一種密鑰安全防護設(shè)備及其工作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于信息安全密碼技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種密鑰安全防護設(shè)備及其工作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]PKKPublic Key Infrastructure)即“公鑰基礎(chǔ)設(shè)施”技術(shù)是信息安全技術(shù)的核心，也是電子商務(wù)的關(guān)鍵和基礎(chǔ)技術(shù)。PKI的基礎(chǔ)技術(shù)包括加密、數(shù)字簽名、數(shù)據(jù)完整性機制、數(shù)字信封、雙重數(shù)字簽名等。
[0003]基于公鑰密碼體制的數(shù)字簽名技術(shù)是將摘要信息用發(fā)送者的私鑰加密，與原文一起傳送給接收者，接收者只有用發(fā)送者的公鑰才能解密被加密的摘要信息。
[0004]數(shù)字信封是公鑰密碼體制在實際中的一個應(yīng)用，是用加密技術(shù)來保證只有規(guī)定的特定收信人才能閱讀通信的內(nèi)容。在數(shù)字信封中，信息發(fā)送方采用對稱密鑰來加密信息內(nèi)容，然后將此對稱密鑰用接收方的公開密鑰來加密(這部分稱數(shù)字信封)之后，將它和加密后的信息一起發(fā)送給接收方，接收方先用相應(yīng)的私有密鑰打開數(shù)字信封，得到對稱密鑰，然后使用對稱密鑰解開加密信息。
[0005]如果用戶丟失了用于解密數(shù)據(jù)的密鑰，則數(shù)據(jù)將無法被解密，這將導(dǎo)致合法數(shù)據(jù)丟失。為避免這種情況，PKI應(yīng)用系統(tǒng)提供備份與恢復(fù)密鑰的機制以確保公鑰的安全;而為確保簽名私鑰的唯一性，沒有對其作備份。
[0006]—般設(shè)備私鑰存于非易失性存儲器中，并無保護措施，存在被非法竊取的風(fēng)險。如果非易失性存儲器被非法盜取或者通過非法登錄設(shè)備系統(tǒng)竊取私鑰，將嚴重影響信息的安全。若使用數(shù)字簽名技術(shù)時發(fā)送者的私鑰被竊取，竊取者可假冒信息發(fā)送方發(fā)送具有破壞性的簽名信息，而接收方會誤認為信息來自發(fā)送方，發(fā)送者的不可抵賴性將被破壞;若使用數(shù)字信封時私鑰被竊取，竊取者可使用此私鑰打開數(shù)字信封，得到對稱密鑰，然后使用對稱密鑰解開加密信息。因此私鑰的保護至關(guān)重要，必須要確保在任何情況下，私鑰都不會被竊取。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種密鑰安全防護設(shè)備，由機體、機蓋、設(shè)置在機體內(nèi)的安全處理器及加密FLASH存儲器組成，安全處理器和加密FLASH存儲器雙向連接。
[0008]機蓋上設(shè)置有毀鑰開關(guān)。
[0009]安全處理器包括自毀輸入端、含有物理噪聲源真隨機數(shù)發(fā)生器的安全密碼模塊，并運行有密鑰銷毀程序;所述安全處理器通過自毀輸入端檢測外部開蓋動作，一旦機蓋被打開，毀鑰開關(guān)向自毀輸入端輸入信號，安全處理器對加密FLASH存儲器發(fā)出擦除密鑰存儲空間信號，防止私鑰泄露。采用外部中斷的方式檢測機蓋是否被打開，一旦打開機蓋，則觸發(fā)密鑰銷毀程序，對機器保存的密鑰進行銷毀，私鑰數(shù)據(jù)被擦除成二進制I。
[0010]加密FLASH存儲器:用于保存所有使用的密鑰，并在收到擦除密鑰存儲空間信號后，銷毀全部內(nèi)部數(shù)據(jù)。
[0011 ]進一步的，安全處理器內(nèi)還具有存儲保護單元，電壓/頻率檢測單元。
[0012]進一步的，還具有電源管理單元，所述電源管理單元輸入端與外部電源及電池電源連接，輸出端與加密FLASH存儲器連接。所述電源管理單元用于進行電源切換管理，當(dāng)采用外部電源供電時，切斷電池供電；當(dāng)外部電源不工作時，自動切換到電池進行供電。
[0013]本發(fā)明的有益效果為:
1.處理器采用安全處理器，處理器本身具備防攻擊能力，如防探測、防能量分析攻擊、防電壓攻擊、防頻率攻擊等。
[0014]2.私鑰加密存儲在FLASH中，所有存儲到FLASH中的數(shù)據(jù)都經(jīng)過了加密處理，即使讀出也無法識別，進一步保證其安全性。
[0015]3.采用單獨的電源管理單元，進行外部電源供電和電池供電之間的電源切換管理，保證設(shè)備供電的可靠性。
[0016]4.采用外部中斷的方式檢測機蓋是否被打開，一旦打開機蓋，則觸發(fā)密鑰銷毀程序，對機器保存的密鑰進行銷毀，私鑰數(shù)據(jù)被擦除成二進制I。
[0017]5.FLASH存儲器為非易失性存儲器，可防止私鑰數(shù)據(jù)意外丟失。
[0018]6.平時不需要對FLASH進行供電，只在需要擦除或讀寫操作時供電。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明所述設(shè)備的構(gòu)造圖。
[0020]圖2為本發(fā)明設(shè)備工作流程圖。
【具體實施方式】
