CN101017562A - 一种基于通信网络的电子***的生成和交互使用方法 - Google Patents

一种基于通信网络的电子***的生成和交互使用方法 Download PDF

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CN101017562A CNA2006100980240A CN200610098024A CN101017562A CN 101017562 A CN101017562 A CN 101017562A CN A2006100980240 A CNA2006100980240 A CN A2006100980240A CN 200610098024 A CN200610098024 A CN 200610098024A CN 101017562 A CN101017562 A CN 101017562A
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黄皓
许峰
崔隽
高晓春
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Abstract

本发明是一种基于通信网络的电子***的生成和交互使用方法。网上电子***是一种适合在网上传输的电子形式的***，其内容与纸质***相似，其产生过程需利用对称和非对称的密码技术，从而保证***的防伪性、机密性、不可抵赖性。电子***通过具有联网功能的一个处理装置生成；用户可以通过其它网络终端设备与电子***处理装置交互；进行电子***的***申购、开具、接收、缴销、抵扣、验证、存档、查询等相关业务操作；与国家税务部门或企业ERP***、工商、银行、海关等***进行数据交换。电子***处理装置可以打印唯一一份纸质***，也可以以电子形式传输，便于对***信息的数据采集和再利用。

Description

一种基于通信网络的电子***的生成和交互使用方法
技术领域
本发明涉及的是一种基于通信网络的电子***的生成和交互使用方法。属于网络安全技术应用领域
背景技术
网上电子***的生成和交互方法是建立在安全框架--公钥基础设施(PKI)之上的。公钥基础设施(PKI)是在大型开放网络环境下解决信息安全问题最可行、最有效的办法。PKI是通过使用公开密钥技术和数字证书来确保***信息安全并负责验证数字证书持有者身份的一种体系。PKI采用各参与方都信任同一CA(认证中心)，由该CA来核对和验证各参与方身份的这种信任机制。通过公钥基础设施(PKI)，交易双方(可能是税务与企业之间)共同信任签发其数字证书的认证中心(CA)。PKI这个具有普适性的安全基础设施适用于多种环境的框架。这个框架引入了可管理的机制以及跨越多个应用和计算平台的一致安全性。本发明就是基于PKI安全框架之上设计的一种网上电子***生成和交互使用方法。
发明内容
本发明的目的是提出一种基于通信网络的电子***生成和交互使用的方法。针对目前纸质***成本高，存在伪造和虚开***的情况，监控困难，***传输存在滞后的现象，不便于数据采集和再利用等问题，利用现有的网络安全技术设计实现了一种可以在网上传输、管理和使用的电子形式的***，并根据税务***业务的需要设计出一套具体的***生成、管理、交互办法。以节省***成本、提高***的防伪、防虚能力，以及方便监管部门和企业对***的管理。
本发明的技术解决方案：电子***通过具有联网功能的一个处理装置生成；用户可以通过其它包括计算机、掌上电脑、智能手机在内的各种网络终端设备与电子***处理装置交互；进行电子***的***申购、***开具、***接收、***缴销、***抵扣、***验证、***存档、***查询等***相关业务操作；国家税务部门的信息***进行交互，完成相关业务；电子***处理装置还可以与企业ERP***、工商、银行、海关等***进行数据交换。网上电子***的生成方法包括：(1)电子***的开具方获得开具方用于数字签名的私钥KR和接收方用于加密的数字证书；(2)电子开票设备的准备和初始化；(3)获得***开具的指令和开具***所需的数据；(4)检查***数据的完整性、正确性；(5)对***数据进行签名、压缩、加密；(6)加密后的电子***经由电子***操作装置传输到相关的接收者的网络的终端设备中
本发明的优点：(1)降低***成本。网上电子***可以节省大量的***成本，节省税务机关人力资源，***数据的采集和处理可以无需人力干预；  (2)难于伪造和破解，起到防伪效果。网上电子***的数据中包含***开具者使用自己的私钥对***的签名。任何人必须对用自己的私钥在***上的签名负责，同时依靠现有的私钥签名技术，任何人无法冒充其他人对***数据签名。因此，***的接收者通过验证***的签名就可以识别***的来源，并通过检查***的格式、内容、以及开票人与签名人是否相符等内容最终验证***的真实性；(3)***即时送达，实时监控，起到防虚的效果。通过网络的实时传输特性，***数据可以即时抵达收票方和税务机关，既在商务过程中提高了交易的效率和安全性，同时便于税务机关实时监控，从而发现和阻止虚开***的行为。
