專利名稱：原創(chuàng)書畫類藝術(shù)品標(biāo)注與識別系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和密碼學(xué)知識，設(shè)計并實現(xiàn)出一種基于硬件密碼裝置的安全通信協(xié)議，結(jié)合Web的ActiveX控件和數(shù)據(jù)庫將該協(xié)議應(yīng)用于實際的Web當(dāng)中進(jìn)行藝術(shù)品的安全認(rèn)證，以此實現(xiàn)鑒別。此外，作為一個完整的系統(tǒng)，本發(fā)明使用程序軟件結(jié)合本地數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)書畫類藝術(shù)品標(biāo)注的后臺管理。
背景技術(shù)：
目前，在我國各類書畫類作品進(jìn)入市場難，同時有很多藝術(shù)欣賞人員想購買藝術(shù)品作為永久保存欣賞，因此形成了兩難趨勢，造成交易市場不活躍。網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)和快速發(fā)展為藝術(shù)品交易提供了一個廣闊的平臺，藝術(shù)家只需要將其作品通過藝術(shù)品交易平臺的對外宣傳網(wǎng)站發(fā)布，由交易平臺對外進(jìn)行宣傳，吸引藝術(shù)品愛好者通過交易平臺進(jìn)行購買收藏。由于藝術(shù)品往往價格不菲，購買者擔(dān)心購買的藝術(shù)品不是作者原創(chuàng)的贗品，上當(dāng)受騙造成經(jīng)濟(jì)損失，而且目前的交易平臺不能為買家提供對原創(chuàng)藝術(shù)品的識別功能，因此無法讓買家真正放心。當(dāng)前，IC卡的高可靠性、高安全性和保密性被廣泛用作各種交易安全，諸如銀行卡、校園一卡通、公交卡等都是基于IC卡實現(xiàn)的。IC卡即智能卡，是指將集成電路芯片固封在塑料基片中的卡片，是一種功能多樣、用途廣泛的電子卡片。它可與多種終端設(shè)備連接使用，具有高可靠性、高安全性和保密性。IC卡按卡中所鑲嵌的集成電路不同，主要有非加密存儲卡、邏輯加密卡及CPU卡等三類。IC卡具有極強(qiáng)的安全性，不僅在物理上具有抗篡改性，而且對存儲在卡上的數(shù)據(jù)具有邏輯完整性及認(rèn)證保護(hù)。從硬件上，IC卡中加入了安全傳感器，可防止數(shù)據(jù)在被讀出或?qū)懭霑r被修改；在卡芯的上層加入了一層金屬網(wǎng)格層，可察覺外部探測和視覺分析；卡內(nèi)帶有隨機(jī)時鐘產(chǎn)生器，可防止通過對電能消耗曲線分析而獲取保密數(shù)據(jù)。從軟件上，對IC卡的使用需要首先通過雙因素認(rèn)證過程，即在出示IC卡的同時輸入密鑰進(jìn)入操作智能卡的安全狀態(tài)，此后，IC卡可根據(jù)文件類型或密鑰的不同，提供不同的訪問操作。但是，如何利用IC卡的物理安全和數(shù)據(jù)邏輯完整性及認(rèn)證保護(hù)等優(yōu)勢，結(jié)合密碼學(xué)等網(wǎng)絡(luò)安全原理和協(xié)議，用于藝術(shù)品的綁定及識別，目前尚未有一個很好的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明創(chuàng)新性地提出利用密碼裝置、Web服務(wù)器、驗證服務(wù)器、互聯(lián)網(wǎng)以及數(shù)據(jù)庫服務(wù)器構(gòu)成識別系統(tǒng)，并對藝術(shù)品信息標(biāo)注實現(xiàn)原創(chuàng)藝術(shù)品的安全識別方法。密碼裝置由智能認(rèn)證卡、讀寫器及用于識別的有關(guān)信息和協(xié)議組成。智能認(rèn)證卡由可用于計算的計算單元、隨機(jī)數(shù)發(fā)生器、用于永久性存儲的E2PR0M和用于臨時存放數(shù)據(jù)的寄存器組成。讀寫器是符合智能卡通信數(shù)據(jù)接口 APDU(Application Protocol Data Units，應(yīng)用協(xié)議數(shù)據(jù)單元)的設(shè)備。通過制定APDU的命令格式和響應(yīng)格式，讀寫器向智能卡發(fā)送APDU命令，智能卡返回APDU響應(yīng)，從而完成智能卡與讀寫器的通信。在認(rèn)證卡中保存有用于識別的密鑰信息，通過制定的一系列安全協(xié)議對這些信息進(jìn)行處理，實現(xiàn)對藝術(shù)品的識別。為了達(dá)到以上發(fā)明目的，本發(fā)明包括原創(chuàng)藝術(shù)品標(biāo)注系統(tǒng)和原創(chuàng)藝術(shù)品識別系統(tǒng)。原創(chuàng)書畫類藝術(shù)品標(biāo)注與識別系統(tǒng)，其特征在于標(biāo)注系統(tǒng)由帶本地數(shù)據(jù)庫的可進(jìn)行后臺管理的單機(jī)和與其相連接的密碼裝置組成，其通過密碼裝置對標(biāo)注卡完成初始化，而后將可供識別的藝術(shù)品信息寫入該標(biāo)注卡，完成信息綁定；識別系統(tǒng)包括驗證服務(wù)器及其相連的密碼裝置、連接驗證服務(wù)器的Web服務(wù)器、Web服務(wù)器上連接的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、 通過英特網(wǎng)與Web服務(wù)器連接的客戶端計算機(jī)、以及與客戶端計算機(jī)連接的閱讀器。1.該系統(tǒng)中標(biāo)注與識別方法的特征在于依次包括有三個大流程認(rèn)證卡的初始化流程；標(biāo)注卡的信息綁定流程；藝術(shù)品標(biāo)注卡的Web認(rèn)證流程。各流程的具體步驟如下(1)認(rèn)證卡的初始化流程在認(rèn)證卡中，設(shè)置了兩級目錄結(jié)構(gòu)MF和安全文件。其中，MF是認(rèn)證卡的文件系統(tǒng)根目錄，對卡片的任何操作，都需要通過MF自身認(rèn)證密鑰AuMKey的認(rèn)證；安全文件用來記錄認(rèn)證卡的外部認(rèn)證密鑰ExMKey，此密鑰只可通過密鑰標(biāo)識符使用。整個認(rèn)證卡的初始化流程如下①.管理員安全登錄軟件后，輸入需要修改的認(rèn)證卡密鑰AuMKeyNew和用于認(rèn)證標(biāo)注卡的密鑰ExMKey，隨后通過密碼裝置向認(rèn)證卡發(fā)送獲取隨機(jī)數(shù)命令；②.認(rèn)證卡產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)Randl，用其初始的自身認(rèn)證密鑰AuMKeyl進(jìn)行加密，將加密的隨機(jī)數(shù)EnRandl存儲于認(rèn)證卡的內(nèi)存中；同時將隨機(jī)數(shù)Randl通過密碼裝置發(fā)往PC 機(jī)；③.PC機(jī)將獲取的Randl用管理員已知的認(rèn)證卡初始密鑰AuMKey2進(jìn)行加密，將加密的數(shù)據(jù)EnRand2通過密碼裝置發(fā)回給認(rèn)證卡進(jìn)行驗證；④.認(rèn)證卡獲取PC機(jī)上加密的數(shù)據(jù)EnRand2，與步①產(chǎn)生的存放在自身內(nèi)存中的加密數(shù)據(jù)EnRandl進(jìn)行比較，若匹配，則認(rèn)證成功，認(rèn)證計數(shù)器恢復(fù)為預(yù)設(shè)閥值；否則，無法進(jìn)入認(rèn)證卡的主目錄，而且認(rèn)證計數(shù)器減一，當(dāng)計數(shù)器減為0時該認(rèn)證卡將被鎖定，以此保證非法無限試探認(rèn)證卡；隨后，認(rèn)證卡將認(rèn)證結(jié)果通過密碼裝置返回給PC機(jī)；⑤.