專利名稱：一種p2p網(wǎng)絡(luò)信息安全共享的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種互聯(lián)網(wǎng)即時(shí)通信技術(shù)，尤其涉及一種P2P網(wǎng)絡(luò)信息安全共享技術(shù)。
背景技術(shù)：
本發(fā)明討論的P2P網(wǎng)絡(luò)安全共享的背景技術(shù)，是指P2P合法用戶在成功建立連接后，共享數(shù)據(jù)信息在P2P用戶間安全傳輸問(wèn)題。解決這個(gè)問(wèn)題目前最新的做法是，P2P用戶通過(guò)中心服務(wù)器的鑒權(quán)和認(rèn)證，在兩個(gè)需要傳輸信息的用戶之間建立加密的信息傳輸通道，即在用戶之間的信息傳輸中確立會(huì)話密鑰。這種方法最大缺陷在于，一個(gè)節(jié)點(diǎn)在與不同的用戶建立會(huì)話通道時(shí)，會(huì)話密鑰是不同的。這樣若一個(gè)節(jié)點(diǎn)與幾十個(gè)用戶同時(shí)建立信息傳輸通道，就需要建立幾十個(gè)加密的會(huì)話通道。對(duì)于整個(gè)P2P網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)在線的用戶數(shù)量是非常巨大又是不可限的，所以這種安全共享的方法，不僅在向服務(wù)器獲取鑒權(quán)認(rèn)證時(shí)對(duì)服務(wù)器產(chǎn)生極大壓力，而且因?yàn)槊恳粭l會(huì)話通道都需要用不同的密鑰進(jìn)行加密和解密，嚴(yán)重影響用戶終端的運(yùn)行速度。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述當(dāng)前P2P網(wǎng)絡(luò)中，用戶數(shù)據(jù)信息安全傳輸中存在的缺陷，本發(fā)明提供一種最小限度利用服務(wù)器的服務(wù)和最小限度占用用戶終端性能的一種P2P信息安全共享技術(shù)。
本發(fā)明系統(tǒng)由管理中心、種子服務(wù)器、P2P網(wǎng)絡(luò)及用戶組成，管理中心是網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器集群，包括P2P控制服務(wù)器，中心服務(wù)器等。利用公開(kāi)密鑰算法和對(duì)稱密鑰算法，P2P網(wǎng)絡(luò)中需要共享的文件以分段加密的密文形式在網(wǎng)絡(luò)用戶間傳輸。同一文件只用一個(gè)對(duì)稱密鑰，而為了安全，對(duì)稱密鑰的存儲(chǔ)和傳輸都是用服務(wù)器的公開(kāi)密鑰加密的。用戶以公開(kāi)密鑰算法向控制服務(wù)器獲取加密的對(duì)稱密鑰，而不需要在用戶間建立加密的會(huì)話通道，從而最小限度占用用戶終端的性能。
本發(fā)明方法的特點(diǎn)在于，共享信息在進(jìn)入P2P網(wǎng)絡(luò)前，先由種子服務(wù)器生成文件的種子文件，同時(shí)文件被分割為文件片段并以對(duì)稱密鑰加密，以密文的形式由種子服務(wù)器導(dǎo)入P2P網(wǎng)絡(luò)。密文在P2P網(wǎng)絡(luò)中的共享傳輸過(guò)程，執(zhí)行如下步驟A)、P2P用戶B向擁有其所需文件的P2P用戶A發(fā)送接收種子文件的請(qǐng)求。
B)、用戶A首先把種子文件發(fā)給用戶B，用戶B以種子文件中的信息向管理中心獲得密文的對(duì)稱密鑰。
C)、用戶A向用戶B發(fā)送由種子服務(wù)器導(dǎo)入到P2P網(wǎng)絡(luò)的加密文件，密文由文件頭開(kāi)始按分割包相繼發(fā)送。
D)、用戶B相繼接收密文的文件分割包，并以步驟B)中獲得的密鑰解密，獲得共享信息的明文。
在上述步驟B)中，其過(guò)程具體包括以下步驟B1)、用戶B生成臨時(shí)公共密鑰對(duì)。
