專(zhuān)利名稱(chēng)：生成加密/解密密鑰的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生成加密/解密密鑰的方法，特別涉及一種生成用于對(duì)稱(chēng)加密 (即其中加密和解密均使用同一密鑰)的一次加密/解密密鑰的方法。本發(fā)明進(jìn)一步涉及 一種計(jì)算機(jī)程序，包括用于當(dāng)在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)執(zhí)行該方法的代碼裝置；以及一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的程序代碼裝置，該程序代碼裝置用于當(dāng)所述產(chǎn)品在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)執(zhí)行該方法。
背景技術(shù)：
在密碼術(shù)中，密鑰是確定密碼算法的函數(shù)輸出的一段信息。如若沒(méi)有密鑰，算法就沒(méi)有結(jié)果。在加密時(shí)，密鑰指定從明文到密文的特定變換，而在解密期間，密鑰指定從密文到明文的特定變換。在諸如數(shù)字簽名方案和消息認(rèn)證代碼之類(lèi)的其它密碼算法中也使用密鑰。經(jīng)常說(shuō)在設(shè)計(jì)安全系統(tǒng)中，明智的做法是假定密碼算法的細(xì)節(jié)已為攻擊者獲得。 該原理已知為Kerdd1Off (柯克霍夫)原理，因此只有密鑰的保密方能提供安全。該原理基于難以將廣泛使用的算法的細(xì)節(jié)保密這一事實(shí)。密鑰通常更容易保護(hù)，因?yàn)榕c加密算法相比，密鑰通常是一小段信息。然而，也可能難以將密鑰保密，并且如果攻擊者以某種手段獲取了密鑰，則他或她就可以從加密數(shù)據(jù)中恢復(fù)出原始消息。如以上所提及的那樣，加密和解密都使用同一密鑰的加密算法已知為對(duì)稱(chēng)密鑰算法。還存在使用一對(duì)密鑰的非對(duì)稱(chēng)密鑰算法，一個(gè)密鑰用于加密，并且一個(gè)密鑰用于解密。 這些非對(duì)稱(chēng)密鑰算法允許將一個(gè)密鑰變成公共的，同時(shí)僅在一個(gè)位置保留私有密鑰。這些非對(duì)稱(chēng)密鑰算法被設(shè)計(jì)成即便已知對(duì)應(yīng)的公共密鑰也非常難找到私有密鑰。公共密鑰技術(shù)的用戶(hù)可以公布他們的公共密鑰，同時(shí)將他們的私有密鑰保密，從而允許任何人向他們發(fā)送加密消息。為了使密鑰與對(duì)稱(chēng)加密算法一起保持“安全”，通?？紤]最小為80位的長(zhǎng)度，而普通使用1 位的密鑰，并且該1 位的密鑰被認(rèn)為是非常強(qiáng)。在公共密鑰密碼術(shù)中使用的密鑰具有一些數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。例如，在RSA系統(tǒng)中使用的公共密鑰是兩個(gè)素?cái)?shù)之積。因此，針對(duì)同等級(jí)別的安全性，公共密鑰系統(tǒng)需要比對(duì)稱(chēng)系統(tǒng)長(zhǎng)的密鑰長(zhǎng)度。對(duì)于基于因式分解和整數(shù)離散對(duì)數(shù)的旨在具有等同于1 位對(duì)稱(chēng)密碼的安全性的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，建議采用3072位的密鑰長(zhǎng)度。如以上所提及的那樣，如果基于對(duì)稱(chēng)算法和非對(duì)稱(chēng)算法的密鑰都足夠長(zhǎng)，則可以生成具有高度安全性的密鑰。然而，在密鑰分發(fā)上存在問(wèn)題。例如，如果雙方希望使用對(duì)稱(chēng)密碼術(shù)彼此通信，那么他們首先要決定所使用的密鑰，然后將該密鑰從一方安全地分發(fā)到另一方。此外，必須由雙方對(duì)該密鑰進(jìn)行保密。入侵者可能找到該密鑰的風(fēng)險(xiǎn)隨著密鑰使用的時(shí)間而增加。因此，在正常情況下，密鑰只在有限時(shí)間內(nèi)有效，例如六個(gè)月或十二個(gè)月內(nèi)有效。此后必須分發(fā)新的密鑰。而且，非對(duì)稱(chēng)密碼術(shù)加密的密鑰分發(fā)在雙方希望彼此通信時(shí)會(huì)遇到關(guān)于密鑰分發(fā)的問(wèn)題。為了雙向發(fā)送信息，他們需要與彼此交換公共密鑰。而且，在這種情況下，這些密鑰通常具有有限的有效時(shí)段。對(duì)于與很多不同方通信的一方來(lái)說(shuō)，有效公共密鑰分發(fā)的管理可能是麻煩的。典型的示例是，當(dāng)你需要向另一方緊急發(fā)送一些秘密信息時(shí)密鑰的有效性已過(guò)期，或者你尚未交換公共密鑰。另一種密碼術(shù)是量子密碼術(shù)，其使用量子力學(xué)來(lái)保證安全通信。它能夠使雙方產(chǎn)生僅為這雙方所知的共用隨機(jī)位串，該共用隨機(jī)位串可以用作對(duì)消息加密和解密的密鑰。 