、系統(tǒng)時(shí)間等動(dòng)態(tài)生成的，具有 一次一密的特征。G、目標(biāo)接收者收到加密的文件后，系統(tǒng)首先根據(jù)該文件指定的接收范圍信息(目 標(biāo)接收者的層次D_layer、單位名稱、權(quán)限級(jí)別)，判斷接收者是否屬于該接收范圍，如果屬 于，則接收者根據(jù)發(fā)送者的簽名信息N、文件的接收范圍信息和自己的群體信息和個(gè)體用戶 信息生成解密密鑰，進(jìn)行解密；否則，不進(jìn)行解密操作。所有加密密鑰和解密密鑰的產(chǎn)生的運(yùn)算都是在設(shè)備KO內(nèi)部實(shí)現(xiàn)的。非法接收者 即使改變了文件的接收范圍信息，使自己具有接收權(quán)限，但由于文件的接收范圍信息參與了產(chǎn)生加密密鑰和解密密鑰，因此其生成的解密密鑰也是錯(cuò)誤的，也不能獲得文件的真正 內(nèi)容；這就保證了文件傳送的安全。
權(quán)利要求
1. 一種樹狀分層系統(tǒng)中分層數(shù)據(jù)加密方法，其特征是，首先由系統(tǒng)管理中心為系統(tǒng)內(nèi) 每個(gè)用戶配置一個(gè)加解密硬件設(shè)備，所述加解密硬件設(shè)備內(nèi)存儲(chǔ)有該用戶的個(gè)體信息和所 在群體用戶的特征信息，每個(gè)用戶向其他個(gè)體或群體用戶傳遞文件時(shí)，利用由目標(biāo)接收者 的特征信息生成的加密密鑰對(duì)文件進(jìn)行加密；用戶收到發(fā)給自己的文件時(shí)，利用由自己的 特征信息產(chǎn)生的解密密鑰進(jìn)行解密，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)各層次之間的文件傳遞，具體按如下 步驟進(jìn)行a.系統(tǒng)管理中心為系統(tǒng)內(nèi)每個(gè)用戶配置一個(gè)加解密硬件設(shè)備K0，所述加解密硬件設(shè) 備KO內(nèi)存儲(chǔ)有可讀信息和不可讀信息，所述可讀信息包括該用戶的姓名、單位、ID標(biāo)識(shí)、所 處層次；所述不可讀信息為系統(tǒng)內(nèi)每個(gè)個(gè)體所在群體的用戶密鑰特征信息，具體包含①整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)用戶都有且內(nèi)容都相同的公共特征信息Inf0_Pub；②與第i_3層具有隸屬關(guān)系的行文級(jí)別的用戶通信的特征信息Info_UP3；③與第i_2層具有隸屬關(guān)系的行文級(jí)別的用戶通信的特征信息Info_UP2；④與第i_l層具有隸屬關(guān)系的行文級(jí)別的用戶通信的特征信息Info_UPl；⑤與同層具有共同隸屬關(guān)系的行文級(jí)別的用戶通信的特征信息InfoJayer；⑥與第i+Ι層具有隸屬關(guān)系的行文級(jí)別的用戶通信的特征信息Info_D0WN，其中，每個(gè)用戶的Info_D0WN與第i+1層具有隸屬關(guān)系的行文級(jí)別的用戶的Info_UPl、 第i+2層具有隸屬關(guān)系的行文級(jí)別的用戶的Info_UP2、第i+3層具有隸屬關(guān)系的行文級(jí)別 的用戶的Info_UP3相同；每個(gè)用戶的Infojayer，同與該用戶具有相同層次且具有共同隸 屬關(guān)系(即具有相同的特征信息Info_UPl)的用戶的InfoJayer相同；同一層次但具有不 同隸屬關(guān)系的用戶，其對(duì)應(yīng)隸屬關(guān)系的特征信息Info_UP3、Info_UP2、Info_UPl或Info_ layer也不相同；b.根據(jù)用戶指定的目標(biāo)接收者的具體層次，利用與之對(duì)應(yīng)的密鑰特征信息生成加密 密鑰，對(duì)傳送的文件進(jìn)行加密①加密向第i_3層傳送的文件時(shí)，利用Info_UP3產(chǎn)生加密密鑰；加密向第i_2層傳送 的文件時(shí)，利用Info_UP2產(chǎn)生加密密鑰；加密向第i_l層傳送的文件時(shí)，利用Info_UPl產(chǎn) 生加密密鑰；②加密向下層(指所處層次大于i的層，下同)傳送的文件時(shí)，利用Info_D0WN產(chǎn)生加 密密鑰；③加密向同層傳送的文件時(shí)，利用Inf0_layer產(chǎn)生加密密鑰；④加密點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳送的文件和加密系統(tǒng)內(nèi)公共信息傳送的文件時(shí)，利用Inf0_Pub產(chǎn)生 加密密鑰；c.