[发明专利]一种实现终端设备一机一密的方法

说明书

技术领域

本发明属于信息安全密码技术领域，其涉及一种可实现终端设备一机一密和密钥在线分发的方法。

背景技术

密码技术是信息安全的基础技术，密钥是密码技术安全应用的基础和信息化安全的基础。随着我国信息化产业高速全面发展，作为信息安全基础的密钥，各行业对其也提出了越来越严格的安全要求。

传统的终端设备密钥管理的功能比较弱，通常都是多台终端共享同一密钥，尤其是传输密钥。这种方式下，存在很大的安全隐患，任意一台终端被恶意攻击成功或者密钥泄露，将影响很大范围的其他终端设备。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供了一种实现终端设备一机一密的方法，保障密钥的安全产生、存储、分发和使用，实现传输主密钥和工作密钥的一机一密和在线分发，解决上述提到的安全隐患。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种实现终端设备一机一密的方法，包括如下步骤：步骤一、密码机随机产生一个密码机设备密钥的n个分量LMK1-LMKn；

步骤二、将LMK1-LMKn注入到密码机中，密码机根据密钥合成算法计算并保存密码机设备密钥LMK；

步骤三、密码机根据设备密钥LMK和密钥扩展算法计算并保存密码机设备密钥集LMKs；

步骤四、密码机随机产生一个传输密钥的n个分量，并输出密钥分量明文ITMK1-ITMKn；

步骤五、将ITMK1-ITMKn分别注入设备端和密码机中，设备端和密码机根据设定的密钥合成算法计算得到初始密钥ITMK；

步骤六、设备端向服务端申请密钥；

步骤七、服务端查询该设备是否有传输密钥TMK：

如果有，则服务端直接申请工作密钥，然后跳到步骤十一；如果无，则服务端先向密码机申请传输密钥TMK，然后进入步骤八；

步骤八、密码机随机产生传输密钥TMK，根据密钥类型从密码机设备密钥集LMKs选取一对LMK，并将用密码机设备密钥LMK和初始密钥ITMK加密的传输密钥密文CTMK1和CTMK2返回给服务端；

步骤九、服务端保存传输密钥密文CTMK1；

步骤十、服务端将用初始密钥加密的传输密钥密文CTMK2发送给设备端；

步骤十一、服务端向密码机申请不同类型的工作密钥WK1-WKn；

步骤十二、密码机随机产生工作密钥WK1-WKn，根据密钥类型从密码机设备密钥集LMKs选取一对LMK，并将用密码机设备密钥LMK和传输密钥TMK加密的工作密钥密文CWK1和CWK2返回给服务端；

步骤十三、服务端保存密码机设备密钥LMK加密的工作密钥密文CWK1；

步骤十四、服务端将传输密钥加密的工作密钥密文CWK2发送给设备端；

步骤十五、设备端保存收到的下发密钥传输密钥TMK和工作密钥WK。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：

1、支持多个初始密钥ITMK，终端设备下发时可根据区域、机构等配置不同的初始密钥。

2、终端设备第一次开机以后，任意两台终端设备传输密钥TMK和工作密钥WK均不相同，任意一台终端设备密钥的泄露不会影响其他设备。

3、传输密钥TMK和工作密钥WK都由密码机随机产生并输出密钥密文，密钥使用中，密钥明文不以任何形式输出到密码机外部，极大保障密钥的安全性。

4、传输密钥TMK和工作密钥WK存储在系统数据库中，可满足更新频率较高和终端数量大的需求，同时，结合密码机设备密钥LMK的切换技术，在需要进行多机热备的情况下，使得密钥同步简单易行，在保障安全性的同时，有效减少密码机多机热备下密钥同步带来的极大开销甚至不可操作。

具体实施方式

一种实现终端设备一机一密的方法，其中硬件系统包括硬件密码机（以下简称密码机）、终端系统设备端（以下简称设备端）和终端系统服务端（以下简称服务端），其中：终端系统设备端与终端系统服务端相连，硬件密码机与终端系统服务端相连。实现终端设备一机一密的方法包括如下步骤如下：

步骤一、密码机随机产生一个密码机设备密钥的n个分量LMK1-LMKn；

步骤二、在密码机中注入LMK1-LMKn，密码机根据密钥合成算法计算并保存密码机设备密钥LMK；

步骤三、密码机根据设备密钥LMK和密钥扩展算法计算并保存密码机设备密钥集LMKs，LMKs中包含多对不同的LMK；