量子密碼術(shù)的重要且唯一的特性在于兩個(gè)通信用戶(hù)檢測(cè)任何試圖獲知密鑰的第三方的存在的能力。這就是量子力學(xué)的基本方面的結(jié)果，即測(cè)量量子系統(tǒng)的過(guò)程將影響該系統(tǒng)。由于試圖竊聽(tīng)密鑰的第三方必須以某種方式對(duì)該密鑰進(jìn)行測(cè)量，因此將存在可檢測(cè)到的異常。 因此，量子密碼術(shù)的安全性依賴(lài)于量子力學(xué)的基礎(chǔ)，這與依賴(lài)于某些數(shù)學(xué)函數(shù)的計(jì)算難度且不能提供任何竊聽(tīng)的指示也不能保證密鑰安全的傳統(tǒng)公共密鑰密碼術(shù)形成對(duì)照。量子密碼術(shù)僅用于產(chǎn)生和分發(fā)密鑰，而不用于發(fā)送任何消息數(shù)據(jù)。該密鑰而后可與任何選中的加密算法一起用于對(duì)消息加密和解密，之后該消息可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)通信信道進(jìn)行發(fā)送。即便利用量子密碼術(shù)生成密鑰提供了一種非常安全的生成和分發(fā)密鑰的方式，但是它也具有主要缺陷。由于量子力學(xué)的特性，可分發(fā)量子密鑰的距離限于約100千米。給出了以上提及的問(wèn)題，需要一種簡(jiǎn)單的生成和分發(fā)密碼密鑰的方式。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問(wèn)題是生成不需要分發(fā)到希望彼此通信的節(jié)點(diǎn)的密碼密鑰，即密鑰由節(jié)點(diǎn)自身生成。根據(jù)第一方面，該問(wèn)題由生成加密/解密密鑰的方法來(lái)解決，該方法可用于第一節(jié)點(diǎn)與第二節(jié)點(diǎn)之間的安全通信。該方法包括以下步驟從所述第一節(jié)點(diǎn)A向中心服務(wù)器發(fā)送與所述第二節(jié)點(diǎn)建立通信的請(qǐng)求；響應(yīng)于來(lái)自所述第一節(jié)點(diǎn)的請(qǐng)求，從所述中心服務(wù)器向所述第一節(jié)點(diǎn)發(fā)送第一密鑰生成文件并且向所述第二節(jié)點(diǎn)發(fā)送第二密鑰生成文件；在所述第一節(jié)點(diǎn)上處理所述第一密鑰生成文件，并且在所述第二節(jié)點(diǎn)上處理所述第二密鑰生成文件；在所述第一節(jié)點(diǎn)處生成第一中間數(shù)據(jù)集，并且在所述第二節(jié)點(diǎn)處生成第二中間數(shù)據(jù)集；從所述第一節(jié)點(diǎn)向所述第二節(jié)點(diǎn)發(fā)送所述第一中間數(shù)據(jù)集；將所述第一中間數(shù)據(jù)集的位與所述第二中間數(shù)據(jù)集的對(duì)應(yīng)位進(jìn)行比較；基于所述第一中間數(shù)據(jù)集與所述第二中間數(shù)據(jù)集之間的逐位比較，通過(guò)在被比較的位相等的情況下設(shè)置第一值，而在被比較的位不相等的情況下設(shè)置第二值，來(lái)創(chuàng)建新的第三中間數(shù)據(jù)集；從所述第二節(jié)點(diǎn)向所述第一節(jié)點(diǎn)發(fā)送所述第三中間數(shù)據(jù)集；將所述第三中間數(shù)據(jù)集的位與所述第一中間數(shù)據(jù)集的對(duì)應(yīng)位進(jìn)行比較；
基于所述第三中間數(shù)據(jù)集與所述第一中間數(shù)據(jù)集之間的逐位比較，通過(guò)在所述第三中間數(shù)據(jù)集的對(duì)應(yīng)位被設(shè)置為所述第一值的情況下保持所述第一數(shù)據(jù)集的位值，而在所述第三中間數(shù)據(jù)集的對(duì)應(yīng)位被設(shè)置為所述第二值的情況下忽略所述第一中間數(shù)據(jù)集的位， 來(lái)生成第一密碼密鑰；基于所述第一中間數(shù)據(jù)集與所述第二中間數(shù)據(jù)集之間的逐位比較，通過(guò)在所述第一中間數(shù)據(jù)集的對(duì)應(yīng)位相等的情況下保持所述第二數(shù)據(jù)集的位值，而在被比較的位不相等的情況下忽略所述第二中間數(shù)據(jù)集的位，來(lái)生成第二密碼密鑰，所述第一密碼密鑰與所述第二密碼密鑰相同。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，該問(wèn)題由在第一節(jié)點(diǎn)中生成加密/解密密鑰的方法解決，該方法可用于所述第一節(jié)點(diǎn)與第二節(jié)點(diǎn)之間的安全通信。根據(jù)第二方面的所述方法包括以下步驟向中心服務(wù)器發(fā)送與所述第二節(jié)點(diǎn)建立安全通信的請(qǐng)求；響應(yīng)于所述請(qǐng)求，從所述中心服務(wù)器接收第一密鑰生成文件；處理所述第一密鑰生成文件；生成第一中間數(shù)據(jù)集；向所述第二節(jié)點(diǎn)發(fā)送所述第一中間數(shù)據(jù)集；從所述第二節(jié)點(diǎn)接收第三中間數(shù)據(jù)集；將所述第三中間數(shù)據(jù)集的位與所述第一中間數(shù)據(jù)集的對(duì)應(yīng)位進(jìn)行比較；基于所述第三中間數(shù)據(jù)集與所述第一中間數(shù)據(jù)集之間的逐位比較，通過(guò)在所述第三中間數(shù)據(jù)集的對(duì)應(yīng)位被設(shè)置為第一值的情況下保持所述第一數(shù)據(jù)集的位值，而在所述第三中間數(shù)據(jù)集的對(duì)應(yīng)位被設(shè)置為第二值的情況下忽略所述第一中間數(shù)據(jù)集的位，來(lái)生成第