目標(biāo)接收者根據(jù)發(fā)送者的具體層次，利用與之對(duì)應(yīng)的密鑰特征信息生成解密密鑰， 對(duì)接收的文件進(jìn)行解密①對(duì)于由第i_3層傳送來的文件，利用Info_UP3產(chǎn)生解密密鑰；對(duì)于由第i_2層傳送 來的文件，利用Info_UP2產(chǎn)生解密密鑰；對(duì)于由第i_l層傳送來的文件，利用Info_UPl產(chǎn) 生解密密鑰；②對(duì)于由下層傳送來的文件，利用Info_D0WN產(chǎn)生解密密鑰；③對(duì)于由同層傳送來的文件，利用Inf0_layer產(chǎn)生解密密鑰；④對(duì)于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳送的文件和加密系統(tǒng)內(nèi)公共信息文件，利用Info_Pub產(chǎn)生解密密鑰。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述樹狀分層系統(tǒng)中分層數(shù)據(jù)加密方法，其特征是，所述各用戶的 加解密硬件設(shè)備所存儲(chǔ)的可讀信息還包括該用戶的權(quán)限級(jí)別，對(duì)群體接收方傳送文件時(shí)， 文件中加入接收方的權(quán)限級(jí)別，所述權(quán)限級(jí)別分為3—8級(jí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述樹狀分層系統(tǒng)中分層數(shù)據(jù)加密方法，其特征是，對(duì)傳送的 文件進(jìn)行加密時(shí)，發(fā)送者首先根據(jù)文件的內(nèi)容，發(fā)送者的姓名、單位名稱，時(shí)間信息產(chǎn)生對(duì) 文件的簽名信息，且該簽名信息參與加密密鑰的生成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述樹狀分層系統(tǒng)中分層數(shù)據(jù)加密方法，其特征是，系統(tǒng)最頂層行 文級(jí)別的用戶的加解密硬件設(shè)備所存儲(chǔ)的不可讀信息不包含Info_UP3、Info_UP2, Info_ UPl和InfoJayer這些特征信息，次頂層行文級(jí)別的用戶的加解密硬件設(shè)備所存儲(chǔ)的不可 讀信息不包含Info_UP3、Info_UP2兩個(gè)特征信息，第三層行文級(jí)別的用戶的加解密硬件設(shè) 備所存儲(chǔ)的不可讀信息不包含Info_UP3特征信息，最底層行文級(jí)別的用戶的加解密硬件 設(shè)備所存儲(chǔ)的不可讀信息不包含Info_D0WN特征信息。
全文摘要
一種樹狀分層系統(tǒng)中分層數(shù)據(jù)加密方法，用于確保具有樹狀層次結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)中信息傳遞的安全性。其技術(shù)方案是它首先由系統(tǒng)管理中心為系統(tǒng)內(nèi)每個(gè)用戶配置一個(gè)加解密硬件設(shè)備，所述加解密硬件設(shè)備內(nèi)存儲(chǔ)有該用戶的個(gè)體信息和群體用戶的特征信息，每個(gè)用戶向其他個(gè)體或群體用戶傳遞文件時(shí)，利用由目標(biāo)接收者的特征信息生成的加密密鑰對(duì)文件進(jìn)行加密；用戶收到發(fā)給自己的文件時(shí)，利用由自己的特征信息產(chǎn)生的解密密鑰進(jìn)行解密，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)各層次之間的文件傳遞。本發(fā)明不僅可以方便地實(shí)現(xiàn)一對(duì)一和一對(duì)多的文件傳遞，而且非法接收者不可能獲得正確的解密密鑰，保證了文件傳送的安全性。
文檔編號(hào)G06F21/24GK102004889SQ20101056594
公開日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月30日
發(fā)明者劉利軍, 崔彥軍, 程煜, 胡波, 黃世中, 黎彤亮 申請(qǐng)人:石家莊開發(fā)區(qū)冀科雙實(shí)科技有限公司