B2)、用戶B將公共密鑰對(duì)中的Public key及種子文件中的加密對(duì)稱密鑰等信息打包發(fā)送到管理中心，請(qǐng)求獲得對(duì)稱密鑰。
B3)、管理中心以Private key解密被加密的對(duì)稱密鑰，并用用戶B的Publickey加密對(duì)稱密鑰。
B4)、管理中心向用戶B發(fā)送加密的對(duì)稱密鑰。
B5)、用戶B以臨時(shí)公共密鑰對(duì)中的Private key解密被加密的對(duì)稱密鑰獲得密文的對(duì)稱密鑰。
進(jìn)一步要說(shuō)明是，在前述步驟A)之前，有一個(gè)共享信息的分割加密過(guò)程。網(wǎng)站設(shè)有管理中心(包括中心服務(wù)器、控制服務(wù)器等)和種子服務(wù)器。需要傳輸?shù)奈募紫扔煞N子服務(wù)器生成種子文件。種子文件包括文件頭描述、SHA1、及對(duì)稱密鑰。對(duì)稱密鑰用管理中心的Public key進(jìn)行加密。生成的種子文件存儲(chǔ)在種子服務(wù)器。這是一個(gè)文件要在P2P網(wǎng)絡(luò)中共享傳輸時(shí)所做的準(zhǔn)備階段，當(dāng)有用戶請(qǐng)求該文件時(shí)。種子服務(wù)器首先加載種子文件，再取出種子文件中加密的對(duì)稱密鑰信息。然后執(zhí)行如下步驟①、種子服務(wù)器臨時(shí)生成一組公共密鑰對(duì)。
②、種子服務(wù)器把加密的對(duì)稱密鑰和臨時(shí)生成的公共密鑰對(duì)中的Public key打包發(fā)送到管理中心，請(qǐng)求服務(wù)器解密已經(jīng)加密的對(duì)稱密鑰。
③、管理中心以Private key解密加密的對(duì)稱密鑰，同時(shí)用種子服務(wù)器的Public key對(duì)對(duì)稱密鑰進(jìn)行加密。
④、管理中心向種子服務(wù)器發(fā)送加密的對(duì)稱密鑰。
⑤、種子服務(wù)器利用臨時(shí)公共密鑰對(duì)中的Private key解密被加密的對(duì)稱密鑰，獲得對(duì)稱密鑰。
⑥、種子服務(wù)器讀取種子文件對(duì)應(yīng)的文件，并加文件以一定大小切割為文件片段，同時(shí)用對(duì)稱密鑰加密。
⑦、種子服務(wù)器將切割加密的文件導(dǎo)入到P2P網(wǎng)絡(luò)。
種子服務(wù)器事實(shí)上如同P2P網(wǎng)絡(luò)一個(gè)節(jié)點(diǎn)，與P2P網(wǎng)絡(luò)的其他用戶地位等同，P2P網(wǎng)絡(luò)中第一個(gè)其他節(jié)點(diǎn)從種子服務(wù)器獲得密文，后繼節(jié)點(diǎn)從種子服務(wù)器或者已擁有其所需文件其他節(jié)點(diǎn)獲得密文。
應(yīng)用本發(fā)明的方法，文件以密文形式傳輸，用戶間不需要建立加密的會(huì)話通道，既達(dá)到了信息的安全傳輸，又減輕了用戶終端的壓力。因?yàn)榻o共享文件加密的是對(duì)稱密鑰，用戶只需要一次性向管理中心獲得對(duì)稱密鑰，就可以解密所需要的密文所有分割包，所以管理中心的服務(wù)器壓力也相對(duì)很小。文件在導(dǎo)入P2P網(wǎng)絡(luò)前被分割為包，便于用戶在文件沒(méi)有傳輸完畢時(shí)就可以按文件段的形式依次解密，相繼獲得明文，從而減少用戶的等待時(shí)間。


圖1是P2P網(wǎng)絡(luò)信息共享示意圖；圖2是共享信息加密流程的示意圖；圖3是共享信息在P2P網(wǎng)絡(luò)傳輸流程的示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明具體實(shí)施方式
，進(jìn)行更為詳細(xì)的說(shuō)明。