一密碼密鑰。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，該問(wèn)題由在第二節(jié)點(diǎn)中生成加密/解密密鑰的方法解決，該方法可用于第一節(jié)點(diǎn)與所述第二節(jié)點(diǎn)之間的安全通信。根據(jù)第三方面，所述方法包括以下步驟響應(yīng)于來(lái)自所述第一節(jié)點(diǎn)的開(kāi)始所述第一節(jié)點(diǎn)與所述第二節(jié)點(diǎn)之間的安全通信的請(qǐng)求，從中心服務(wù)器接收第二密鑰生成文件；處理所述第二密鑰生成文件；生成第二中間數(shù)據(jù)集；從所述第一節(jié)點(diǎn)接收第一中間數(shù)據(jù)集；將所述第一中間數(shù)據(jù)集的位與所述第二中間數(shù)據(jù)集的對(duì)應(yīng)位進(jìn)行比較；基于所述第一中間數(shù)據(jù)集與所述第二中間數(shù)據(jù)集之間的逐位比較，通過(guò)在被比較的位相等的情況下設(shè)置第一值，而在被比較的位不相等的情況下設(shè)置第二值，來(lái)創(chuàng)建新的第三中間數(shù)據(jù)集；向所述第一節(jié)點(diǎn)發(fā)送所述第三中間數(shù)據(jù)集；基于所述第一中間數(shù)據(jù)集與所述第二中間數(shù)據(jù)集之間的逐位比較，通過(guò)在所述第一中間數(shù)據(jù)集的對(duì)應(yīng)位相等的情況下保持所述第二數(shù)據(jù)集的位值，而在被比較的位不相等的情況下忽略所述第二中間數(shù)據(jù)集的位，來(lái)生成第二密碼密鑰。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所述發(fā)送第一密鑰生成文件和第二密鑰生成文件的步
6驟還包括分別發(fā)送附于每個(gè)密鑰生成文件的元數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例中，所述元數(shù)據(jù)包括待用于生成所述第一密碼密鑰和所述第二密碼密鑰兩者的常數(shù)。所述元數(shù)據(jù)還可以包括關(guān)于密碼密鑰長(zhǎng)度的信息。在另一實(shí)施例中，可以在預(yù)定間隔內(nèi)隨機(jī)生成所述密鑰長(zhǎng)度。根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供一種計(jì)算機(jī)程序，包括用于當(dāng)該程序在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)執(zhí)行上述方法步驟的代碼裝置。根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的程序代碼裝置，該程序代碼裝置用于當(dāng)所述產(chǎn)品在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)執(zhí)行上述方法步
馬聚ο本發(fā)明的巨大益處在于，在希望彼此通信的節(jié)點(diǎn)處生成密鑰，從而無(wú)需分發(fā)密鑰。


以下參照附圖描述本發(fā)明，在附圖中圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的生成密碼密鑰的方法的流程圖；圖2是從中心服務(wù)器發(fā)送到期望通信的節(jié)點(diǎn)的密鑰生成文件的示例；圖3是用于生成第一中間數(shù)據(jù)集和第二中間數(shù)據(jù)集的常數(shù)的示例；圖4是在第一節(jié)點(diǎn)A處的第一中間數(shù)據(jù)集和在第二節(jié)點(diǎn)B處的第二中間數(shù)據(jù)集的示例；圖5是第一中間數(shù)據(jù)集與第二中間數(shù)據(jù)集的匹配過(guò)程以及生成第二節(jié)點(diǎn)B的密碼密鑰的示例；以及圖6是生成第一節(jié)點(diǎn)A的密碼密鑰的示例。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將借助于本發(fā)明的不同實(shí)施例來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明。實(shí)施例應(yīng)被視為用于理解本發(fā)明的示例和解釋?zhuān)粦?yīng)視為限制。圖1示出根據(jù)本發(fā)明的生成密碼密鑰的方法。