[发明专利]无证书或预共享对称密钥的安全密钥传输协议

说明书

提供了一种密钥请求者从密钥提供者安全地接收加密密钥的方法。所述方法包括：在所述密钥请求者和密钥提供者之间生成共享的会话密钥，以及根据所述会话密钥确定至少一个密钥。所述方法还包括：从密钥请求者向密钥提供者发送请求，以及从密钥提供者接收响应，其中所述请求包括加密有效负载和认证标签。所述方法还包括：使用至少一个密钥来认证所述响应和解密所述加密有效负载，以获得所述加密密钥。

相关申请案交叉申请

本申请要求于2017年9月21日递交的发明名称为“无证书或预共享对称密钥的安全密钥传输协议”的第15/711,797号美国专利申请案的在先申请优先权，该在先申请的内容以引入的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及用于通过通信信道安全地发送和接收加密密钥的系统和方法。

背景技术

加密算法可用于加密/解密在加密通信会话期间双方交换的明文信息。在所述加密通信会话开始之前，各方可以参与密钥交换过程，以确定用于所述会话的加密密钥。在密钥交换过程期间，一方(“密钥提供者”)通常会试图通过公共信道将所述加密密钥安全地传送给另一方(“密钥请求者”)。

目前有几种类型的传统密钥交换过程可用。一种类型依赖于传输层安全(transport layer security，简称TLS)连接在公共信道传送加密密钥。虽然相对安全，但是通过公共信道建立TLS连接通常可能需要所述密钥请求者和密钥提供者交换多次握手，因此基于TLS的过程通常比其它过程具有更大时延和开销。

另一种类型的密钥交换过程在每次启动通信会话时依赖于预共享对称密钥，而不会动态分配和交换加密密钥。所述预共享对称密钥通常由所述密钥提供者和密钥请求者通过安全信道共享，并且可以在一段时间内保持不变(例如，用于家庭和小型办公网络的Wi-Fi安全访问协议(Wi-Fi Protected Access，简称WPA)加密模式)。因为所述密钥请求者和密钥提供者都必须维护所述预共享密钥，所以依赖于预共享密钥的协议通常比密钥仅由密钥提供者管理的协议具有更多的密钥管理开销(通常约是两倍开销)。因此，依赖于预共享密钥的密钥交换过程可能面临可扩展性方面的挑战，使得它们不适合较大的网络。

还有一种类型的密钥交换过程依赖于第三方认证机构(certificationauthority，简称CA)来证明所述密钥请求者和密钥提供者之间的加密密钥交换。然而，依赖于第三方CA的密钥交换过程可能不适合具有高安全性要求的企业网络，因为它们要求运营商信任第三方，并且，因为第三方CA发布的验证证书通常需要互联网连接，这可能会对隔离的企业网络(例如，企业内部网)造成额外的安全漏洞。

正因如此，需要新的密钥交换过程，以具备比依赖于TLS连接的密钥交换过程更低的时延，比依赖于预共享密钥的密钥交换过程更少的开销，以及比依赖于第三方CA的密钥交换过程更好的加密密钥安全性。

发明内容

本发明的实施例中描述的用于通过通信信道安全发送和接收加密密钥的系统和方法通常可以实现技术优势。

根据一实施例，提供了一种用于从密钥提供者安全地接收加密密钥的方法。在本示例中，所述方法包括：由密钥请求者在所述密钥请求者和密钥提供者之间生成共享的会话密钥；根据所述会话密钥确定至少一个密钥；向所述密钥提供者发送请求，以及从所述密钥提供者接收加密有效负载和认证标签。所述方法还包括：根据至少一个密钥基于所述认证标签认证所述响应，并使用至少一个密钥解密所述加密有效负载以获得所述加密密钥，所述密钥请求者使用所述加密密钥来建立安全的通信会话。在一个示例中，所述请求包括第二有效负载和第二认证标签，其中，所述第二有效负载使用至少一个密钥进行加密，所述第二认证标签根据所述至少一个密钥并基于所述第二有效负载来确定。

可选地，在此类示例中，或在任何前述的示例中，根据所述会话密钥确定至少一个密钥包括：根据所述会话密钥生成单个密钥，其中单个密钥用于加密所述第二有效负载，生成所述第二认证标签，认证所述响应以及解密所述第一加密有效负载。