若認(rèn)證成功，將默認(rèn)進(jìn)入認(rèn)證卡的主目錄；此時，PC機(jī)通過密碼裝置向認(rèn)證卡發(fā)送修改認(rèn)證卡自身認(rèn)證密鑰AuMKeyNew的命令和添加認(rèn)證卡用于認(rèn)證標(biāo)注卡的密鑰 ExMKey的命令，該AuMKeyNew和ExMKey是由管理員通過操作界面輸入；⑥.認(rèn)證卡獲取相關(guān)命令，先修改自身認(rèn)證密鑰為AuMKeyNew，再創(chuàng)建安全文件， 并向該安全文件寫入ExMKey。(2)標(biāo)注卡的信息綁定流程標(biāo)注卡的信息綁定就是將藝術(shù)品的信息即藝術(shù)品ID號ArtId通過一系列的安全設(shè)置寫入標(biāo)注卡，而寫入的ArtId必須要通過標(biāo)注卡自身的安全認(rèn)證后才能夠進(jìn)行讀取， 以此實現(xiàn)標(biāo)注卡內(nèi)信息；標(biāo)注卡的信息綁定必須要先通過認(rèn)證卡自身的認(rèn)證后才能進(jìn)行。標(biāo)注卡的文件結(jié)構(gòu)決定了其安全性，為標(biāo)注卡設(shè)計了三層樹狀型結(jié)構(gòu)，各個文件的作用以及對文件能夠進(jìn)行的操作描述如下MF為標(biāo)注卡文件系統(tǒng)的根目錄，是整個文件系統(tǒng)的根；對卡片的任何操作，都需要通過對MF的密鑰認(rèn)證；DDF是卡片文件系統(tǒng)的目錄文件，用于創(chuàng)建一個應(yīng)用環(huán)境；在DDF下，只能選擇其目錄下的DDF、透明文件和線性記錄文件；透明文件用于記錄卡片ID ；線性記錄文件中用于記錄藝術(shù)品的相關(guān)信息；藝術(shù)品標(biāo)注卡的MF、DDF、透明文件、線性記錄文件都設(shè)置了相應(yīng)的讀、寫密鑰，用來保護(hù)文件的讀、寫權(quán)限，這些密鑰信息都寫在安全文件中；其中，MF、DDF、線性記錄文件的讀、寫操作都須首先認(rèn)證其讀、寫密鑰；透明文件中的卡片ID要用于子密鑰的生成，可以自由讀出，但在透明文件中寫數(shù)據(jù)時仍需認(rèn)證寫密鑰。整個藝術(shù)品標(biāo)注信息綁定具體的流程如下①.管理員安全登錄軟件后，輸入認(rèn)證卡密鑰AuMKeyNewl和需要綁定的藝術(shù)品標(biāo)號ArtId，然后通過密碼裝置向認(rèn)證卡發(fā)送獲取隨機(jī)數(shù)命令；②.認(rèn)證卡產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)Rand2，用其初始的自身認(rèn)證密鑰AuMKeyNew進(jìn)行加密，將加密的隨機(jī)數(shù)EnRand3存儲于認(rèn)證卡的內(nèi)存中；同時將隨機(jī)數(shù)Rand2通過密碼裝置發(fā)往PC 機(jī)；③.PC機(jī)將獲取的Rand2用管理員輸入的認(rèn)證卡密鑰AuMKeyNewl進(jìn)行加密，將加密的數(shù)據(jù)EnRancM通過密碼裝置發(fā)回給認(rèn)證卡進(jìn)行驗證；④.認(rèn)證卡獲取PC機(jī)上加密的數(shù)據(jù)EnRancM，與步①產(chǎn)生的存放在自身內(nèi)存中的加密數(shù)據(jù)EnRand3進(jìn)行比較，若匹配，則認(rèn)證卡自身認(rèn)證成功，認(rèn)證計數(shù)器恢復(fù)為預(yù)設(shè)閥值；否則，認(rèn)證卡的認(rèn)證計數(shù)器減一，當(dāng)計數(shù)器減為0時該認(rèn)證卡將被鎖定，以此保證非法無限試探認(rèn)證卡；隨后，認(rèn)證卡將認(rèn)證結(jié)果通過密碼裝置返回給PC機(jī)；⑤.若認(rèn)證卡認(rèn)證失敗，則說明管理員輸入的AuMKeyNewl與認(rèn)證卡的密鑰 AuMKeyNew不同，操作中止；否則若認(rèn)證卡認(rèn)證成功，PC機(jī)軟件產(chǎn)生一個72字節(jié)的隨機(jī)數(shù)， 用作標(biāo)注卡的標(biāo)號Cardld，然后以每8字節(jié)為一個單元，分別用認(rèn)證卡的ExMKey進(jìn)行子密鑰生成計算，得到DKey、DKeyl、DKey2、DKey3. . . DKey8，將此9個子密鑰存放在PC機(jī)的內(nèi)存中；隨后，PC機(jī)向本地數(shù)據(jù)庫發(fā)送查詢請求，查找是否存在藝術(shù)品標(biāo)號ArtId ；若存在則由管理員選擇是否棄用舊卡，一旦選擇棄用，則向數(shù)據(jù)庫修改該藝術(shù)品標(biāo)號ArtId對應(yīng)的標(biāo)注卡標(biāo)號Cardld，否則中止對該標(biāo)注卡的信息綁定操作；若數(shù)據(jù)庫中不存在該藝術(shù)品標(biāo)號 ArtId，則將Artld+Cardld作為一條新記錄寫入本地數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫操作完成；⑥.接著，PC機(jī)通過密碼裝置對標(biāo)注卡進(jìn)行標(biāo)注卡自身的認(rèn)證，先通過密碼裝置向標(biāo)注卡發(fā)送獲取隨機(jī)數(shù)命令，標(biāo)注卡產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)Rand3，用其初始密鑰^itDKey進(jìn)行加密，將加密的隨機(jī)數(shù)EnRand5存儲于標(biāo)注卡的內(nèi)存中；同時將隨機(jī)數(shù)Rand3通過密碼裝置發(fā)往PC機(jī)；⑦.PC機(jī)將獲取的Rand3用管理員已知的標(biāo)注卡初始密鑰InitDKeyl進(jìn)行加密， 將加密的數(shù)據(jù)EnRande通過密碼裝置發(fā)回給標(biāo)注卡進(jìn)行驗證；標(biāo)注卡獲取PC機(jī)上加密的數(shù)據(jù)EnRande，與存放在自身內(nèi)存中的加密數(shù)據(jù)EnRand5進(jìn)行比較，若匹配，則認(rèn)證成功，并將認(rèn)證結(jié)果返回PC機(jī)；⑧.若標(biāo)注卡自身認(rèn)證成功，則PC機(jī)向標(biāo)注卡發(fā)送一系列命令，清除原MF文件； 創(chuàng)建MF文件；修改hitDKey為步驟⑤中的DKeyjf DKeyl和DKey2作為MF的讀寫安全密鑰；再在MF下創(chuàng)建DDF文件，將DKey3和DKey4作為DDF的讀寫安全密鑰；接著在DDF下創(chuàng)建透明文件用于寫標(biāo)注卡標(biāo)號的Cardld，DKey5和DKey6作為透明文件的安全讀、寫密鑰； 然后在DDF下創(chuàng)建線性記錄文件用于存儲藝術(shù)品標(biāo)號ArtId，DKey7和DKeyS作為線性記錄文件的安全讀寫密鑰；以上文件創(chuàng)建后，再向透明文件寫入標(biāo)注卡標(biāo)號Cartld，向線性文件寫入藝術(shù)品標(biāo)號ArtId ；至此標(biāo)注卡信息綁定成功。(3)藝術(shù)品標(biāo)注卡的Web認(rèn)證流程當(dāng)買家購買該藝術(shù)品后，通過Web訪問特定站點進(jìn)行識別；買家只要將已裝有標(biāo)識的藝術(shù)作品通過閱讀器向Web服務(wù)器進(jìn)行認(rèn)證，由Web服務(wù)器通過安全驗證后返回該藝術(shù)品的認(rèn)證結(jié)果。具體的認(rèn)證過程如下①.客戶端連接閱讀器并下載相應(yīng)ActiveX后，通過閱讀器向標(biāo)注卡發(fā)送獲得隨機(jī)數(shù)和標(biāo)注卡ID的命令；②.