整個(gè)方法由希望通過(guò)利用安全的加密/解密密鑰與彼此建立安全通信的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)A和B來(lái)執(zhí)行。此外，該方法在中心服務(wù)器2 的幫助下執(zhí)行。在圖1中，在左手側(cè)示出第一節(jié)點(diǎn)A，而在右手側(cè)示出第二節(jié)點(diǎn)B，即在虛線(xiàn)的左手側(cè)示出由第一節(jié)點(diǎn)A執(zhí)行的步驟，而在虛線(xiàn)的右手側(cè)示出由第二節(jié)點(diǎn)B執(zhí)行的步驟。 在實(shí)踐中，第一節(jié)點(diǎn)A可以是計(jì)算機(jī)，該計(jì)算機(jī)的用戶(hù)可能希望與在其銀行的計(jì)算機(jī)(第二節(jié)點(diǎn)B)開(kāi)始安全通信。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的是，第一節(jié)點(diǎn)A和第二節(jié)點(diǎn)B均可以是期望彼此通信的任何通信設(shè)備。中心服務(wù)器2可以是能夠在某種安全證書(shū)的幫助下以安全的方式接收和發(fā)送數(shù)據(jù)的任何通信設(shè)備。為了使節(jié)點(diǎn)能夠使用根據(jù)本發(fā)明的密鑰生成方法，節(jié)點(diǎn)需要被授權(quán)與中心服務(wù)器2通信。因此，中心服務(wù)器2跟蹤所有被授權(quán)使用密鑰生成方法的用戶(hù)。如以上所提及的那樣，通過(guò)使用某種安全證書(shū)來(lái)保證中心服務(wù)器2與節(jié)點(diǎn)之間或者節(jié)點(diǎn)與中心服務(wù)器2之間的通信。優(yōu)選地，X509證書(shū)等被用于安全通信?，F(xiàn)在將以示例的方式描述根據(jù)本發(fā)明的生成加密/解密密鑰的方法。該方法開(kāi)始于節(jié)點(diǎn)(在本示例中為第一節(jié)點(diǎn)A)向中心服務(wù)器2發(fā)送與第二節(jié)點(diǎn)B建立通信的請(qǐng)求。中心服務(wù)器2首先檢查第一節(jié)點(diǎn)A是否被授權(quán)與第二節(jié)點(diǎn)B建立通信，并且還檢查第二節(jié)點(diǎn)B 是否被授權(quán)與中心服務(wù)器2和第一節(jié)點(diǎn)A通信。如果兩個(gè)節(jié)點(diǎn)都被授權(quán)開(kāi)始彼此通信，則中心服務(wù)器2響應(yīng)于來(lái)自第一節(jié)點(diǎn)A的請(qǐng)求，將向第一節(jié)點(diǎn)A發(fā)送第一密鑰生成文件，并向第二節(jié)點(diǎn)B發(fā)送第二密鑰生成文件。圖2示出從中心服務(wù)器向第一節(jié)點(diǎn)A和第二節(jié)點(diǎn)B發(fā)送的密鑰生成文件的示例。 該文件包含處理文件，當(dāng)該處理文件被第一節(jié)點(diǎn)A和第二節(jié)點(diǎn)B執(zhí)行時(shí)，將生成加密/解密密鑰。由于在第一節(jié)點(diǎn)A和第二節(jié)點(diǎn)B處的處理不同(這將在下面進(jìn)行解釋)，因此發(fā)送到第一節(jié)點(diǎn)A的處理文件不同于發(fā)送到第二節(jié)點(diǎn)B的處理文件。從圖2中顯而易見(jiàn)的是，密鑰生成文件還包含元數(shù)據(jù)Ml、M2. . . Mn。元數(shù)據(jù)可以包含待用于生成加密/解密密鑰的信息，并且相同的元數(shù)據(jù)將被發(fā)送到第一節(jié)點(diǎn)A和第二節(jié)點(diǎn)B兩者。元數(shù)據(jù)的示例是用于生成密鑰的常數(shù)。圖3示出用于生成在密鑰生成期間使用的第一中間數(shù)據(jù)集和第二中間數(shù)據(jù)集的這種常數(shù)。元數(shù)據(jù)還可以包含待用于比較兩個(gè)密鑰生成文件是否具有相同的原點(diǎn)的時(shí)間標(biāo)簽。此外，元數(shù)據(jù)還可以包含關(guān)于待使用的密鑰長(zhǎng)度的信息或者關(guān)于密鑰中的應(yīng)當(dāng)用于生成密鑰的位的信息。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的是，可以存在若干個(gè)可用于進(jìn)一步增加密鑰生成過(guò)程的安全性的其它元數(shù)據(jù)。當(dāng)?shù)谝还?jié)點(diǎn)A和第二節(jié)點(diǎn)B已接收到密鑰生成文件時(shí)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)將開(kāi)始處理該文件。首先，通過(guò)利用如圖3所描繪的常數(shù)的值，第一節(jié)點(diǎn)A將生成第一中間數(shù)據(jù)集，并且第二節(jié)點(diǎn)B將生成第二中間數(shù)據(jù)集。在這種情況下，常數(shù)包含四個(gè)二進(jìn)制位，每個(gè)位與字母相關(guān)聯(lián)。