密碼證書重發(fā)的制作方法
【專利說明】密碼證書重發(fā)
[0001] 本發(fā)明一般地涉及密碼證書的重發(fā)。提供了用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的密碼證書 的重發(fā)的方法，以及用于此方法中的裝置及計算機(jī)程序。
[0002] 密碼證書在基于密碼的應(yīng)用中被廣泛應(yīng)用，以認(rèn)證可能需要由證書持有者驗(yàn)證的 信息。密碼證書本質(zhì)上是通過加密處理產(chǎn)生的證書。證書發(fā)布實(shí)體通過對所關(guān)注信息進(jìn)行 適當(dāng)?shù)尿?yàn)證，將證書發(fā)布至用戶。此信息被加密地編碼在證書中以認(rèn)證該信息的正確性。特 別地，要被認(rèn)證的信息可由隨后通過密碼算法被編碼在證書中的某函數(shù)值表示。由證書認(rèn) 證的信息的項(xiàng)目通常被稱為"屬性"。這樣的屬性可表示信息的任何項(xiàng)目，例如，與資產(chǎn)、質(zhì) 量、特征有關(guān)的項(xiàng)目或其它屬于、描述或通過其它方式與證書持有者相關(guān)的項(xiàng)目，關(guān)于這些 項(xiàng)目可能需要作出證明。然后，證書持有者通過多種密碼證明協(xié)議，可使用該證書為驗(yàn)證實(shí) 體就編碼在證書中的信息作出證明。證書應(yīng)用的特別示例包括政府或認(rèn)證個人或其它安全 敏感信息的電子ID卡，關(guān)于這些信息用戶可能需要給出證明以獲得對服務(wù)、設(shè)施或其它由 認(rèn)證者控制的資源的訪問權(quán)限。
[0003] 密碼證書通常與保密密碼密鑰綁定，使得對密碼證明協(xié)議中的證書使用需要關(guān)于 該密鑰的知識。出于安全原因，密鑰通常存儲在防篡改處理設(shè)備中，防篡改處理設(shè)備能夠在 密碼密鑰之上執(zhí)行運(yùn)算以執(zhí)行證明協(xié)議但并不會提供對"裸"密鑰本身的直接訪問權(quán)限。這 樣的防篡改設(shè)備利用某種形式的安全機(jī)制禁止對該密鑰的未經(jīng)授權(quán)的訪問。例如，該密鑰 可存儲在嵌入在智能卡、USB(通用串行總線）加密狗（Dongle)或其它硬件設(shè)備中的安全 芯片的存儲中。此安全措施防止攻擊者竊取該密鑰并克隆該設(shè)備，并且確保用戶當(dāng)使用證 書時擁有對設(shè)備的物理訪問權(quán)限。但是同時，此機(jī)制也阻止了善意用戶為了當(dāng)設(shè)備損壞、丟 失或失竊時能恢復(fù)而制作存儲的密鑰的備份拷貝。通常，用戶必須獲得具有新的密鑰的新 的設(shè)備，以及在理想的情況下，廢除舊密鑰以防止對舊設(shè)備的非法使用。這當(dāng)然意味著用戶 證書變得不可用，原因是用戶證書與失去的設(shè)備中的舊密鑰綁定。任何所謂的與證書相關(guān) 的"狀態(tài)信息"，例如已經(jīng)由舊設(shè)備積累的關(guān)于設(shè)備狀態(tài)的被信任的聲明、屬性、交易歷史， 或其它被信任的信息，也一樣丟失。
[0004] 期望允許用戶從上述場景中恢復(fù)。尤其期望允許向用戶重發(fā)證書用于新設(shè)備，同 時重復(fù)所有相關(guān)的認(rèn)證程序，而不需要初始的證書發(fā)布過程。但是這帶來了關(guān)于被證書所 認(rèn)證的信息的安全和隱私的重大問題。特別地，通常需要以避免不必要的信息披露的方式 發(fā)布和使用證書。更具體地，證書通常以這樣的方式在證明協(xié)議中被發(fā)布和使用，即，不會 有比為了特定的當(dāng)前目的而需要被證明的信息更多的信息被披露給發(fā)布方/驗(yàn)證方。例 如，可以在不向發(fā)布方披露必須編碼在證書中的屬性的情況下發(fā)布所謂的"匿名證書"。發(fā) 布方可以基于零知識證明，即這些屬性也包含在另一與用戶的密鑰綁定的有效證書中，對 證書中的屬性進(jìn)行盲認(rèn)證。為此，所關(guān)注的屬性可通過所謂的"盲"形式呈現(xiàn)給發(fā)布方，基 于此，通過將屬性編碼在密碼函數(shù)中而隱藏屬性。通過這樣的方式，可以為同樣的密鑰發(fā)布 新的、輔助的證書作為用戶已經(jīng)持有的已有的、首要的證書。此程序依賴于用戶對密鑰的占 有，對于發(fā)布過程來說，密鑰被固有地延續(xù)至輔助證書中從而首要和輔助證書與相同的密 鑰綁定是至關(guān)重要的。