標(biāo)注卡產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)，并用自身DKey對隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密，將加密后的數(shù)據(jù)存放在其內(nèi)存中，隨后，將隨機(jī)數(shù)與標(biāo)記卡ID號發(fā)往客戶端；③.客戶端將隨機(jī)數(shù)與標(biāo)注卡ID號通過英特網(wǎng)發(fā)往Web服務(wù)器進(jìn)行驗證；④.Web服務(wù)器接受請求，通過密碼裝置將標(biāo)注卡ID號的前八字節(jié)和隨機(jī)數(shù)提交給驗證服務(wù)器；⑤.驗證服務(wù)器通過USB連接若干密碼裝置，它接受Web服務(wù)器轉(zhuǎn)接的驗證請求， 向碼裝置發(fā)送生成子密鑰和加密隨機(jī)數(shù)的相關(guān)命令；⑥.該指定的密碼裝置接收命令，用自身的ExMKey對標(biāo)注卡ID號的前八字節(jié)進(jìn)行密鑰發(fā)散計算，將計算結(jié)果DKeyGen存放在認(rèn)證卡內(nèi)存中，并用此DKeyGen對接收到的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密計算，將計算結(jié)果返回給驗證服務(wù)器；⑦.驗證服務(wù)器將加密的隨機(jī)數(shù)通過Web服務(wù)器回送至客戶端；⑧.客戶端將此加密的隨機(jī)數(shù)通過閱讀器送至標(biāo)注卡；⑨.標(biāo)注卡將接收到的加密數(shù)據(jù)與自身內(nèi)存中的加密隨機(jī)數(shù)進(jìn)行匹配并返回匹配結(jié)果；⑩.若匹配不成功，則驗證失敗；若匹配成功，則客戶端通過閱讀器向標(biāo)注卡發(fā)送讀取標(biāo)注卡內(nèi)藝術(shù)品ID號的命令； .標(biāo)注卡讀取藝術(shù)品ID號，將此數(shù)據(jù)發(fā)往客戶端；客戶端將收到的藝術(shù)品ID號通過Web發(fā)往Web服務(wù)器； .ffeb服務(wù)器向數(shù)據(jù)庫服務(wù)器發(fā)送查詢請求；數(shù)據(jù)庫服務(wù)器返回查詢結(jié)果； .將查詢結(jié)果返回給客戶端用戶若查詢成功，返回藝術(shù)品相關(guān)信息；若查詢失敗，返回錯誤信息；至此藝術(shù)品標(biāo)注卡的Web認(rèn)證過程完成。本發(fā)明主要由以上兩個系統(tǒng)和三個流程組成，在具體的實施當(dāng)中，是通過將IC芯片經(jīng)過開發(fā)，植入可識別的標(biāo)注信息，在對原創(chuàng)書畫類藝術(shù)品進(jìn)行裱畫時將該芯片植入該藝術(shù)品中；當(dāng)買家需要識別該藝術(shù)品是否為本系統(tǒng)所標(biāo)注的原創(chuàng)藝術(shù)品時，只需登錄藝術(shù)品識別網(wǎng)站，將藝術(shù)品接近通過USB 口連接計算機(jī)的IC卡閱讀器進(jìn)行識別即可，如果是本系統(tǒng)所標(biāo)注的藝術(shù)品則顯示該藝術(shù)品的相關(guān)信息，否則顯示不是該系統(tǒng)所標(biāo)注的藝術(shù)品。通過這樣的方式，可以對標(biāo)注的藝術(shù)品實現(xiàn)準(zhǔn)確、快速、安全的識別。


圖1識別系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖2認(rèn)證卡文件結(jié)構(gòu)圖；圖3認(rèn)證卡的初始化流程圖；圖4藝術(shù)品標(biāo)注卡的文件結(jié)構(gòu)圖；圖5藝術(shù)品標(biāo)注卡的信息綁定流程圖；
圖6藝術(shù)品標(biāo)注卡的Web認(rèn)證流程圖。
具體實施例方式1.密碼裝置密碼裝置由智能認(rèn)證卡、讀寫器及用于識別的有關(guān)信息和協(xié)議組成。智能認(rèn)證卡由可用于計算的計算單元、隨機(jī)數(shù)發(fā)生器、用于永久性存儲的E2PR0M和用于臨時存放數(shù)據(jù)的寄存器組成。讀寫器是符合智能卡通信數(shù)據(jù)接口 APDU(Application Protocol Data Units，應(yīng)用協(xié)議數(shù)據(jù)單元)的設(shè)備。通過制定APDU的命令格式和響應(yīng)格式，讀寫器向智能卡發(fā)送APDU命令，智能卡返回APDU響應(yīng)，從而完成智能卡與讀寫器的通信。在認(rèn)證卡中保存有用于識別的密鑰信息，通過制定的一系列安全協(xié)議對這些信息進(jìn)行處理，實現(xiàn)對藝術(shù)品的識別。本發(fā)明通過對密碼裝置中的認(rèn)證卡寫入用于識別的密鑰信息，實現(xiàn)對藝術(shù)品進(jìn)行識別。在認(rèn)證卡中需要保存自身認(rèn)證密鑰AuMKey和外部認(rèn)證密鑰ExMKey，AuMKey用于認(rèn)證卡對管理員權(quán)限的鑒別，ExMKey用于生成藝術(shù)品標(biāo)注卡的密鑰及對藝術(shù)品進(jìn)行識別。 在認(rèn)證卡中，至少需要設(shè)置兩層文件結(jié)構(gòu)。第一級為主目錄，第二級用于存儲認(rèn)證卡的密鑰 fn息ο要在認(rèn)證卡中寫入信息，必須首先對認(rèn)證卡進(jìn)行初始化。認(rèn)證卡在出廠時存有一個初始的自身認(rèn)證密鑰AuMKeyl。對認(rèn)證卡的初始化，就是要認(rèn)證智能卡的自身認(rèn)證密鑰 AuMKeyl0認(rèn)證卡的初始化過程如下通過密碼裝置向認(rèn)證卡發(fā)送獲取隨機(jī)數(shù)的命令，認(rèn)證卡產(chǎn)生一個隨機(jī)數(shù)RancM后，用其卡內(nèi)的密鑰AuMKeyl進(jìn)行加密，將加密的結(jié)果EnRand7存儲于認(rèn)證卡的內(nèi)存中；同時將隨機(jī)數(shù)Rand4通過密碼裝置發(fā)往PC機(jī)，在PC機(jī)軟件中用已知的出廠密鑰AuMKey2對此隨機(jī)數(shù)用相同的加密算法進(jìn)行加密，再將加密后的結(jié)果EnRandS 送給認(rèn)證卡，認(rèn)證卡檢驗由卡內(nèi)的AuMKeyl對隨機(jī)數(shù)加密的結(jié)果EnRand7和收到的數(shù)據(jù) EnRandS是否匹配。如果匹配，則認(rèn)證卡的密鑰認(rèn)證成功。認(rèn)證卡自身認(rèn)證成功后，發(fā)送改寫密鑰的命令，將新的認(rèn)證密鑰AuMKeyNew和外部認(rèn)證密鑰ExMKey寫入認(rèn)證卡內(nèi)，從而完成認(rèn)證卡的初始化。在整個的初始化過程中，加密操作采用Triple-DES算法。2.原創(chuàng)藝術(shù)品標(biāo)注系統(tǒng)本系統(tǒng)完成對標(biāo)注卡進(jìn)行初始化，并將該標(biāo)注卡與藝術(shù)品綁定。本系統(tǒng)中標(biāo)記卡由三層文件結(jié)構(gòu)組成，具體有主目錄MF、環(huán)境目錄DDF、透明文件、線性記錄文件和兩個安全文件。透明文件用于記錄標(biāo)記卡的ID號Cardld，線性記錄文件用于記錄綁定的藝術(shù)品的ID號Artld。除安全文件，每個文件或目錄，都相對應(yīng)兩個密鑰，用于控制對相應(yīng)文件的讀寫權(quán)限，這些密鑰全部保存在安全文件中。標(biāo)注卡的初始化就是對標(biāo)注卡進(jìn)行自身密鑰認(rèn)證，從而獲得操作標(biāo)注卡的權(quán)限。 標(biāo)注卡自身出廠時存有一個初始密鑰hitDKey。