該常數(shù)的長(zhǎng)度可以任意改變，并且這些位可以與字母、圖、希臘符號(hào)等相關(guān)聯(lián)。圖4中示出第一節(jié)點(diǎn)A的第一中間數(shù)據(jù)集和第二節(jié)點(diǎn)B的第二中間數(shù)據(jù)集的示例。通過(guò)利用某種已知的偽隨機(jī)數(shù)生成器生成中間數(shù)據(jù)集，該偽隨機(jī)數(shù)生成器利用在這種情況下生成字母A-D的隨機(jī)序列的這種偽隨機(jī)算法，例如，Blum Blum Shub, Fortuna或 Mersenne twister (馬特賽特旋轉(zhuǎn)演算法)。在圖4的第一中間數(shù)據(jù)集和第二中間數(shù)據(jù)集的頭部示出字母的隨機(jī)序列。因此，為了生成中間數(shù)據(jù)集，首先偽隨機(jī)地確定字母的序列， 之后將根據(jù)圖3中的常數(shù)分配與字母相關(guān)聯(lián)的正確值。如果該分配導(dǎo)致例如該中間數(shù)據(jù)集僅產(chǎn)生零或僅產(chǎn)生一，則該結(jié)果可能被濾除并生成新的隨機(jī)序列。由于第一中間數(shù)據(jù)集和第二中間數(shù)據(jù)集都是偽隨機(jī)地生成的，因此它們將從不相同。在該示例中，中間數(shù)據(jù)集的長(zhǎng)度僅為8位，以便易于以示例的方式例示本發(fā)明。然而， 在實(shí)踐中，中間數(shù)據(jù)集的長(zhǎng)度通常在64位到2048位之間。位長(zhǎng)度可以是以上提及的元數(shù)據(jù)的部分，并且可以在每次由節(jié)點(diǎn)提出新的請(qǐng)求時(shí)由中心服務(wù)器2隨機(jī)設(shè)置。在生成第一中間數(shù)據(jù)集和第二中間數(shù)據(jù)集之后，第一節(jié)點(diǎn)沒(méi)有任何保護(hù)地，即公開(kāi)地向第二節(jié)點(diǎn)B發(fā)送第一中間數(shù)據(jù)集。第二節(jié)點(diǎn)B將第一中間數(shù)據(jù)集和第二中間數(shù)據(jù)集彼此進(jìn)行比較。比較結(jié)果在圖5 所示的表中稱(chēng)為匹配1。值A(chǔ)和值B分別對(duì)應(yīng)于第一中間數(shù)據(jù)集和第二中間數(shù)據(jù)集。該比較是逐位比較，并且如果第一數(shù)據(jù)集位和第二數(shù)據(jù)集位的值分別相等，則結(jié)果為T(mén)rue (真)， 如果第一數(shù)據(jù)集位和第二數(shù)據(jù)集位的值不相等，則結(jié)果為Flase (假)。比較結(jié)果(匹配1) 通過(guò)在比較位相等的情況下設(shè)置第一值，而在比較位不相等的情況下設(shè)置第二值，用來(lái)創(chuàng)建新的第三中間數(shù)據(jù)集(值1)。在這種情況下，當(dāng)比較位相等時(shí)使用1，而在位不相等的情況下使用0。然而，在不背離本發(fā)明的前提下，也可以使用其它方式。然后，第三中間數(shù)據(jù)集從第二節(jié)點(diǎn)B向第一節(jié)點(diǎn)A公開(kāi)地發(fā)送。然后，第一節(jié)點(diǎn)A 基于第三中間數(shù)據(jù)集與第一中間數(shù)據(jù)集之間的逐位比較，通過(guò)在第三中間數(shù)據(jù)集的對(duì)應(yīng)位被設(shè)置為第一值的情況下保持第一數(shù)據(jù)集的位值，而在第三中間數(shù)據(jù)集的對(duì)應(yīng)位被設(shè)置為第二值的情況下忽略第一中間數(shù)據(jù)集的位，來(lái)生成第一密碼密鑰。在圖6所示的這種情況下，第一值對(duì)應(yīng)于1且第二值對(duì)應(yīng)于0。圖6中顯而易見(jiàn)的是，密鑰包括四位來(lái)代替原始的八位，因?yàn)樵谏擅荑€期間已有四位被忽略。如以上提及的那樣，第一中間數(shù)據(jù)集和第三中間數(shù)據(jù)集都是公開(kāi)發(fā)送的。即便它們被偵聽(tīng)，第三方也無(wú)法利用該數(shù)據(jù)生成密鑰，因?yàn)榈谌龜?shù)據(jù)集中的1值并不真地表示值 1，而只是表示第一數(shù)據(jù)集和第二數(shù)據(jù)集具有相同的值。因此，第三數(shù)據(jù)集中的1實(shí)際上可能是1或0。在節(jié)點(diǎn)B中，基于第一中間數(shù)據(jù)集和第二中間數(shù)據(jù)集之間的逐位比較，見(jiàn)圖5，通過(guò)在第一中間數(shù)據(jù)集的對(duì)應(yīng)位相等的情況下保持第二數(shù)據(jù)集的位值，而在比較位不相等的情況下忽略第二中間數(shù)據(jù)集的位，來(lái)生成第二密碼密鑰。可以看出，所述第一密碼密鑰和第二密碼密鑰是相同的密鑰。然后，這些密鑰可以用于在第一節(jié)點(diǎn)A與第二節(jié)點(diǎn)B之間發(fā)送的信息的加密/解密。通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的方法生成的密鑰可以與任何已知的加密方法一起使用。