一種手機離線認證的方法
【技術領域】：
[0001] 本發明設及無線網絡通信安全領域。
【背景技術】：
[0002] 目前，國內外基于手機之間的身份認證，都采用PKI技術的安全架構，PKI技術是 通過建立CA認證中屯、來完成用戶手機的在線身份認證，不能實現用戶手機之間的離線認 證，CA認證中屯、的建設成本較高，PKI技術采用公鑰體制，運行速度相對較慢，另外，存儲在 CA認證中屯、證書數據庫的用戶證書若W明文形式存儲，容易受到黑客的攻擊，安全性較低， 若用戶證書W密文形式存儲，則會進一步降低CA認證中屯、的運行效率，導致CA認證中屯、成 倍的增加設備投入，總之，現有用戶手機之間相互身份認證的技術產品不能滿足市場的需 求。
【發明內容】
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[0003] 一種手機離線認證的方法是采用巧片硬件設備、對稱密碼算法和組合對稱密鑰生 成算法，建立用戶手機之間的身份認證系統，當用戶手機處于在線認證環境下，需要建立認 證中屯、，在用戶的手機端插入SD卡硬件設備，在SD卡巧片里建立手機端加密系統，并寫入 對稱密碼算法、摘要算法、組合對稱密鑰生成算法、"密鑰種子維矩陣元素、身份認證協 議，在認證中屯、端服務器PCI槽里插入加密卡硬件設備，在加密卡的巧片里建立認證中屯、 端的加密系統，寫入對稱密碼算法、摘要算法、一組生成存儲密鑰KCi的"密鑰種子維矩 陣元素、組合對稱密鑰生成算法、身份認證協議，在認證中屯、的"密鑰種子"數據庫里，存儲 全體用戶的"密鑰種子維矩陣元素密文，其中：全體用戶的"密鑰種子維矩陣元素， 事先分別被一次一變的存儲密鑰KCi加密成密文，i= 1~n，n為全體手機用戶的總和；
[0004] 當用戶A與用戶B之間進行身份認證時，用戶A的手機端加密系統，在SD卡里產 生一組隨機數，用摘要算法對用戶A的手機卡號和隨機數，進行摘要得到"摘要"信息L1即： 驗證碼，將L1組成矩陣G，用矩陣G的元素對用戶A手機端SD卡巧片里的"密鑰種子"= 維矩陣化的元素進行映射，得到簽名密鑰LKal，用LKal加密L1得到簽名碼L1'目P;數字 簽名，將用戶A的手機卡號、用戶B的手機卡號、驗證碼L1和簽名碼L1'，一并發送給認證 中屯、，認證中屯、端的加密系統，取出對應用戶A手機卡號的"密鑰種子"S維矩陣化元素密 文，使用存儲密鑰KCa來解密Ta元素密文，根據組合對稱密鑰生成算法，由矩陣G和Ta產 生簽名密鑰LKa2,用LKa2將簽名碼L1'解密，得到認證中屯、端的驗證碼L2,若L1聲L2,貝。 用戶A的身份為假，若L1 = 12,取出對應用戶B的"密鑰種子"立維矩陣化元素密文，用存 儲密鑰KCb來解密化元素密文，再根據組合對稱密鑰生成算法，由矩陣G和化產生簽名密 鑰L肺1，用L肺1將驗證碼L1加密，得到認證中屯、端的簽名碼L3'，將用戶B的手機卡號、 用戶A的手機卡號、驗證碼L1和簽名碼L3 '，一并發送給用戶B的手機里，用戶B的手機端 加密系統在SD卡里，由驗證碼L1組成矩陣G，與矩陣化產生簽名密鑰L肺2,來解密簽名碼 L3'，得到用戶B端的驗證碼L3,通過對比L1和L3是否相同？來判別認證中屯、端轉發來的 手機用戶A的身份是否可信，從而，實現手機用戶A與手機用戶B之間的在線身份認證；
[0005] 本發明是針對用戶手機離線認證的環境下，不需要建立認證中屯、，在用戶手機端 的SD卡巧片里建立加密系統，用戶之間通過手機端的SD卡進行離線認證，其方法的技術特 征在于：