[0005] 存在一個問題，即如何進(jìn)行證書的重發(fā)，而不用披露隱私信息，并且也不用占有相 關(guān)的密鑰。期望允許在這樣的情形下為用戶重發(fā)證書，同時保持適當(dāng)程度的隱私性。
[0006] 本發(fā)明一個方面的一個實(shí)施例提供了用于實(shí)現(xiàn)由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的證書發(fā)布方重 發(fā)用于認(rèn)證一系列屬性的密碼證書的方法，該證書初始地與存儲在第一防篡改處理設(shè)備中 的第一密鑰綁定。該方法包括：
[0007] 利用第一防篡改處理設(shè)備生成備份令牌，該備份令牌包括對所述一組屬性的指定 以及第一證明數(shù)據(jù)，該第一證明數(shù)據(jù)允許驗(yàn)證在所述指定中的該組屬性對應(yīng)于由所述證書 認(rèn)證的該組屬性；
[0008] 在備份存儲中存儲該備份令牌；
[0009] 在第二防篡改處理設(shè)備中存儲第二密鑰，使所述第二密鑰不可見以生成盲化密 鑰；
[0010] 生成證書模板令牌，其包括所述備份令牌和所述盲化密鑰；
[0011] 通過所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的用戶裝置，將所述證書模板令牌發(fā)送至證書發(fā)布方；以 及
[0012] 在證書發(fā)布方，利用所述第一證明數(shù)據(jù)執(zhí)行所述驗(yàn)證，以及利用所述證書模板令 牌并通過所述用戶裝置（6)向所述第二防篡改設(shè)備提供認(rèn)證所述組屬性的重發(fā)的證書，所 述重發(fā)的證書與所述第二密鑰綁定。
[0013] 實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法允許重發(fā)密碼證書用于新的防篡改處理設(shè)備，同時保留期望的 隱私度。其密鑰被第一防篡改處理設(shè)備所保護(hù)的證書用戶可通過使用該設(shè)備創(chuàng)建備份令牌 來保護(hù)該設(shè)備以免丟失或破壞。備份令牌包括對一系列（一個或多個）由證書認(rèn)證的屬性 的指定（commitment)。（指定是密碼應(yīng)用中的基礎(chǔ)概念，其本質(zhì)上涉及使用密碼函數(shù)生成 密碼值（指定），該密碼值編碼提供者想要指定的值（或多個值）。然后，可以作出關(guān)于指 定的值的密碼證明，而不用披露值本身）。備份令牌還包括第一證明數(shù)據(jù)，其允許由證書發(fā) 布方隨后驗(yàn)證指定中的系列屬性對應(yīng)于由證書認(rèn)證的系列屬性。備份令牌存儲在備份存儲 中，以便當(dāng)證書需要被重發(fā)時可以被重新獲取。在此情形下，證書持有者獲得存儲了第二密 鑰的新的、第二防篡改設(shè)備。為了啟動證書重發(fā)，該第二設(shè)備使第二密鑰不可見以生成盲化 密鑰。這與備份令牌一起使用以生成證書模板令牌，其隨后通過數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的用戶裝置 被發(fā)送至證書發(fā)布方。證書發(fā)布方可使用第一證明數(shù)據(jù)進(jìn)行前述對（隱藏）屬性的驗(yàn)證， 然后使用證書模板令牌并通過用戶裝置向新的防篡改設(shè)備提供重發(fā)的證書，該重發(fā)的證書 認(rèn)證同一系列屬性。重發(fā)的證書基于證書模板令牌中的盲化密鑰與第二密鑰綁定，從而重 發(fā)的證書可與新的防篡改設(shè)備一起使用。因此，證書模板令牌本質(zhì)上提供了用于新的證書 的模板，該新的證書可由證書發(fā)布方為證明數(shù)據(jù)的滿意度驗(yàn)證重發(fā)。從而原始證書被重發(fā) 至證書持有者，允許繼續(xù)與新的密鑰一起使用該證書，而不用向發(fā)布方披露屬性。
[0014] 在一些實(shí)施例中，證書發(fā)布方可通過發(fā)送證書本身來向第二防篡改設(shè)備提供重發(fā) 的證書。在其它的實(shí)施例中，證書發(fā)布方可發(fā)送能夠被使用在防篡改設(shè)備以構(gòu)造最終證書 的信息。下面描述一個關(guān)于此的具體示例。