附图说明
图1是网上电子***的生成过程流程图
图2是电子开票设备组成与数据交互图
具体实施方式
网上电子***的生成过程如下：(见图1)
第一步、电子***的开具方获得开具方用于数字签名的私钥KR和接收方用于加密的数字证书。
电子***的开具方必须在开具***之前获得用于对***数据进行签名的私钥字串KR和与之对应的用于表明持有者身份的数字证书Certificate。数字证书中包含用于验证私钥签名的公钥字串KP。数字证书一般由具有权威性的证书颁发机构(CA)颁发，用来向第三方证明证书持有人的身份。数字证书可以到证书颁发机构提供的下载地址下载，也可以由其他途径获得。私钥的获得可以由开具方利用密钥生成设备(如ikey)生成或由可信的第三方密钥生成中心生成，并秘密的传送给开具方。私钥必须秘密保存在开具方处，存储在加密介质中，而数字证书则可以存储在证书颁发中心或开具方处，无须秘密保存。
电子***的开具方获得的用于签名的私钥KR和表明身份的数字证书Certificate会由于私钥泄露、遗失或证书过期等原因不能继续使用，需要重新向有关机构申请。。
第二步、电子开票设备的准备和初始化
电子***的开票设备与纸质***的开票设备不同，其必须包含以下装置：电子***操作装置、数据存储装置、密码装置、数据I/O装置、网络通讯装置。(见图2)
电子***的开票设备中的各个装置可能独立存在于电子开票设备中，也可能将其中的两个或两个以上装置集成起来共同工作。
电子***操作装置用于执行数据处理的指令并按照指令利用其他装置实现对外部数据的处理；电子***处理装置可用计算机主机或者专用的智能数字处理***构成，其处理器选择与电子***处理装置的性能有关。其初始化包括软件安装等。
数据存储装置用于保存程序代码、输入输出数据、处理过程中产生的中间数据，以及***档案数据；数据存储装置主要指计算机存储器元件，包括主存储器(内存)和辅助存储器(外存)。外存又可以是以磁盘、磁带等多种形式出现。存储器选择与电子***开票***的性能要求、数据容量等因素有关。
密码装置用于实现数据的加密、解密、签名、验证签名、消息验证码生成与验证等处理。可以由专用的密码设备或密码软件构成。其初始化包括密钥生成、保存等。
网络通信装置是实现电子数据网上传输的基础；网络通讯装置可以是有线网卡、无线网卡、红外设备，以及蓝牙设备等。
数据I/O装置向电子***处理装置提供输入输出的机制，输入设备包括键盘、扫描仪或是其他数据输入设备，输出设备包括显示器、打印机或是其他数据输出设备。
用户用来与电子***处理装置交互的设备可以是计算机、掌上电脑、智能手机等。其初始化包括与其相关连的个人密码设备的准备和密钥生成、保存等。
开票设备的初始化过程，主要指将控制程序指令装入数据存储设备，以及将私钥数据、加解密程式装入数据存储设备中。控制程序指令，以及加解密程式都是可以根据硬件的不同进行修改和升级的，其目的是实现开票工作及相关工作的完成。私钥字串也是可以更新的，但必须和身份证书同步更新。
第三步、获得***开具的指令和开具***所需的数据
获得开具的***数据是使数据电子化的关键步骤。如果开票设备包含或可以外接键盘和显示器设备，则开票员可以根据已在控制程序中设定的电子***标准格式填入需要的数据，数据通过键盘录入，并显示在显示器上，存储于存储装置中。如果电子开票设备自身不能产生***原始数据，***数据可以在开票设备外生成，并以开票设备数据I/O装置所规定的格式输入到电子开票设备中(比如扫描)。无论以什么形式输入到电子开票设备中的***数据，都必须以电子开票设备所能接受的一种或若干种既定形式输入，否则认为是无效数据。
第四步、检查***数据的完整性、正确性
***数据一旦被录入开票***，便可以首先对***数据的完整性、正确性进行检查，检查内容可以根据***种类、当时税务***规定、实际需要等因素事先在控制程式中定义，比如必须项目是否填写，税额、总价格是否计算正确，票面上的开票人是否为实际开票人，***号码是否已经使用等都可以进行检查。必要时，电子开票设备可以通过其网络通讯装置或数据I/O装置与税务机关或其他当事人联系，以确定***票面数据的正确性。
这步检查是为了尽量减少差错，提高效率，并不是对***数据的最终检查。***数据还可能接受税务***或其他***检查***的检查，若发现错误，仍可以通过作废、开具红字***等手段撤销该张电子***。
第五步、对***数据进行签名、压缩、加密
在对***数据签名之前，可能为了节省存储量、传输带宽或提高签名速度等原因，电子开票设备会对***数据先进行编码或压缩，无论采用怎样的编码方式，都必须保证***原始数据能够从编码数据中正确的还原出来。