標(biāo)注卡的初始化過程如下通過密碼裝置向標(biāo)注卡發(fā)送獲取隨機(jī)數(shù)的命令，標(biāo)注卡產(chǎn)生一個隨機(jī)數(shù)Rand5后，用卡內(nèi)的初始密鑰 InitDKey進(jìn)行加密，將加密的結(jié)果EnRand9存儲于標(biāo)注卡的內(nèi)存中；同時將隨機(jī)數(shù)Rand5 通過密碼裝置發(fā)往PC機(jī)，在PC機(jī)軟件中用已知的出廠初始密鑰InitDKeyl對此隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密，再將加密后的結(jié)果EnRandlO送給標(biāo)注卡，標(biāo)注卡檢驗由自己的hitDKey將隨機(jī)數(shù)加密的結(jié)果EnDataQ和收到的數(shù)據(jù)EnRandlO是否匹配。如果匹配，則標(biāo)注卡的初始化完成。初始化完成后，就可將該標(biāo)注卡與藝術(shù)品綁定。標(biāo)注卡的信息綁定過程需要在單機(jī)上連接密碼裝置，且此密碼裝置中的認(rèn)證卡密鑰與識別系統(tǒng)中的密碼裝置的認(rèn)證卡密鑰相同。管理人員必須有系統(tǒng)的最高權(quán)限，知道密碼裝置上認(rèn)證卡里的自身認(rèn)證密鑰 AuMKeyNew,才能通過對認(rèn)證卡的認(rèn)證。對認(rèn)證卡的認(rèn)證過程如下通過密碼裝置向認(rèn)證卡發(fā)送獲取隨機(jī)數(shù)的命令，認(rèn)證卡產(chǎn)生一個隨機(jī)數(shù)Rande后，用其卡內(nèi)的密鑰AuMKeyNew進(jìn)行加密，將加密的結(jié)果EnRandll存儲于認(rèn)證卡的內(nèi)存中；同時將隨機(jī)數(shù)Rand6通過密碼裝置發(fā)往PC機(jī)，在PC機(jī)軟件中用已知的出廠密鑰AuMKeyNewl對此隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密，再將加密后的結(jié)果EnRandl2送給認(rèn)證卡，認(rèn)證卡檢驗由卡內(nèi)的AuMKeyNew對隨機(jī)數(shù)加密的結(jié)果 EnRandll和收到的數(shù)據(jù)EnRandl2是否匹配。如果匹配，則認(rèn)證卡的密鑰認(rèn)證成功。通過對認(rèn)證卡的認(rèn)證和對標(biāo)注卡的初始化之后，就可以向標(biāo)注卡綁定藝術(shù)品ID 號ArtId和生成各種密鑰的標(biāo)注卡ID號Cardld，并將這些信息存儲在單機(jī)上的數(shù)據(jù)庫中。在標(biāo)注卡中寫入ArtId和CardId后，CardId經(jīng)認(rèn)證卡的外部認(rèn)證密鑰ExMkey處理，可以得到至少9個密鑰Dkey、DkeyU Dkey2、Dkey3、Dkey4...，密鑰的生成過程用認(rèn)證卡的外部認(rèn)證密鑰ExMKey對CardId進(jìn)行Triple-DES計算得到，整個過程在認(rèn)證卡內(nèi)計算，外界無法得到各密鑰。這些密鑰都用于讀寫標(biāo)注卡內(nèi)相關(guān)文件的安全，如綁定藝術(shù)品ID 號時，將該ID號存儲入標(biāo)注卡的線性記錄文件內(nèi)，而該文件需要在輸入密鑰DkeyS的同時才允許寫，從而保證了沒有認(rèn)證卡或者即使有認(rèn)證卡但是該認(rèn)證卡未通過自身認(rèn)證的條件下，拒絕對文件的寫操作，保護(hù)標(biāo)注卡上存儲的信息。同樣，對于讀該ID號，必須要在輸入另一個密鑰Dkey7的同時才允許讀，保護(hù)標(biāo)注卡上的信息被非法讀取。3.原創(chuàng)藝術(shù)品識別系統(tǒng)(1)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)本系統(tǒng)包括識別系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)和用接入系統(tǒng)三個部分組成，結(jié)構(gòu)如圖1所示。通過測試，一個硬件密碼裝置的實際識別時間在IOms以內(nèi)，但是為了防止在這IOms內(nèi)有多個用戶同時接入認(rèn)證造成的沖突，本系統(tǒng)采取了增加多個密碼裝置進(jìn)行并行認(rèn)證的技巧，這樣，即使有上百個用戶同時請求，也能在數(shù)秒內(nèi)全部完成認(rèn)證，大大提高效率。O) Web 服務(wù)器本系統(tǒng)中，Web服務(wù)器主要的功能是接收用戶的查詢請求并向客戶返回查詢結(jié)果。 具體來說，當(dāng)要識別某書畫類藝術(shù)品時，將閱讀器連接到接入互聯(lián)網(wǎng)的客戶端的計算機(jī)上， 并將帶藝術(shù)品上的標(biāo)注卡接近客戶端連接的閱讀器，然后登錄到接入互聯(lián)的北京朝順平通藝術(shù)文化發(fā)展中心的網(wǎng)站上，從Web服務(wù)器上下載閱讀藝術(shù)品標(biāo)注需要的ActiveX控件。接著點擊網(wǎng)站上的識別按鈕，客戶端會將標(biāo)注上的驗證信息發(fā)往Web服務(wù)器，Web服務(wù)器將需要驗證的信息經(jīng)處理后轉(zhuǎn)交給驗證服務(wù)器進(jìn)行驗證。一旦驗證通過，證明此標(biāo)注卡是由本系統(tǒng)發(fā)放的，Web服務(wù)器便通知客戶端再向服務(wù)器發(fā)送加密的藝術(shù)品ID號，Web服務(wù)器將該藝術(shù)品ID號進(jìn)行解密等相關(guān)處理，再向數(shù)據(jù)庫服務(wù)器發(fā)送查詢請求，并將查詢的信息返回給客戶，從而實現(xiàn)識別功能。 為了避免Web服務(wù)器的過重負(fù)載，系統(tǒng)將驗證服務(wù)器與Web服務(wù)器獨立開來，Web 服務(wù)器上被請求的驗證將交由驗證服務(wù)器完成并通過遠(yuǎn)程方法調(diào)用RMI完成。
為了能夠同時驗證多個客戶的請求，驗證服務(wù)器上連接著多個硬件密碼裝置，這些密碼裝置中的認(rèn)證卡密鑰與標(biāo)注系統(tǒng)中密碼裝置的認(rèn)證卡密鑰相同。當(dāng)客戶通過Web服務(wù)器向驗證服務(wù)器發(fā)送藝術(shù)品標(biāo)注卡ID號和隨機(jī)數(shù)時，服務(wù)器接受請求，對收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行驗證。由于驗證服務(wù)器獨立于Web服務(wù)器只做驗證的單一功能，而且驗證主要通過與驗證服務(wù)器相連的硬件密碼裝置完成，硬件密碼裝置的數(shù)量又有若干個，因此對每個識別請求的響應(yīng)時間都很短，一般不超過10ms，所以即使有大量的排隊等待，都能在客戶所能承受的范圍內(nèi)響應(yīng)客戶的請求。(3)驗證服務(wù)器驗證服務(wù)器是整個系統(tǒng)安全的關(guān)鍵。只有通過服務(wù)器驗證的藝術(shù)品標(biāo)注，才能夠向Web服務(wù)器再次發(fā)送藝術(shù)品標(biāo)注上的藝術(shù)品ID號。驗證服務(wù)器上連接著多個硬件密碼裝置，這些密碼裝置的認(rèn)證卡里面存儲了自身認(rèn)證主密鑰AuMKeyNew和外部認(rèn)證密鑰ExMkey。當(dāng)驗證服務(wù)器上的密碼裝置接收到Web服務(wù)器轉(zhuǎn)交過來的認(rèn)證請求時，密碼裝置先用AuMKeyNew完成自身的認(rèn)證，認(rèn)證通過后用ExMkey發(fā)散標(biāo)注卡的ID號Cardld，從而獲取密鑰DKey，并將該Dkey存儲在認(rèn)證卡自身的內(nèi)存中，然后驗證服務(wù)器再將標(biāo)注卡產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)Rand7傳給密碼系統(tǒng)，讓它通過Dkey完成對隨機(jī)數(shù)的加密并返回加密后的值 EnRandl30驗證服務(wù)器隨后將該加密值EnRandl3返回給客戶。