[发明专利]组播安全代理组件及组播加密管理方法

说明书

技术领域

本发明属于密钥管理技术领域，涉及一种组播安全代理组件及组播加密管理方法。

背景技术

当一个相同的信息必须传递给多个接收者时，组播是一个较好的通信模型，组播通信减少了发送者和网络媒介的经常开支。加密算法的应用对于作用在—个不可靠的网络媒介上的安全组播通信来说是一个实际可行的方法。加密算法又分为对称(私钥)加密算法和非对称(公钥)加密算法。对称加密算法加解密速度快，加密强度高，密钥分发与管理困难；而非对称加密算法的加解密速度慢，密钥管理简单。

例如，一个会话加密钥匙SEK (一种对称加密算法的密钥) 在安全通信中用于将数据加密。由于数据分配给多个接受者，为了减少在发送者节点的加密数量同时最小化网络上数据包的数量，每个预期的接收者以及发送者应该共享一个相同的SEK。为了确保只有组中合法的成员具有信息传递的权力，SEK在下列情况时需要改变：a)当SEK的生命周期到期时；b)组的成员关系发生改变；c)一个或更多的成员被泄露时。

因此，在现有的技术方案中，安全组播通信是通过使用组内所有成员共享的组密钥来加密通信内容。为了保障安全，密钥服务器需要在组成员关系改变时进行组密钥更新(rekey)。由于组内成员关系的动态性和加解密操作的高代价，组密钥更新性能成为衡量组密钥管理性能的主要指标，也是影响组播通信的一个重要的因素。

  在现有的安全组播技术中，无论使用对称(私钥)加密算法和非对称(公钥)加密算法，当用户加入或退出该组时，该组中的密钥必须更新，使新加入的用户不能访问过去的通信内容，以及退出的用户不能访问现在和将来的通信内容。同时，还要考虑密钥的存储代价和通信代价。

发明内容

本发明的目的是提供一种组播安全代理组件及组播加密管理方法，以实现组播中的组成员发生变化时，不需要对组内其余用户的密钥进行更新，仍然能够保证组播通信的安全性。

为实现上述目的，本发明的组播安全代理组件包括：

安全模块，用于提供代理所在区域的内外安全相关的服务，用于将收集到的有用信息转存在知识库中；

通信模块，用于负责代理与内网主机以及代理之间相关交换信息；

组播模块，用于内网用户之间以及内网用户与外网用户相互通信，并划分为一个信息组，实现组内用户安全高效的信息交流与共享；

知识库模块，用于对原信息和知识进行收集和整理，并进行分类存储，并提供相应的检索手段。

进一步的，所述安全模块包括防病毒、入侵检测、漏洞扫描、访问控制、灾难恢复和不定升级子模块。

进一步的，所述通信模块中发送的请求信息包括需求信息、告警信息和代理之间广播安全检测信息。

进一步的，所述通信模块包括通信语言和传输协议子模块。

进一步的，所述组播模块包括建立删除组、文件加解密、组密钥更新、密钥认证、密钥生成和密钥注销子模块。

本发明的组播加密管理方法步骤如下：

    (1) 根据任务的需要，把内网中的某些用户建立成一个组播组；

    (2) 对用户进行身份认证，认证通过后的用户能和组内其他的用户正常通信；

    (3) 将组内所有用户的私钥相乘计算得到组播加密密钥，解密密钥为每个用户的私钥；当组内用户发生变化时，重新计算得到新组播密钥并更新组播加密密钥，解密密钥为组内每个用户的私钥；

    (4) 组内发送信息方在发送信息时，需要将信息或文件用组密钥加密后，发给组内其他的收听用户；收听用户用自己的私钥解密后，可以查看接收到的信息；

    (5) 组内用户进行通信，直到任务结束后，删除该组播组，释放相应的系统资源。

进一步的，所述步骤（2）中对用户进行身份认证是利用用户USB Key或智能卡中存储的私钥来进行身份认证。

进一步的，所述步骤（3）中解密密钥为每个用户USB Key或智能卡中存储的私钥。

进一步的，所述步骤（3）中加密解密密钥的产生是基于RSA算法。

进一步的，将原解密密钥d作为输入值输入哈希函数，得到一个值                                                ，，根据扩展的欧几里德算法： 可以求出，称为加密密钥，需要公开；为解密密钥；()为私钥；和为辅助密钥，哈希函数对外公开。