本發(fā)明是為了解決P2P網(wǎng)絡(luò)連接的過(guò)程中，信息在P2P網(wǎng)絡(luò)用戶中既能安全共享，又使服務(wù)器和用戶終端的負(fù)荷不要太大的問(wèn)題。本發(fā)明的方法，是利用公開(kāi)密鑰算法和對(duì)稱密鑰算法，對(duì)P2P網(wǎng)絡(luò)中需要共享文件進(jìn)行分段加密，從而在已經(jīng)建立連接的P2P網(wǎng)絡(luò)用戶之間進(jìn)行有效的、安全的文件傳輸。同一文件只用一個(gè)對(duì)稱密鑰，用戶以公開(kāi)密鑰算法向控制服務(wù)器獲取解密密鑰，而不需要在用戶間建立加密的會(huì)話通道，從而達(dá)到既不使服務(wù)器壓力太大，又最小限度地占用用戶終端的性能，如圖1。
本發(fā)明系統(tǒng)由，網(wǎng)站管理中心(包括中心服務(wù)器、控制服務(wù)器等)、子服務(wù)器及P2P網(wǎng)絡(luò)用戶組成。
作為一個(gè)較佳實(shí)施例，設(shè)想有文件M要在P2P網(wǎng)絡(luò)用戶中共享，文件M首先由種子服務(wù)器生成種子文件Mh，種子文件Mh包括文件頭描述、SHA1、及對(duì)稱密鑰。對(duì)稱密鑰用管理中心的Public key進(jìn)行加密。生成的種子文件Mh存儲(chǔ)在種子服務(wù)器。這一過(guò)程是文件M要在P2P網(wǎng)絡(luò)中共享傳輸所的做準(zhǔn)備階段，當(dāng)有網(wǎng)絡(luò)用戶請(qǐng)求接收文件M時(shí)。種子服務(wù)器首先加載種子文件Mh，再取出種子文件Mh中的加密的對(duì)稱密鑰信息。然后執(zhí)行如下步驟，具體流程如圖2所示步驟201種子服務(wù)器生成一組臨時(shí)公共密鑰對(duì)。
公共密鑰對(duì)包括公鑰(Public key)和私鑰(Private key)。公鑰用來(lái)加密文件，是公開(kāi)的，私鑰用來(lái)解密密文，是不公開(kāi)的。
步驟202種子服務(wù)器把加密的對(duì)稱密鑰和臨時(shí)生成的公共密鑰對(duì)中的Public key打包發(fā)送到管理中心，請(qǐng)求服務(wù)器解密已經(jīng)加密的對(duì)稱密鑰。
步驟203管理中心以Private key解密加密的對(duì)稱密鑰，同時(shí)用種子服務(wù)器的Public key對(duì)對(duì)稱密鑰進(jìn)行加密。
步驟204管理中心向種子服務(wù)器發(fā)送以種子服務(wù)器的Public key加密的對(duì)稱密鑰。
步驟205種子服務(wù)器利用臨時(shí)公共密鑰對(duì)中的Private key解密被加密的對(duì)稱密鑰，獲得對(duì)稱密鑰。
步驟206種子服務(wù)器讀取種子文件Mh對(duì)應(yīng)的文件M，以一定大小切割文件M為文件子包Mn，同時(shí)用對(duì)稱密鑰加密，并存儲(chǔ)。
步驟207種子服務(wù)器將切割加密的種子文件Mh及文件M導(dǎo)入到P2P網(wǎng)絡(luò)。
下面進(jìn)一步說(shuō)明密文M被種子服務(wù)器導(dǎo)入到P2P網(wǎng)絡(luò)后，即密文在P2P網(wǎng)絡(luò)用戶中的共享傳輸過(guò)程。作為一個(gè)較佳實(shí)施例，設(shè)P2P網(wǎng)絡(luò)用戶B向擁有共享文件M的P2P用戶A接收共享文件M，其具體流程執(zhí)行如下步驟，如圖3所示
步驟301P2P用戶B向擁有其所需文件的P2P用戶A發(fā)送接收共享文件M的請(qǐng)求信息。
步驟302用戶A向用戶B發(fā)送由種子服務(wù)器導(dǎo)入到P2P網(wǎng)絡(luò)的加密文件M，密文由文件頭開(kāi)始按分割包相繼發(fā)送。
在這個(gè)步驟的過(guò)程中，用戶A首先把文件M的種子文件Mh發(fā)給用戶B。這樣用戶B可以先利用種子文件Mh中的信息，獲取文件M的對(duì)稱密鑰，便于一邊接收密文M的文件包，一邊解密文件包。