客戶再將EnRandl3送給客戶PC機(jī)上所連的閱讀器上，閱讀器將前面產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)用在標(biāo)注卡管理時用ExMKey對標(biāo)注卡ID號CardId分散的一個密鑰Dkey進(jìn)行加密，加密的數(shù)據(jù)EnRandH存放在內(nèi)存中。然后將EnRandl3和EnRandH進(jìn)行匹配，成功則說明驗證通過，接著客戶再通過閱讀器將藝術(shù)品的ID號讀出送給Web服務(wù)器，Web服務(wù)器將數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后從數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行查詢并將結(jié)果返回給客戶。本發(fā)明將IC卡鑲嵌于書畫類藝術(shù)品當(dāng)中，該IC卡中含有書畫類藝術(shù)品的相關(guān)信息，當(dāng)買家購買該藝術(shù)品后，可通過Web訪問特定站點進(jìn)行真?zhèn)悟炞C。買家只要將已裝有標(biāo)識的藝術(shù)作品通過閱讀器向Web服務(wù)器進(jìn)行認(rèn)證，由Web服務(wù)器通過安全驗證后返回該藝術(shù)品的認(rèn)證結(jié)果。在鑲嵌IC卡至藝術(shù)品之前，需要將IC卡的信息與該藝術(shù)品信息進(jìn)行安全綁定，綁定時需要使用帶智能認(rèn)證卡的密碼裝置使用相關(guān)安全協(xié)議來完成操作，而智能認(rèn)證卡也需要后臺進(jìn)行相關(guān)設(shè)計完成初始化。具體實施本發(fā)明主要有三個大流程智能認(rèn)證卡的初始化流程；標(biāo)注卡的信息綁定流程；藝術(shù)品標(biāo)注卡的Web認(rèn)證流程。各流程的具體步驟如下1.智能認(rèn)證卡的初始化流程整個智能認(rèn)證卡的初始化流程由PC機(jī)上的軟件、帶智能認(rèn)證卡的密碼裝置組成， 其中在認(rèn)證卡中，設(shè)置了兩級目錄結(jié)構(gòu)，如圖2所示其中，MF是智能認(rèn)證卡的文件系統(tǒng)根目錄，對卡片的任何操作，都需要通過MF自身認(rèn)證密鑰AuMKey的認(rèn)證；安全文件用來記錄認(rèn)證卡的外部認(rèn)證密鑰ExMKey，此密鑰不可讀，只可通過密鑰標(biāo)識符使用。整個智能認(rèn)證卡的初始化流程如下所示，具體的流程如圖3所示。①.管理員安全登錄軟件后，輸入需要修改的認(rèn)證卡密鑰AuMKeyNew和用于認(rèn)證標(biāo)注卡的密鑰ExMKey，隨后通過密碼裝置向智能認(rèn)證卡發(fā)送獲取隨機(jī)數(shù)命令；②.認(rèn)證卡產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)RandS，用其初始的自身認(rèn)證密鑰AuMKeyl進(jìn)行加密，將加密的隨機(jī)數(shù)EnRandl5存儲于認(rèn)證卡的內(nèi)存中；同時將隨機(jī)數(shù)RandS通過密碼裝置發(fā)往PC 機(jī)；③.PC機(jī)將獲取的Rand8用管理員已知的認(rèn)證卡初始密鑰AuMKey2進(jìn)行加密，將加密的數(shù)據(jù)EnRandie通過密碼裝置發(fā)回給認(rèn)證卡進(jìn)行驗證；④.認(rèn)證卡獲取PC機(jī)上加密的數(shù)據(jù)EnRandie，與步①產(chǎn)生的存放在自身內(nèi)存中的加密數(shù)據(jù)EnRandl5進(jìn)行比較，若匹配，則認(rèn)證成功，認(rèn)證計數(shù)器恢復(fù)為預(yù)設(shè)閥值如16，此時可以進(jìn)入認(rèn)證卡的主目錄MF進(jìn)行文件管理(能夠在MF目錄下創(chuàng)建、刪除、讀寫相關(guān)目錄及文件)；否則，無法進(jìn)入認(rèn)證卡的主目錄，而且認(rèn)證計數(shù)器減一，當(dāng)計數(shù)器減為0時該認(rèn)證卡將被鎖定，以此保證非法無限試探認(rèn)證卡。隨后，認(rèn)證卡將認(rèn)證結(jié)果通過密碼裝置返回給 PC機(jī)；⑤.若認(rèn)證成功，將默認(rèn)進(jìn)入認(rèn)證卡的主目錄。此時，PC機(jī)再次通過密碼裝置向認(rèn)證卡發(fā)送修改認(rèn)證卡自身認(rèn)證密鑰AuMKeyNew的命令和添加認(rèn)證卡用于認(rèn)證標(biāo)注卡的密鑰ExMKey的命令，該AuMKeyNew和ExMKey是由管理員通過操作界面輸入；⑥.認(rèn)證卡獲取相關(guān)命令，先修改自身認(rèn)證密鑰為AuMKeyNew，再創(chuàng)建安全文件， 并向該安全文件寫入ExMKey ；2.標(biāo)注卡的信息綁定流程標(biāo)注卡的信息綁定就是將藝術(shù)品的信息即藝術(shù)品ID號ArtId通過一系列的安全設(shè)置寫入標(biāo)注卡，而寫入的ArtId必須要通過標(biāo)注卡自身的安全認(rèn)證后才能夠進(jìn)行讀取， 以此實現(xiàn)標(biāo)注卡內(nèi)信息。標(biāo)注卡的信息綁定必須要先通過認(rèn)證卡自身的認(rèn)證后才能進(jìn)行， 因此該綁定流程由帶智能認(rèn)證卡和標(biāo)注卡的密碼裝置和PC機(jī)上的軟件組成。標(biāo)注卡的文件結(jié)構(gòu)決定了其安全性，本發(fā)明中，我們?yōu)闃?biāo)注卡設(shè)計了如圖4所示的的文件結(jié)構(gòu)。該文件系統(tǒng)具有三層樹狀型結(jié)構(gòu)，各個文件的作用以及對文件能夠進(jìn)行的操作描述如下MF為標(biāo)注卡文件系統(tǒng)的根目錄，是整個文件系統(tǒng)的根。對卡片的任何操作，都需要通過對MF的密鑰認(rèn)證。DDF是卡片文件系統(tǒng)的目錄文件，用于創(chuàng)建一個應(yīng)用環(huán)境。在該環(huán)境下可建立若干與應(yīng)用環(huán)境相關(guān)的當(dāng)前環(huán)境目錄ADF、基本文件EF等。在DDF下，只能選擇其目錄下的DDF、ADF 禾口 EF 文件。透明文件用于記錄卡片ID，是一個連續(xù)的區(qū)域，以字節(jié)為存取單元。線性記錄文件中用于記錄藝術(shù)品的相關(guān)信息，既可按記錄號方式訪問，也可按標(biāo)簽方式(TAG)訪問。文件內(nèi)最多可以容納255條記錄。安全文件中記錄了卡片中的密鑰和口令信息。安全文件中的所有信息不可讀取， 只可通過密鑰標(biāo)識符使用。藝術(shù)品標(biāo)注卡的MF、DDF、透明文件、線性記錄文件都設(shè)置了相應(yīng)的讀、寫密鑰，用來保護(hù)文件的讀、寫權(quán)限，只有認(rèn)證相應(yīng)文件的讀、寫密鑰，才能對各文件進(jìn)行相應(yīng)的讀、寫操作。這些密鑰信息都寫在安全文件中。其中“安全文件1”記錄了 MF的讀、寫密鑰；“安全文件2”記錄了 DF、透明文件、線性記錄文件的讀、寫密鑰。其中，MF、DDF、線性記錄文件的讀、寫操作都須首先認(rèn)證其讀、寫密鑰。由于透明文件中的卡片ID要用于子密鑰的生成， 所以可以自由讀出，但在透明文件中寫數(shù)據(jù)時仍需認(rèn)證寫密鑰。整個藝術(shù)品標(biāo)注信息綁定具體的流程如下，其流程圖如圖5所示。①.管理員安全登錄軟件后，輸入認(rèn)證卡密鑰AuMKeyNewl和需要綁定的藝術(shù)品標(biāo)號ArtId，然后通過密碼裝置向智能認(rèn)證卡發(fā)送獲取隨機(jī)數(shù)命令；②.