因此，本發(fā)明并不致力于如何進(jìn)行加密/解密，而是致力于密碼密鑰的生成。只要在第一節(jié)點(diǎn)與第二節(jié)點(diǎn)之間的通信會(huì)話(huà)是活躍的，所生成的密鑰就將是有效的。此外，當(dāng)?shù)谝还?jié)點(diǎn)A和第二節(jié)點(diǎn)B已生成密鑰時(shí)，中心服務(wù)器所接收的密鑰生成文件將在各個(gè)節(jié)點(diǎn)中被刪除?，F(xiàn)在已詳細(xì)地描述了本發(fā)明的整個(gè)方法。然而，本發(fā)明還涉及一種在第一節(jié)點(diǎn)A 處生成加密/解密密鑰的方法。該方法是以上所述的整個(gè)方法的子集，因此將簡(jiǎn)要地進(jìn)行描述。由第一節(jié)點(diǎn)執(zhí)行的方法開(kāi)始于向中心服務(wù)器2發(fā)送與第二節(jié)點(diǎn)B建立安全通信的請(qǐng)求。然后，第一節(jié)點(diǎn)從中心服務(wù)器2接收第一密鑰生成文件，并開(kāi)始對(duì)該文件進(jìn)行處理。這將生成第一中間數(shù)據(jù)集，如以上所提及的那樣，該第一中間數(shù)據(jù)集被發(fā)送到第二節(jié)點(diǎn)B。然后，第一節(jié)點(diǎn)A將從第二節(jié)點(diǎn)B接收第三中間數(shù)據(jù)集，并將第三中間數(shù)據(jù)集的位與第一中間數(shù)據(jù)集的對(duì)應(yīng)位進(jìn)行比較。第一節(jié)點(diǎn)A將基于第三中間數(shù)據(jù)集與第一中間數(shù)據(jù)集之間的逐位比較，通過(guò)在第三中間數(shù)據(jù)集的對(duì)應(yīng)位被設(shè)置為第一值的情況下保持第一數(shù)據(jù)集的位值，而在第三中間數(shù)據(jù)集的對(duì)應(yīng)位被設(shè)置為第二值的情況下忽略第一中間數(shù)據(jù)集的位，來(lái)生成第一加密密鑰。并且，第二節(jié)點(diǎn)B將執(zhí)行整個(gè)方法的子集，現(xiàn)在將對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)要描述。在第二節(jié)點(diǎn) B中生成加密/解密密鑰的方法開(kāi)始于第二節(jié)點(diǎn)B從中心服務(wù)器2接收第二密鑰生成文件， 并開(kāi)始對(duì)該文件進(jìn)行處理。這將生成第二中間數(shù)據(jù)集。之后，第二節(jié)點(diǎn)B將從第一節(jié)點(diǎn)A接收第一中間數(shù)據(jù)集，并將第一中間數(shù)據(jù)集的位與第二中間數(shù)據(jù)集的對(duì)應(yīng)位進(jìn)行比較。之后， 第二節(jié)點(diǎn)B將基于第一中間數(shù)據(jù)集與第二中間數(shù)據(jù)集之間的逐位比較，通過(guò)在比較位相等的情況下設(shè)置第一值，而在比較位不相等的情況下設(shè)置第二值，來(lái)創(chuàng)建新的第三中間數(shù)據(jù)集。然后，將第三中間數(shù)據(jù)集發(fā)送到第一節(jié)點(diǎn)A。然后，第二節(jié)點(diǎn)B基于第一中間數(shù)據(jù)集和第二中間數(shù)據(jù)集之間的逐位比較，通過(guò)在第一中間數(shù)據(jù)集的對(duì)應(yīng)位相等的情況下保持第二數(shù)據(jù)集的位值，而在比較位不相等的情況下忽略第二中間數(shù)據(jù)集的位，來(lái)生成第二加密密鑰。因此，利用以上所述的方法可以以容易且安全的方式在使用密碼密鑰的地方，即在節(jié)點(diǎn)處生成該密碼密鑰。由于不再需要分發(fā)密鑰，因此這是非常有益的。該密鑰是一次性的，并且僅針對(duì)一次通信會(huì)話(huà)且在該通信會(huì)話(huà)活躍期間有效。此外，在兩個(gè)分離節(jié)點(diǎn)處以?xún)蓚€(gè)獨(dú)立的過(guò)程生成密鑰。即便相信以上方法是非常安全的，也可以通過(guò)利用附于密鑰生成文件的元數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)一步提高安全性。例如，元數(shù)據(jù)可以規(guī)定，僅密鑰生成過(guò)程的結(jié)果的每第三位或每第二位應(yīng)當(dāng)用作密鑰。元數(shù)據(jù)的類(lèi)似應(yīng)用還可以規(guī)定，當(dāng)?shù)谝还?jié)點(diǎn)A和第二節(jié)點(diǎn)B在密鑰生成過(guò)程期間彼此通信時(shí)，應(yīng)當(dāng)僅讀取每第三位或每第二位。應(yīng)當(dāng)理解，盡管參照優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明不限于此。還存在很多其它的同樣在本發(fā)明范圍內(nèi)的實(shí)施例和變體，本發(fā)明的范圍通過(guò)所附權(quán)利要求得到最好的限定。
權(quán)利要求