[0015] 通常，證書發(fā)布方可以通過任何形式的用于數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的密碼證書發(fā)布的設(shè) 備、元件或系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。用戶裝置在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中提供了防篡改處理設(shè)備和發(fā)布方之間的 接口。盡管預(yù)想到有些情況下此用戶裝置可能與防篡改設(shè)備一起集成在硬件設(shè)備中，用戶 裝置將典型地為獨(dú)立的裝置，方便地為用戶計算機(jī)例如用于通過數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)與發(fā)布方通 信的通用目的個人計算機(jī)（PC)。
[0016] 備份令牌可由第一防篡改設(shè)備單獨(dú)地或由包括該第一防篡改設(shè)備的裝置產(chǎn)生。因 此在一些實(shí)施例中，在第一防篡改設(shè)備產(chǎn)生備份令牌。盡管預(yù)想到這些設(shè)備可能具有設(shè)施 以直接連接至用于存儲備份令牌的備份存儲，此令牌方便地由用戶計算機(jī)存儲在備份存儲 中，該用戶計算機(jī)在備份操作期間連接至（通過有線或無線連接直接或間接地連接）第一 防篡改設(shè)備。在其它的實(shí)施例中，備份令牌可以由第一防篡改設(shè)備和連接至該第一防篡改 設(shè)備的用戶計算機(jī)共同產(chǎn)生。例如，該設(shè)備和用戶計算機(jī)可能每個都執(zhí)行生成備份令牌所 涉及的特定計算。然后，備份令牌被用戶計算機(jī)存儲在備份存儲中?？赡芟嗨频卦诘诙?篡改設(shè)備產(chǎn)生證書模板令牌，或者，此令牌可由第二防篡改設(shè)備以及連接至第二防篡改設(shè) 備的用戶計算機(jī)產(chǎn)生。這些實(shí)施例中的用戶計算機(jī)通?？捎衫缤ㄓ媚康腜C、移動電話、 PDA(掌上電腦）等方便的計算設(shè)備實(shí)現(xiàn)。這樣的計算機(jī)可以或不能實(shí)現(xiàn)前述用于向發(fā)布方 發(fā)送證書模板令牌的用戶裝置。
[0017] 在優(yōu)選的方法中，用于說明第二密鑰的知識證明的第二證明數(shù)據(jù)在第二防篡改設(shè) 備產(chǎn)生，并且此第二證明數(shù)據(jù)包括在證書模板令牌中。然后，證書發(fā)布方在重發(fā)證書前，利 用該第二證明數(shù)據(jù)驗(yàn)證知識證明。
[0018] 優(yōu)選的實(shí)施例也允許對與原始證書相關(guān)聯(lián)且由第一防篡改設(shè)備存儲的狀態(tài)數(shù)據(jù) 進(jìn)行恢復(fù)。這樣的方法包括：
[0019] 在第一防篡改設(shè)備，從證書以及狀態(tài)數(shù)據(jù)產(chǎn)生狀態(tài)令牌，用于對狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行鑒 定；
[0020] 在備份存儲中存儲該狀態(tài)數(shù)據(jù)以及狀態(tài)令牌；
[0021] 將狀態(tài)數(shù)據(jù)以及狀態(tài)令牌發(fā)送至證書發(fā)布方；以及
[0022] 在發(fā)布方處，利用狀態(tài)令牌驗(yàn)證狀態(tài)數(shù)據(jù)的所述鑒定，并向第二防篡改設(shè)備提供 狀態(tài)數(shù)據(jù)，以在第二防篡改設(shè)備中進(jìn)行存儲。
[0023] 本發(fā)明還提供了用于在前述方法中使用的防篡改處理設(shè)備。特別地，本發(fā)明的第 二方面的實(shí)施例提供了在按照本發(fā)明的第一方面的方法中的用作第二防篡改處理設(shè)備的 防篡改處理設(shè)備。該設(shè)備包括用于存儲第二密鑰的存儲，以及被配置為以下內(nèi)容的控制邏 輯：
[0024] 使第二密鑰不可見，以產(chǎn)生用于所述證書模板令