步驟303用戶B相繼接收密文的文件分割包，并存儲(chǔ)。
步驟304用戶B生成臨時(shí)公共密鑰對(duì)(Public key和Private key)。
步驟305用戶B將公共密鑰對(duì)中的Public key及種子文件中的加密對(duì)稱密鑰等信息打包發(fā)送到管理中心，請(qǐng)求獲得對(duì)稱密鑰。
步驟306管理中心驗(yàn)證發(fā)送請(qǐng)求的用戶B是否為合法用戶，若是，則轉(zhuǎn)308；若否，則轉(zhuǎn)307。
步驟307管理中心拒絕用戶請(qǐng)求，結(jié)束。
步驟308管理中心以Private key解密被加密的對(duì)稱密鑰，并以用戶B的Public key重新加密對(duì)稱密鑰。
步驟309管理中心向用戶B發(fā)送以用戶B的Public key加密的對(duì)稱密鑰。
步驟310用戶B以臨時(shí)公共密鑰對(duì)中的Private key解密被加密的對(duì)稱密鑰，并用對(duì)稱密鑰解密密文獲得明文。
從以上的較佳實(shí)施例，可以看出，利用本發(fā)明的系統(tǒng)和實(shí)施方法，文件以密文形式在P2P網(wǎng)絡(luò)中共享傳輸，用戶間不需要建立加密的會(huì)話通道，這樣即使一個(gè)用戶向多個(gè)用戶同時(shí)發(fā)送文件，用戶終端的壓力也相對(duì)不會(huì)太大。同時(shí)，因?yàn)榻o同一個(gè)文件的文件包加密的是同一個(gè)對(duì)稱密鑰，接收文件的用戶只需要一次性利用管理中心獲得對(duì)稱密鑰，就可以解密密文的所有文件子包，所以管理中心的服務(wù)器壓力也相對(duì)較輕。而且文件在導(dǎo)入P2P網(wǎng)絡(luò)前被分割為包，便于用戶在文件沒(méi)有傳輸完畢時(shí)就可以按分割包的形式依次解密，便于用戶及時(shí)有效的獲得共享信息的明文。
本發(fā)明方法的上述實(shí)施例描述的較為詳細(xì)，可以理解，這只是提供一個(gè)應(yīng)用本發(fā)明方法的范例，不是限制本發(fā)明方法的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種P2P網(wǎng)絡(luò)信息安全共享的系統(tǒng)和方法，其特征在于，所述系統(tǒng)包括管理中心(由P2P控制服務(wù)器和中心服務(wù)器等組成)、種子服務(wù)器及P2P網(wǎng)絡(luò)組成。所述方法利用公開(kāi)密鑰算法和對(duì)稱密鑰算法，使得共享信息以密文形式在P2P網(wǎng)絡(luò)用戶之間進(jìn)行安全、有效地傳輸。
2.根據(jù)權(quán)力要求1所述的方法，共享信息在進(jìn)入P2P網(wǎng)絡(luò)前先種子服務(wù)器分割為文件片段并加密，以密文的形式由種子服務(wù)器導(dǎo)入P2P網(wǎng)絡(luò)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，密文在P2P網(wǎng)絡(luò)中的共享傳輸過(guò)程，執(zhí)行如下步驟A)、P2P用戶B向擁有其所需文件的P2P用戶A發(fā)送接收共享文件的請(qǐng)求。B)、用戶A首先把種子文件發(fā)給用戶B，用戶B以種子文件中的信息向管理中心獲得密文的對(duì)稱密鑰。C)、用戶A向用戶B發(fā)送由種子服務(wù)器導(dǎo)入到P2P網(wǎng)絡(luò)的加密文件，密文由文件頭開(kāi)始按分割包相繼發(fā)送。D)、用戶B相繼接收密文的文件分割包，并以B)獲得的密鑰解密獲得共享信息的明文。