[0006] 在用戶Ai的手機端插入SD卡硬件設備，在SD卡巧片里建立手機端加密系統，并 寫入對稱密碼算法、摘要算法、組合對稱密鑰生成算法、一套"密鑰種子維矩陣Ti元素、 身份認證協議，文件加密傳輸協議；另外，在用戶Ai的手機里，還將用戶Ai"朋友圈"用戶 手機卡號和對應的"密鑰種子維矩陣元素的密文，存儲在用戶M"朋友圈"用戶身份信 息數據庫中，其中：用戶M"朋友圈"用戶共計；ci個，加密用戶Ai"朋友圈"ci個用戶的 "密鑰種子維矩陣元素，是根據組合對稱密鑰生成算法，由矩陣Ti產生ci個對稱密鑰： SKil、SKi2、……、SKi過，分別將用戶Ai"朋友圈"ci個用戶的"密鑰種子維矩陣元 素加密成密文，ci是用戶Ai"朋友圈"用戶數量總和，ci<n，i= 1~n，n是全體手機用 戶的總和；
[0007] 在用戶身份信息中屯、端的服務器PCI槽里插入加密卡硬件設備，在加密卡的巧片 里，建立用戶身份信息中屯、端的加密系統，并寫入對稱密碼算法、摘要算法、組合對稱密鑰 生成算法、一套"密鑰種子維矩陣TT元素，在用戶身份信息中屯、端用戶身份信息數據庫 里，存儲全體用戶的身份信息，包括：用戶Ai的手機卡號Bi和"密鑰種子維矩陣Ti元 素密文，其中：加密矩陣Ti元素的存儲密鑰KKi，是根據組合對稱密鑰生成算法，由矩陣TT 產生，一次一變，i= 1~n，n為全體手機用戶的總和；
[0008] 每個用戶"朋友圈"用戶的身份信息，事先要從用戶身份信息中屯、端下載，當用戶 Ai登錄用戶身份信息中屯、后，用戶身份信息中屯、端的加密系統，將用戶Ai和用戶Ai"朋友 圈"用戶對應的"密鑰種子維矩陣元素密文，分別解密成明文后，再由用戶Ai對應的"密 鑰種子維矩陣Ti元素，產生一次一變的對稱密鑰共ci個，用該ci個對稱密鑰，分別將 用戶Ai"朋友圈"用戶對應的"密鑰種子"立維矩陣元素加密成密文，再與用戶Ai"朋友圈" 用戶對應的的手機卡號，一起傳輸給用戶Ai的手機端，并存儲在用戶Ai"朋友圈"用戶身 份信息數據庫里，其中；ci<n，i= 1~n，n為全體手機用戶的總和；
[0009] 當用戶A和用戶B之間進行手機離線身份認證時，用戶A的手機端加密系統，在SD 卡里產生一組隨機數S，調用摘要算法對用戶A的手機卡號和隨機數進行摘要，生成摘要信 息即；驗證碼L1，根據組合對稱密鑰生成算法，由驗證碼L1組成矩陣G，與矩陣化生成簽名 密鑰LK1，用LK1加密驗證碼L1得到簽名碼L1'，將驗證碼L1和簽名碼L1'，與用戶A的 手機卡號一并發送到用戶B的手機里，用戶B手機端加密系統，在SD卡里解密用戶A的"密 鑰種子"S維矩陣化元素密文得到明文，根據組合對稱密鑰生成算法，再由驗證碼L1組成 矩陣G，與用戶B手機端的矩陣化產生簽名密鑰LK2,來解密簽名碼L1'，得到驗證碼L2， 通過對比兩端的驗證碼L1和L2是否相同？來實現用戶A和用戶B之間的手機離線認證；
[0010] 當用戶A發送文件給用戶B時，用戶A手機端加密系統，在SD卡里將用戶B的"密 鑰種子"S維矩陣化元素密文解密，由矩陣化生成對稱密鑰JK1，用摘要算法將用戶A擬 發送的文件1進行摘要，得到文件1的摘要信息，再用對稱密鑰JK1將文件1和文件1的摘 要信息進行加密，得到文件1的密文和文件1的數字簽名，將用戶A的手機卡號、文件1的 密文、文件1的摘要信息和文件1的數字簽名，一并發送給用戶B的手機里，用戶B手機端 加密系統，由SD卡里的矩陣化，生成對稱密鑰JK2,對文件1數據的密文進行解密，并對文 件1的數字簽名進行簽驗，實現用戶A與用戶B之間的文件加密傳輸和完整性驗證，從而， 建立一種用戶手機之間離線認證系統，且用軟件和硬件結合方式實現，具體方法如下：
[0011] 1、在用戶手機端插入SD卡硬件設備，在SD卡巧片里，建立手機端加