認(rèn)證卡產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)Rand9，用其初始的自身認(rèn)證密鑰AuMKeyNew進(jìn)行加密，將加密的隨機(jī)數(shù)EnRandl7存儲于認(rèn)證卡的內(nèi)存中；同時將隨機(jī)數(shù)Rand9通過密碼裝置發(fā)往 PC機(jī)；③.PC機(jī)將獲取的Rand9用管理員輸入的認(rèn)證卡密鑰AuMKeyNewl進(jìn)行加密，將加密的數(shù)據(jù)EnRandlS通過密碼裝置發(fā)回給認(rèn)證卡進(jìn)行驗證；④.認(rèn)證卡獲取PC機(jī)上加密的數(shù)據(jù)EnRandlS，與步①產(chǎn)生的存放在自身內(nèi)存中的加密數(shù)據(jù)EnRandl7進(jìn)行比較，若匹配，則認(rèn)證卡自身認(rèn)證成功，認(rèn)證計數(shù)器恢復(fù)為預(yù)設(shè)閥值如16，此時可以利用認(rèn)證卡做相關(guān)操作；否則，認(rèn)證卡的認(rèn)證計數(shù)器減一，當(dāng)計數(shù)器減為 0時該認(rèn)證卡將被鎖定，以此保證非法無限試探認(rèn)證卡。隨后，認(rèn)證卡將認(rèn)證結(jié)果通過密碼裝置返回給PC機(jī)；⑤.若認(rèn)證卡認(rèn)證失敗，則說明管理員輸入的AuMKeyNewl與認(rèn)證卡的密鑰 AuMKeyNew不同，操作中止；否則若認(rèn)證卡認(rèn)證成功，PC機(jī)軟件產(chǎn)生一個72字節(jié)的隨機(jī)數(shù)， 用作標(biāo)注卡的標(biāo)號Cardld，然后以每8字節(jié)為一個單元，分別用認(rèn)證卡的ExMKey進(jìn)行子密鑰生成計算，得到DKey、DKeyl、DKey2、DKey3. . . DKey8，將此9個子密鑰存放在PC機(jī)的內(nèi)存中。隨后，PC機(jī)向本地數(shù)據(jù)庫發(fā)送查詢請求，查找是否存在藝術(shù)品標(biāo)號Artld。若存在則由管理員選擇是否棄用舊卡，一旦選擇棄用，則向數(shù)據(jù)庫修改該藝術(shù)品標(biāo)號ArtId對應(yīng)的標(biāo)注卡標(biāo)號Cardld，否則中止對該標(biāo)注卡的信息綁定操作；若數(shù)據(jù)庫中不存在該藝術(shù)品標(biāo)號 ArtId，則將Artld+Cardld作為一條新記錄寫入本地數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫操作完成；⑥.接著，PC機(jī)通過密碼裝置對標(biāo)注卡進(jìn)行標(biāo)注卡自身的認(rèn)證，先通過密碼裝置向標(biāo)注卡發(fā)送獲取隨機(jī)數(shù)命令，標(biāo)注卡產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)RandlO，用其初始密鑰^itDKey進(jìn)行加密，將加密的隨機(jī)數(shù)EnRandig存儲于標(biāo)注卡的內(nèi)存中；同時將隨機(jī)數(shù)RandlO通過密碼裝置發(fā)往PC機(jī)；⑦.PC機(jī)將獲取的RandlO用管理員已知的標(biāo)注卡初始密鑰InitDKeyl進(jìn)行加密， 將加密的數(shù)據(jù)EnRand20通過密碼裝置發(fā)回給標(biāo)注卡進(jìn)行驗證；標(biāo)注卡獲取PC機(jī)上加密的存放在自身內(nèi)存中的加密數(shù)據(jù)EnRandig進(jìn)行比較，若匹配，則認(rèn)證成功， 并將認(rèn)證結(jié)果返回PC機(jī)；⑧.若標(biāo)注卡自身認(rèn)證成功，則PC機(jī)向標(biāo)注卡發(fā)送一系列命令，清除原MF文件； 創(chuàng)建MF文件；修改hitDKey為步驟⑤中的DKeyjf DKeyl和DKey2作為MF的讀寫安全密鑰；再在MF下創(chuàng)建DDF文件，將DKey3和DKey4作為DDF的讀寫安全密鑰；接著在DDF下創(chuàng)建透明文件用于寫標(biāo)注卡標(biāo)號的Cardld，DKey5和DKey6作為透明文件的安全讀、寫密鑰； 然后在DDF下創(chuàng)建線性記錄文件用于存儲藝術(shù)品標(biāo)號ArtId，DKey7和DKeyS作為線性記錄文件的安全讀寫密鑰；以上文件創(chuàng)建后，再向透明文件寫入標(biāo)注卡標(biāo)號Cartld，向線性文件寫入藝術(shù)品標(biāo)號Artld。需要注意的是，每個文件的讀寫密鑰用于相應(yīng)文件的安全讀寫， 必須要在知道對應(yīng)密鑰的情況下才能進(jìn)行讀寫訪問，但是標(biāo)注卡標(biāo)號CartId的讀寫不需要密鑰，任何密碼裝置通過命令均可獲取。至此標(biāo)注卡信息綁定成功。3.藝術(shù)品標(biāo)注卡的Web認(rèn)證流程當(dāng)買家購買該藝術(shù)品后，可通過Web訪問特定站點進(jìn)行識別。買家只要將已裝有標(biāo)識的藝術(shù)作品通過閱讀器向Web服務(wù)器進(jìn)行認(rèn)證，由Web服務(wù)器通過安全驗證后返回該藝術(shù)品的認(rèn)證結(jié)果。具體的認(rèn)證過程如下，其流程圖如圖6所示①.客戶端連接閱讀器并下載相應(yīng)ActiveX后，通過閱讀器向標(biāo)注卡發(fā)送獲得隨機(jī)數(shù)和標(biāo)注卡ID的命令。②.標(biāo)注卡產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)，并用自身DKey對隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密，將加密后的數(shù)據(jù)存放在其內(nèi)存中，隨后，將隨機(jī)數(shù)與標(biāo)記卡ID號發(fā)往客戶端。③.客戶端將隨機(jī)數(shù)與標(biāo)注卡ID號通過Web發(fā)往Web服務(wù)器進(jìn)行驗證。④.Web服務(wù)器接受請求，查詢是否有空閑的密碼裝置，若沒有，則睡眠等待固定時間如用戶無法察覺的5ms，等待時間結(jié)束后，繼續(xù)進(jìn)行查詢，直到有空閑密碼裝置；一旦有，則選擇該密碼裝置，通過RMI將標(biāo)注卡ID號的前八字節(jié)和隨機(jī)數(shù)提交給驗證服務(wù)器。⑤.驗證服務(wù)器通過USB連接若干密碼裝置，它接受Web服務(wù)器轉(zhuǎn)接的驗證請求， 向步驟4中已指定的密碼裝置發(fā)送生成子密鑰和加密隨機(jī)數(shù)的相關(guān)命令。⑥.該指定的密碼裝置接收命令，用自身的ExMKey對標(biāo)注卡ID號的前八字節(jié)進(jìn)行密鑰發(fā)散計算，將計算結(jié)果DKeyGen存放在認(rèn)證卡內(nèi)存中，并用此DKeyGen對接收到的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密計算，將計算結(jié)果返回給驗證服務(wù)器。⑦.驗證服務(wù)器將加密的隨機(jī)數(shù)通過Web服務(wù)器回送至客戶端。⑧.客戶端將此加密的隨機(jī)數(shù)通過閱讀器送至標(biāo)注卡。⑨.標(biāo)注卡將接收到的加密數(shù)據(jù)與自身內(nèi)存中的加密隨機(jī)數(shù)進(jìn)行匹配并返回匹配結(jié)果。⑩.若匹配不成功，則驗證失敗；若匹配成功，則客戶端通過閱讀器想標(biāo)注卡發(fā)送讀取標(biāo)注卡內(nèi)藝術(shù)品ID號的命令。 .標(biāo)注卡讀取藝術(shù)品ID號，將此數(shù)據(jù)發(fā)往客戶端。客戶端將收到的藝術(shù)品ID號通過Web發(fā)往Web服務(wù)器。 .Web服務(wù)器向數(shù)據(jù)庫服務(wù)器發(fā)送查詢請求。(g).數(shù)據(jù)庫服務(wù)器返回查詢結(jié)果。 .將查詢結(jié)果以特定的顯示方式返回給客戶端用戶若查詢成功，返回藝術(shù)品相關(guān)信息；若查詢失敗，返回錯誤信息。至此藝術(shù)品標(biāo)注卡的Web認(rèn)證過程完成。