4.根據(jù)權(quán)力要求3所述的方法，其特征在于，在上述步驟B)中，其具體過(guò)程具體包括步驟B1)、用戶B生成臨時(shí)公共密鑰對(duì)。B2)、用戶B將公共密鑰對(duì)中的Public key及種子文件中的加密對(duì)稱密鑰等信息打包發(fā)送到管理中心，請(qǐng)求獲得對(duì)稱密鑰。B3)、管理中心以Private key解密被加密的對(duì)稱密鑰，并以用戶B的Publickey加密對(duì)稱密鑰。B4)、管理中心向用戶B發(fā)送加密的對(duì)稱密鑰。B5)、用戶B以臨時(shí)公共密鑰對(duì)中的Private key解密被加密的對(duì)稱密鑰獲得密文的對(duì)稱密鑰。
5.根據(jù)權(quán)力要求2和3所述的方法，其特征在于，在前述步驟A)之前，進(jìn)一步包括共享信息的加密過(guò)程需要傳輸?shù)奈募紫扔煞N子服務(wù)器生成種子文件。種子文件包括文件頭描述、SHA1、及對(duì)稱密鑰。對(duì)稱密鑰以管理中心的Public key加密。文件及文件的種子文件存于種子服務(wù)器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，當(dāng)文件需要導(dǎo)入到P2P網(wǎng)絡(luò)時(shí)，種子服務(wù)器首先加載種子文件，取出種子文件中加密的對(duì)稱密鑰信息，然后執(zhí)行如下步驟①、種子服務(wù)器生成一組臨時(shí)公共密鑰對(duì)。②、種子服務(wù)器把加密的對(duì)稱密鑰和臨時(shí)公共密鑰對(duì)中的Public key打包發(fā)送到管理中心，請(qǐng)求服務(wù)器解密已經(jīng)加密的對(duì)稱密鑰。③、管理中心以Private key解密加密的對(duì)稱密鑰，同時(shí)用種子服務(wù)器的Public key對(duì)對(duì)稱密鑰重新加密。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，還包括步驟④、管理中心向種子服務(wù)器發(fā)送重新加密的對(duì)稱密鑰。⑤、種子服務(wù)器利用臨時(shí)公共密鑰對(duì)中的Private key解密被加密的對(duì)稱密鑰，獲得對(duì)稱密鑰。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，還包括步驟⑥、種子服務(wù)器讀取種子文件對(duì)應(yīng)的文件，以一定大小切割為文件片段，同時(shí)以對(duì)稱密鑰加密，并存儲(chǔ)。⑦、種子服務(wù)器將分段加密的文件及其種子文件導(dǎo)入到P2P網(wǎng)絡(luò)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種P2P網(wǎng)絡(luò)信息安全共享的系統(tǒng)和方法，系統(tǒng)由管理中心、種子服務(wù)器、P2P網(wǎng)絡(luò)及用戶組成，管理中心是網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器集群，包括P2P控制服務(wù)器，中心服務(wù)器等。所述方法利用公開(kāi)密鑰和對(duì)稱密鑰算法，P2P網(wǎng)絡(luò)中需要共享的文件以分段加密的密文形式在網(wǎng)絡(luò)用戶間傳輸。用戶以公開(kāi)密鑰算法向管理中心獲取密文的加密對(duì)稱密鑰。應(yīng)用本發(fā)明系統(tǒng)和方法，由于在信息安全共享過(guò)程中，不需要在用戶間建立加密的會(huì)話通道，而且用戶解密同一密文的文件包只需一次向管理中心請(qǐng)求獲取密鑰，從而既大大減輕P2P用戶終端的負(fù)荷，又最低限度地利用服務(wù)器的服務(wù)，減輕了服務(wù)器的壓力。
文檔編號(hào)H04L9/00GK101052001SQ20071006861
公開(kāi)日2007年10月10日 申請(qǐng)日期2007年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月16日
發(fā)明者張兵權(quán), 盧軍, 李春燕, 楊志民, 徐禮崗 申請(qǐng)人:杭州看吧科技有限公司