1.一種生成加密/解密密鑰的方法，該方法可用于第一節(jié)點(diǎn)(A)與第二節(jié)點(diǎn)(B)之間的安全通信，所述方法包括以下步驟從所述第一節(jié)點(diǎn)(A)向中心服務(wù)器( 發(fā)送與所述第二節(jié)點(diǎn)(B)建立通信的請(qǐng)求； 響應(yīng)于來(lái)自所述第一節(jié)點(diǎn)㈧的請(qǐng)求，從所述中心服務(wù)器⑵向所述第一節(jié)點(diǎn)㈧發(fā)送第一密鑰生成文件并且向所述第二節(jié)點(diǎn)(B)發(fā)送第二密鑰生成文件；在所述第一節(jié)點(diǎn)(A)上開(kāi)始處理所述第一密鑰生成文件，并且在所述第二節(jié)點(diǎn)(B)上開(kāi)始處理所述第二密鑰生成文件；在所述第一節(jié)點(diǎn)(A)處生成第一中間數(shù)據(jù)集，并且在所述第二節(jié)點(diǎn)(B)處生成第二中間數(shù)據(jù)集；從所述第一節(jié)點(diǎn)(A)向所述第二節(jié)點(diǎn)(B)發(fā)送所述第一中間數(shù)據(jù)集； 將所述第一中間數(shù)據(jù)集的位與所述第二中間數(shù)據(jù)集的對(duì)應(yīng)位進(jìn)行比較； 基于所述第一中間數(shù)據(jù)集與所述第二中間數(shù)據(jù)集之間的逐位比較，通過(guò)在被比較的位相等的情況下設(shè)置第一值，而在被比較的位不相等的情況下設(shè)置第二值，來(lái)創(chuàng)建新的第三中間數(shù)據(jù)集；從所述第二節(jié)點(diǎn)(B)向所述第一節(jié)點(diǎn)(A)發(fā)送所述第三中間數(shù)據(jù)集； 將所述第三中間數(shù)據(jù)集的位與所述第一中間數(shù)據(jù)集的對(duì)應(yīng)位進(jìn)行比較； 基于所述第三中間數(shù)據(jù)集與所述第一中間數(shù)據(jù)集之間的逐位比較，通過(guò)在所述第三中間數(shù)據(jù)集的對(duì)應(yīng)位被設(shè)置為所述第一值的情況下保持所述第一數(shù)據(jù)集的位值，而在所述第三中間數(shù)據(jù)集的對(duì)應(yīng)位被設(shè)置為所述第二值的情況下忽略所述第一中間數(shù)據(jù)集的位，來(lái)生成第一密碼密鑰；基于所述第一中間數(shù)據(jù)集與所述第二中間數(shù)據(jù)集之間的逐位比較，通過(guò)在所述第一中間數(shù)據(jù)集的對(duì)應(yīng)位相等的情況下保持所述第二數(shù)據(jù)集的位值，而在被比較的位不相等的情況下忽略所述第二中間數(shù)據(jù)集的位，來(lái)生成第二密碼密鑰，所述第一密碼密鑰與所述第二密碼密鑰相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中向所述第一節(jié)點(diǎn)(A)發(fā)送所述第一密鑰生成文件并且向所述第二節(jié)點(diǎn)(B)發(fā)送所述第二密鑰生成文件的步驟還包括分別發(fā)送附于每個(gè)密鑰生成文件的元數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述元數(shù)據(jù)包括用于生成所述第一密碼密鑰和所述第二密碼密鑰兩者的常數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其中所述元數(shù)據(jù)包括關(guān)于密碼密鑰長(zhǎng)度的信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟在預(yù)定間隔內(nèi)隨機(jī)生成所述密碼密鑰長(zhǎng)度。
6.一種在第一節(jié)點(diǎn)(A)中生成加密/解密密鑰的方法，該方法可用于所述第一節(jié)點(diǎn) (A)與第二節(jié)點(diǎn)(B)之間的安全通信，所述方法包括以下步驟向中心服務(wù)器( 發(fā)送與所述第二節(jié)點(diǎn)(B)建立安全通信的請(qǐng)求； 響應(yīng)于所述請(qǐng)求，從所述中心服務(wù)器( 接收第一密鑰生成文件； 處理所述第一密鑰生成文件； 生成第一中間數(shù)據(jù)集；向所述第二節(jié)點(diǎn)(B)發(fā)送所述第一中間數(shù)據(jù)集；從所述第二節(jié)點(diǎn)(B)接收第三中間數(shù)據(jù)集；將所述第三中間數(shù)據(jù)集的位與所述第一中間數(shù)據(jù)集的對(duì)應(yīng)位進(jìn)行比較； 基于所述第三中間數(shù)據(jù)集與所述第一中間數(shù)據(jù)集之間的逐位比較，通過(guò)在所述第三中間數(shù)據(jù)集的對(duì)應(yīng)位被設(shè)置為第一值的情況下保持所述第一數(shù)據(jù)集的位值，而在所述第三中間數(shù)據(jù)集的對(duì)應(yīng)位被設(shè)置為第二值的情況下忽略所述第一中間數(shù)據(jù)集的位，來(lái)生成第一密碼密鑰。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述接收第一密鑰生成文件的步驟還包括接收附于所述文件的元數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述元數(shù)據(jù)包括待用于生成所述第一密碼密鑰的常數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其中所述元數(shù)據(jù)包括關(guān)于密碼密鑰長(zhǎng)度的信息。