權(quán)利要求
1.原創(chuàng)書畫類藝術(shù)品標(biāo)注與識別系統(tǒng)，其特征在于標(biāo)注系統(tǒng)由帶本地數(shù)據(jù)庫的可進(jìn)行后臺管理的單機(jī)和與其相連接的密碼裝置組成，其通過密碼裝置對標(biāo)注卡完成初始化， 而后將此標(biāo)注卡與藝術(shù)品綁定，供識別系統(tǒng)進(jìn)行識別；識別系統(tǒng)包括驗證服務(wù)器及與其相連的密碼裝置、連接驗證服務(wù)器的Web服務(wù)器、Web服務(wù)器上連接的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、通過英特網(wǎng)與Web服務(wù)器連接的客戶端計算機(jī)、以及與客戶端計算機(jī)連接的閱讀器。
2.應(yīng)用權(quán)利要求1所述系統(tǒng)進(jìn)行原創(chuàng)書畫類藝術(shù)品標(biāo)注與識別方法，其特征在于依次包括有三個大流程認(rèn)證卡的初始化流程；標(biāo)注卡的信息綁定流程；藝術(shù)品標(biāo)注卡的Web 認(rèn)證流程。各流程的具體步驟如下(1)認(rèn)證卡的初始化流程在認(rèn)證卡中，設(shè)置了兩級目錄結(jié)構(gòu)MF和安全文件。其中，MF是認(rèn)證卡的文件系統(tǒng)根目錄，對卡片的任何操作，都需要通過MF自身認(rèn)證密鑰AuMKey的認(rèn)證；安全文件用來記錄認(rèn)證卡的外部認(rèn)證密鑰ExMKey，此密鑰只可通過密鑰標(biāo)識符使用。整個認(rèn)證卡的初始化流程如下①.管理員安全登錄軟件后，輸入需要修改的認(rèn)證卡密鑰AuMKeyNew和用于認(rèn)證標(biāo)注卡的密鑰ExMKey，隨后通過密碼裝置向認(rèn)證卡發(fā)送獲取隨機(jī)數(shù)命令；②.認(rèn)證卡產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)Randl，用其初始的自身認(rèn)證密鑰AuMKeyl進(jìn)行加密，將加密的隨機(jī)數(shù)EnRandl存儲于認(rèn)證卡的內(nèi)存中；同時將隨機(jī)數(shù)Randl通過密碼裝置發(fā)往PC機(jī)；③.PC機(jī)將獲取的Randl用管理員已知的認(rèn)證卡初始密鑰AuMKey2進(jìn)行加密，將加密的數(shù)據(jù)EnRand2通過密碼裝置發(fā)回給認(rèn)證卡進(jìn)行驗證；④.認(rèn)證卡獲取PC機(jī)上加密的數(shù)據(jù)EnRand2，與步①產(chǎn)生的存放在自身內(nèi)存中的加密數(shù)據(jù)EnRandl進(jìn)行比較，若匹配，則認(rèn)證成功，認(rèn)證計數(shù)器恢復(fù)為預(yù)設(shè)閥值；否則，無法進(jìn)入認(rèn)證卡的主目錄，而且認(rèn)證計數(shù)器減一，當(dāng)計數(shù)器減為0時該認(rèn)證卡將被鎖定，以此保證非法無限試探認(rèn)證卡；隨后，認(rèn)證卡將認(rèn)證結(jié)果通過密碼裝置返回給PC機(jī)；⑤.若認(rèn)證成功，將默認(rèn)進(jìn)入認(rèn)證卡的主目錄；此時，PC機(jī)通過密碼裝置向認(rèn)證卡發(fā)送修改認(rèn)證卡自身認(rèn)證密鑰AuMKeyNew的命令和添加認(rèn)證卡用于認(rèn)證標(biāo)注卡的密鑰ExMKey 的命令，該AuMKeyNew和ExMKey是由管理員通過操作界面輸入；⑥.認(rèn)證卡獲取相關(guān)命令，先修改自身認(rèn)證密鑰為AuMKeyNew，再創(chuàng)建安全文件，并向該安全文件寫入ExMKey。(2)標(biāo)注卡的信息綁定流程標(biāo)注卡的信息綁定就是將藝術(shù)品的信息即藝術(shù)品ID號ArtId通過一系列的安全設(shè)置寫入標(biāo)注卡，而寫入的ArtId必須要通過標(biāo)注卡自身的安全認(rèn)證后才能夠進(jìn)行讀取，以此實現(xiàn)標(biāo)注卡內(nèi)信息；標(biāo)注卡的信息綁定必須要先通過認(rèn)證卡自身的認(rèn)證后才能進(jìn)行。標(biāo)注卡的文件結(jié)構(gòu)決定了其安全性，為標(biāo)注卡設(shè)計了三層樹狀型結(jié)構(gòu)，各個文件的作用以及對文件能夠進(jìn)行的操作描述如下MF為標(biāo)注卡文件系統(tǒng)的根目錄，是整個文件系統(tǒng)的根；對卡片的任何操作，都需要通過對MF的密鑰認(rèn)證；DDF是卡片文件系統(tǒng)的目錄文件，用于創(chuàng)建一個應(yīng)用環(huán)境；在DDF下，只能選擇其目錄下的DDF、透明文件和線性記錄文件；透明文件用于記錄卡片ID ；線性記錄文件中用于記錄藝術(shù)品的相關(guān)信息；藝術(shù)品標(biāo)注卡的MF、DDF、透明文件、線性記錄文件都設(shè)置了相應(yīng)的讀、寫密鑰，用來保護(hù)文件的讀、寫權(quán)限，這些密鑰信息都寫在安全文件中；其中，MF、DDF、線性記錄文件的讀、 寫操作都須首先認(rèn)證其讀、寫密鑰；透明文件中的卡片ID要用于子密鑰的生成，可以自由讀出，但在透明文件中寫數(shù)據(jù)時仍需認(rèn)證寫密鑰。整個藝術(shù)品標(biāo)注信息綁定具體的流程如下①.管理員安全登錄軟件后，輸入認(rèn)證卡密鑰AuMKeyNewl和需要綁定的藝術(shù)品標(biāo)號 Artld，然后通過密碼裝置向認(rèn)證卡發(fā)送獲取隨機(jī)數(shù)命令；②.認(rèn)證卡產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)Rand2，用其初始的自身認(rèn)證密鑰AuMKeyNew進(jìn)行加密，將加密的隨機(jī)數(shù)EnRand3存儲于認(rèn)證卡的內(nèi)存中；同時將隨機(jī)數(shù)Rand2通過密碼裝置發(fā)往PC機(jī)；③.PC機(jī)將獲取的Rand2用管理員輸入的認(rèn)證卡密鑰AuMKeyNewl進(jìn)行加密，將加密的數(shù)據(jù)EnRancM通過密碼裝置發(fā)回給認(rèn)證卡進(jìn)行驗證；④.認(rèn)證卡獲取PC機(jī)上加密的數(shù)據(jù)EnRancM，與步①產(chǎn)生的存放在自身內(nèi)存中的加密數(shù)據(jù)EnRand3進(jìn)行比較，若匹配，則認(rèn)證卡自身認(rèn)證成功，認(rèn)證計數(shù)器恢復(fù)為預(yù)設(shè)閥值；否則，認(rèn)證卡的認(rèn)證計數(shù)器減一，當(dāng)計數(shù)器減為0時該認(rèn)證卡將被鎖定，以此保證非法無限試探認(rèn)證卡；隨后，認(rèn)證卡將認(rèn)證結(jié)果通過密碼裝置返回給PC機(jī)；⑤.