[0021]本發(fā)明的目的是提供一種密鑰安全防護設(shè)備，在任何時期企圖打開機蓋，則私鑰自動銷毀，從而防止私鑰被非法獲取，保證了密鑰的安全性。
[0022]如圖1所示，本發(fā)明所述密鑰安全防護設(shè)備由機體、機蓋、設(shè)置在機體內(nèi)的安全處理器和加密FLASH存儲器和電源管理單元組成。
[0023]機蓋上設(shè)置有毀鑰開關(guān)。
[0024]安全處理器和加密FLASH存儲器雙向連接；電源管理單元輸入端連接外部電源及電池電源，輸出端連接到加密FLASH存儲器。
[0025]安全處理器包括自毀輸入端、安全密碼模塊，安全處理器內(nèi)還運行有密鑰銷毀程序。自毀輸入端實際上是一個外部中斷輸入端，在機蓋被打開后，毀鑰開關(guān)向自毀輸入端輸入外部中斷信號，安全處理器接收到中斷信號，則表示安全處理器檢測到機蓋被打開。
[0026]安全密碼模塊含有物理噪聲源真隨機數(shù)發(fā)生器，硬件上實現(xiàn)了國密密碼算法。所述安全處理器檢測外部開蓋動作，一旦發(fā)現(xiàn)機蓋被打開，則啟動密鑰銷毀程序，對加密FLASH存儲器發(fā)出擦除密鑰存儲空間信號，防止私鑰泄露。安全處理器片內(nèi)部具有安全性設(shè)計，包括存儲保護單元、電壓/頻率檢測、防能量攻擊設(shè)計、防探測優(yōu)化布線、芯片唯一序列號等。
[0027]加密FLASH存儲器:為一種加密存儲設(shè)備，用來保存所有使用的密鑰(包括私鑰)，存儲的密鑰經(jīng)過加密，保障其安全性。一旦收到擦除密鑰存儲空間信號，則內(nèi)部數(shù)據(jù)全部銷毀(所有密鑰數(shù)據(jù)被擦除成二進制的I)，防止密鑰泄露。
[0028]電源管理單元:進行電源切換管理，當(dāng)采用外部電源供電時，切斷電池供電；當(dāng)外部電源不工作時，自動切換到電池進行供電。
[0029 ]如圖2所示。本裝置的工作流程為:
步驟一:安全處理器檢測是否有機蓋的開蓋動作，如有則進行下一步；
步驟二:安全處理器向加密FLASH存儲器發(fā)出擦除密鑰存儲空間信號；
步驟三:檢測是否擦除成功，如成功則返回第一步，否則返回第二步。
【主權(quán)項】
1.一種密鑰安全防護設(shè)備，其特征在于，由機體、機蓋、設(shè)置在機體內(nèi)的安全處理器及加密FLASH存儲器組成;安全處理器和加密FLASH存儲器雙向連接； 機蓋上設(shè)置有毀鑰開關(guān)； 安全處理器包括自毀輸入端、含有物理噪聲源真隨機數(shù)發(fā)生器的安全密碼模塊，并運行有密鑰銷毀程序;所述安全處理器通過自毀輸入端檢測外部開蓋動作，一旦機蓋被打開，毀鑰開關(guān)向自毀輸入端輸入信號，安全處理器對加密FLASH存儲器發(fā)出擦除密鑰存儲空間信號； 加密FLASH存儲器用于保存所有使用的密鑰，并在收到擦除密鑰存儲空間信號后，銷毀全部內(nèi)部數(shù)據(jù)。2.如權(quán)利要求1所述的密鑰安全防護設(shè)備，其特征在于，安全處理器內(nèi)還具有存儲保護單元、電壓/頻率檢測單元。3.如權(quán)利要求1或2所述的密鑰安全防護設(shè)備，其特征在于，還具有電源管理單元，所述電源管理單元輸出端與加密FLASH存儲器連接，輸入端與外部電源及電池電源連接;所述電源管理單元用于進行電源切換管理，當(dāng)采用外部電源供電時，切斷電池供電；當(dāng)外部電源不工作時，自動切換到電池進行供電。4.如權(quán)利要求1所述的密鑰安全防護設(shè)備，其特征在于，自毀輸入端為外部中斷輸入端，毀鑰開關(guān)向自毀輸入端輸入外部中斷信號。5.如權(quán)利要求1所述的密鑰安全防護設(shè)備的工作方法，其特征在于，包含如下步驟: 步驟一:安全處理器檢測是否有機蓋的開蓋動作，如有則進行下一步； 步驟二:安全處理器向加密FLASH存儲器發(fā)出擦除密鑰存儲空間信號； 步驟三:檢測是否擦除成功，如成功則返回第一步，否則返回第二步。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種密鑰安全防護設(shè)備及其工作方法。所述設(shè)備由機體、機蓋、設(shè)置在機體內(nèi)的安全處理器及加密FLASH存儲器組成。安全處理器和加密FLASH存儲器雙向連接；安全處理器包括自毀輸入端、含有物理噪聲源真隨機數(shù)發(fā)生器的安全密碼模塊，并運行有密鑰銷毀程序；所述安全處理器通過自毀輸入端檢測外部開蓋動作，一旦機蓋被打開，則對加密FLASH存儲器發(fā)出擦除密鑰存儲空間信號，防止私鑰泄露。加密FLASH存儲器用于保存所有使用的密鑰，并在收到擦除密鑰存儲空間信號后，銷毀全部內(nèi)部數(shù)據(jù)。采用本發(fā)明的技術(shù)方案，在任何時期企圖打開機蓋，則私鑰自動銷毀，從而防止私鑰被非法獲取，保證了密鑰的安全性。
【IPC分類】G06F21/78, G06F21/75, G06F21/55, G06F21/81
【公開號】CN105447418
【申請?zhí)枴緾N201610000462
【發(fā)明人】趙銀春
【申請人】成都衛(wèi)士通信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2016年1月4日