10.一種在第二節(jié)點(diǎn)(B)中生成加密/解密密鑰的方法，該方法可用于第一節(jié)點(diǎn)(A)與所述第二節(jié)點(diǎn)(B)之間的安全通信，所述方法包括以下步驟響應(yīng)于來(lái)自所述第一節(jié)點(diǎn)(A)的開(kāi)始所述第一節(jié)點(diǎn)(A)與所述第二節(jié)點(diǎn)(B)之間的安全通信的請(qǐng)求，從中心服務(wù)器( 接收第二密鑰生成文件； 處理所述第二密鑰生成文件； 生成第二中間數(shù)據(jù)集； 從所述第一節(jié)點(diǎn)(A)接收第一中間數(shù)據(jù)集；將所述第一中間數(shù)據(jù)集的位與所述第二中間數(shù)據(jù)集的對(duì)應(yīng)位進(jìn)行比較； 基于所述第一中間數(shù)據(jù)集與所述第二中間數(shù)據(jù)集之間的逐位比較，通過(guò)在被比較的位相等的情況下設(shè)置第一值，而在被比較的位不相等的情況下設(shè)置第二值，來(lái)創(chuàng)建新的第三中間數(shù)據(jù)集；向所述第一節(jié)點(diǎn)(A)發(fā)送所述第三中間數(shù)據(jù)集；基于所述第一中間數(shù)據(jù)集與所述第二中間數(shù)據(jù)集之間的逐位比較，通過(guò)在所述第一中間數(shù)據(jù)集的對(duì)應(yīng)位相等的情況下保持所述第二數(shù)據(jù)集的位值，而在被比較的位不相等的情況下忽略所述第二中間數(shù)據(jù)集的位，來(lái)生成第二密碼密鑰。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述接收第二密鑰生成文件的步驟還包括接收附于所述文件的元數(shù)據(jù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述元數(shù)據(jù)包括待用于生成所述第二密碼密鑰的常數(shù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的方法，其中所述元數(shù)據(jù)包括關(guān)于密碼密鑰長(zhǎng)度的信肩、ο
14.一種計(jì)算機(jī)程序，包括用于當(dāng)該程序在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)執(zhí)行權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)所述的步驟的代碼裝置。
15.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的程序代碼裝置，該程序代碼裝置用于當(dāng)所述產(chǎn)品在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)執(zhí)行權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)所述的方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種生成加密/解密密鑰的方法，具體涉及一種生成用于對(duì)稱(chēng)加密(即其中加密和解密均使用同一密鑰)的一次性加密/解密密鑰的方法。為了開(kāi)始生成密鑰，第一節(jié)點(diǎn)(A)向中心服務(wù)器(2)發(fā)送與第二節(jié)點(diǎn)(B)建立通信的請(qǐng)求。中心服務(wù)器(2)向節(jié)點(diǎn)(A和B)發(fā)送密鑰生成文件。每個(gè)節(jié)點(diǎn)生成不同的中間數(shù)據(jù)集，即第一數(shù)據(jù)集和第二數(shù)據(jù)集。由第一節(jié)點(diǎn)(A)生成的第一數(shù)據(jù)集被發(fā)送到第二節(jié)點(diǎn)(B)，第二節(jié)點(diǎn)(B)基于該數(shù)據(jù)集生成第三數(shù)據(jù)集，并將第三數(shù)據(jù)集發(fā)回第一節(jié)點(diǎn)。在節(jié)點(diǎn)(A)中基于第三中間數(shù)據(jù)集與第一中間數(shù)據(jù)集之間的逐位比較生成第一密碼密鑰，并且基于第一中間數(shù)據(jù)集與第二中間數(shù)據(jù)集之間的逐位比較生成第二密碼密鑰。第一密碼密鑰和第二密碼密鑰相同。
文檔編號(hào)H04L9/08GK102227887SQ201080003360
公開(kāi)日2011年10月26日 申請(qǐng)日期2010年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月3日
發(fā)明者埃利塞·雷維爾 申請(qǐng)人:凱里賽克公司