若認(rèn)證卡認(rèn)證失敗，則說明管理員輸入的AuMKeyNewl與認(rèn)證卡的密鑰AuMKeyNew 不同，操作中止；否則若認(rèn)證卡認(rèn)證成功，PC機(jī)軟件產(chǎn)生一個72字節(jié)的隨機(jī)數(shù)，用作標(biāo)注卡的標(biāo)號Cardld，然后以每8字節(jié)為一個單元，分別用認(rèn)證卡的ExMKey進(jìn)行子密鑰生成計算，得到DKey、DKeyl、DKey2、DKey3. . . DKey8，將此9個子密鑰存放在PC機(jī)的內(nèi)存中；隨后， PC機(jī)向本地數(shù)據(jù)庫發(fā)送查詢請求，查找是否存在藝術(shù)品標(biāo)號ArtId ；若存在則由管理員選擇是否棄用舊卡，一旦選擇棄用，則向數(shù)據(jù)庫修改該藝術(shù)品標(biāo)號ArtId對應(yīng)的標(biāo)注卡標(biāo)號 Cardld，否則中止對該標(biāo)注卡的信息綁定操作；若數(shù)據(jù)庫中不存在該藝術(shù)品標(biāo)號ArtId，則將Artld+Cardld作為一條新記錄寫入本地數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫操作完成；⑥.接著，PC機(jī)通過密碼裝置對標(biāo)注卡進(jìn)行標(biāo)注卡自身的認(rèn)證，先通過密碼裝置向標(biāo)注卡發(fā)送獲取隨機(jī)數(shù)命令，標(biāo)注卡產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)Rand3，用其初始密鑰^itDKey進(jìn)行加密，將加密的隨機(jī)數(shù)EnRand5存儲于標(biāo)注卡的內(nèi)存中；同時將隨機(jī)數(shù)Rand3通過密碼裝置發(fā)往PC 機(jī)；⑦.PC機(jī)將獲取的Rand3用管理員已知的標(biāo)注卡初始密鑰InitDKeyl進(jìn)行加密，將加密的數(shù)據(jù)EnRande通過密碼裝置發(fā)回給標(biāo)注卡進(jìn)行驗證；標(biāo)注卡獲取PC機(jī)上加密的數(shù)據(jù) EnRande，與存放在自身內(nèi)存中的加密數(shù)據(jù)EnRand5進(jìn)行比較，若匹配，則認(rèn)證成功，并將認(rèn)證結(jié)果返回PC機(jī)；⑧.若標(biāo)注卡自身認(rèn)證成功，則PC機(jī)向標(biāo)注卡發(fā)送一系列命令，清除原MF文件；創(chuàng)建 MF文件；修改hitDKey為步驟⑤中的DKeyjf DKeyl和DKey2作為MF的讀寫安全密鑰；再在MF下創(chuàng)建DDF文件，將DKey3和DKey4作為DDF的讀寫安全密鑰；接著在DDF下創(chuàng)建透明文件用于寫標(biāo)注卡標(biāo)號的Cardld，DKey5和DKey6作為透明文件的安全讀、寫密鑰；然后在DDF下創(chuàng)建線性記錄文件用于存儲藝術(shù)品標(biāo)號ArtId，DKey7和DKeyS作為線性記錄文件的安全讀寫密鑰；以上文件創(chuàng)建后，再向透明文件寫入標(biāo)注卡標(biāo)號Cartld，向線性文件寫入藝術(shù)品標(biāo)號ArtId ；至此標(biāo)注卡信息綁定成功。(3)藝術(shù)品標(biāo)注卡的Web認(rèn)證流程當(dāng)買家購買該藝術(shù)品后，通過Web訪問特定站點進(jìn)行識別；買家只要將已裝有標(biāo)識的藝術(shù)作品通過閱讀器向Web服務(wù)器進(jìn)行認(rèn)證，由Web服務(wù)器通過安全驗證后返回該藝術(shù)品的認(rèn)證結(jié)果。具體的認(rèn)證過程如下①.客戶端連接閱讀器并下載相應(yīng)ActiveX后，通過閱讀器向標(biāo)注卡發(fā)送獲得隨機(jī)數(shù)和標(biāo)注卡ID的命令；②.標(biāo)注卡產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)，并用自身DKey對隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密，將加密后的數(shù)據(jù)存放在其內(nèi)存中，隨后，將隨機(jī)數(shù)與標(biāo)記卡ID號發(fā)往客戶端；③.客戶端將隨機(jī)數(shù)與標(biāo)注卡ID號通過英特網(wǎng)發(fā)往Web服務(wù)器進(jìn)行驗證；④.Web服務(wù)器接受請求，通過密碼裝置將標(biāo)注卡ID號的前八字節(jié)和隨機(jī)數(shù)提交給驗證服務(wù)器；⑤.驗證服務(wù)器通過USB連接若干密碼裝置，它接受Web服務(wù)器轉(zhuǎn)接的驗證請求，向碼裝置發(fā)送生成子密鑰和加密隨機(jī)數(shù)的相關(guān)命令；⑥.該指定的密碼裝置接收命令，用自身的ExMKey對標(biāo)注卡ID號的前八字節(jié)進(jìn)行密鑰發(fā)散計算，將計算結(jié)果DKeyGen存放在認(rèn)證卡內(nèi)存中，并用此DKeyGen對接收到的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密計算，將計算結(jié)果返回給驗證服務(wù)器；⑦.驗證服務(wù)器將加密的隨機(jī)數(shù)通過Web服務(wù)器回送至客戶端；⑧.客戶端將此加密的隨機(jī)數(shù)通過閱讀器送至標(biāo)注卡；⑨.標(biāo)注卡將接收到的加密數(shù)據(jù)與自身內(nèi)存中的加密隨機(jī)數(shù)進(jìn)行匹配并返回匹配結(jié)果；⑩.若匹配不成功，則驗證失敗；若匹配成功，則客戶端通過閱讀器向標(biāo)注卡發(fā)送讀取標(biāo)注卡內(nèi)藝術(shù)品ID號的命令； .標(biāo)注卡讀取藝術(shù)品ID號，將此數(shù)據(jù)發(fā)往客戶端；客戶端將收到的藝術(shù)品ID號通過Web發(fā)往Web服務(wù)器； .Web服務(wù)器向數(shù)據(jù)庫服務(wù)器發(fā)送查詢請求；數(shù)據(jù)庫服務(wù)器返回查詢結(jié)果； .將查詢結(jié)果返回給客戶端用戶若查詢成功，返回藝術(shù)品相關(guān)信息；若查詢失敗，返回錯誤信息；至此藝術(shù)品標(biāo)注卡的Web認(rèn)證過程完成。
全文摘要
原創(chuàng)書畫類藝術(shù)品標(biāo)注與識別系統(tǒng)和方法屬于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和密碼學(xué)領(lǐng)域。本發(fā)明主要由以上兩個系統(tǒng)和三個流程組成，在具體的實施當(dāng)中，是通過將IC芯片經(jīng)過開發(fā)，植入可識別的標(biāo)注信息，在對原創(chuàng)書畫類藝術(shù)品進(jìn)行裱畫時將該芯片植入該藝術(shù)品中；當(dāng)買家需要識別該藝術(shù)品是否為本系統(tǒng)所標(biāo)注的原創(chuàng)藝術(shù)品時，只需登錄藝術(shù)品識別網(wǎng)站，將藝術(shù)品接近通過USB口連接計算機(jī)的IC卡閱讀器進(jìn)行識別即可，如果是本系統(tǒng)所標(biāo)注的藝術(shù)品則顯示該藝術(shù)品的相關(guān)信息，否則顯示不是該系統(tǒng)所標(biāo)注的藝術(shù)品。通過這樣的方式，可以對標(biāo)注的藝術(shù)品實現(xiàn)準(zhǔn)確、快速、安全的識別。
文檔編號G06K17/00GK102447691SQ20111026039
公開日2012年5月9日 申請日期2011年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月5日
發(fā)明者徐慧, 田熲, 蔡永泉 申請人:北京朝順平通文化發(fā)展中心