数字签名等效于手写签名，且是验证签名者身份的更有效的的方式。数字签名的算法可以任意选择，一般来说一个签名数据包包含以下几部分：原文M、M的哈希值H(M)(有时不包含)、哈希算法和签名算法参数P、其他对验证签名有帮助的数据C(包含签名者身份的信息)、签名结果SRK(H(M))。数字签名的过程也就相应地包含以下几步：1)选取哈希算法H；2)对原文M运用H进行哈希运算，生成H(M)；3)选择签名函数S；4)对哈希值H(M)运用签名者私钥RK和签名算法生成签名值SRK(H(M))；5)生成其他对验证签名有帮助的数据C，包括签名者身份信息等；6)将原文M、M的哈希值H(M)(有时不包含)、哈希算法和签名算法参数P、其他数据C、签名结果SRK(H(M))级联成最终签名数据包SignData。
对于以上签名算法，我们可以通过以下步骤验证签名数据包：1)分解签名数据包SignData为原文M、M的哈希值H(M)、哈希算法和签名算法参数P、其他数据C、签名结果SRK(H(M))；2)对原文M运用哈希函数H进行哈希运算，生成H1(M)；3)在数据C的帮助下，取得签名者的数字证书，并验证数字证书的有效性；4)取得签名者公钥PK，公钥信息大多会存在于数字证书中；5)根据签名函数S，计算验证函数V；5)对签名结果SRK(H(M))以签名者公钥PK、对验证签名有帮助的数据C作为参数，运用验证算法生成VPK(SRK(H(M))，C)＝H2(M)；5)比较H1(M)和H2(M)，如果H1(M)＝H2(M)，则签名者即为帮助信息C中所声明的身份。
数字签名的目是为了***防伪，***接收方在验证***签名后可以确定这张***的签名者身份，以及***内容的真实性，同时签名者不能抵赖自己的签名行为。只要能够实现这个目的的各种签名算法都可以在此发明中使用。目前常用的数字签名算法包括普通数字签名算法和特殊数字签名算法。普通数字签名算法有RSA、ElGamal、Fiat-Shamir、Guillou-Quisquarter、Schnorr、Ong-Schnorr-Shamir数字签名算法、Des/DSA，椭圆曲线数字签名算法和有限自动机数字签名算法等。特殊数字签名有盲签名、代理签名、群签名、不可否认签名、公平盲签名、门限签名、具有消息恢复功能的签名等。具体选择哪种签名算法与应用需求、安全要求、加解密条件等因素密切相关。
在产生的签名数据包中，存在着明文***数据M。明文数据的保存、传输都是非常危险的，所以我们要对签名数据进行加密处理。有时为了节省存储空间等目的，电子开票设备可以先对签名数据进行压缩或某种编码，之后在对新的编码数据进行加密。
数字加密的目是为了保证数据的安全性、机密行。只要能够实现这个目的的各种签名算法都可以在此发明中使用。目前常用的加密方式包括以下几种类型：1)对称加密算法。即加密密钥和解密密钥相同。设加密算法E，解密算法D，密钥K，明文M，则有DK(EK(M))＝M。使用这种加密方式需要在传送电子***前传送密钥(如SSL)。常见的对称加密算法有：DES、RC2、RC5、Blowfish等；2)非对称加密。即加密密钥和解密密钥不同。设加密算法E，解密算法D，加密密钥PK，解密密钥RK，明文M，则有DRK(EPK(M))＝M。使用这种加密方式需要在传送电子***前，接收方将自己的公钥PK公布出去。下面我们将介绍的基于(2，n)门限的团体式加解密方法就是可以利用的非对称式加密方案。常见的非对称加密算法有：RSA、Diffie-Hellman、椭圆曲线加密算法等；3)对称加密与非对称加密相结合的加密方式。即使用对称加密技术加密数据，而采用非对称加密技术加密对称密钥的加密方式。设对称加密算法E1，对称解密算法D1，对称密钥K，非对称加密算法E2，非对称解密算法D2，非对称加密密钥PK，非对称解密密钥RK，明文M，则有D1K(E1K(M))＝M，D2RK(E2PK(K))＝K。数字信封就是使用这种加密方式典型例子。4)其他加密方式。具体选择哪种加密方式和加密算法与应用需求、安全要求、加解密条件等因素密切相关。
电子***密文的解密者可能是***票面上的购方主体、税务机关，也可能是***开具者本身。所以如果采用对称加密方式，须将对称密钥交到所有接收者手中。如果采用非对称加密方式，则开票者需要使用所有电子***接收者的公钥加密电子***数据，也只有持有与上述公钥相对应的私钥的接收者才可以解密电子***数据。
第六步、加密后的电子***经由电子***操作装置传输到相关的接收者的网络的终端设备中。
网上电子***是经由网络传输的电子形式的***数据。接收网上电子***的目的端可能是***票面上的购方主体的电子***接收***，也可能是税务机关或者其他起中转作用的可信第三方的电子***接收***。无论接收者是谁，只有持有适合的对称密钥或者与加密密钥相对应的私钥的实体才可以解密，任何没有密钥的第三者，即使取得了***密文数据也不能成功解密，因此电子***在网络上传输是安全的。
电子***处理装置可以打印唯一一份纸质***，不同的***联可在不同的时间和不同网络终端上打印。纸质***上打印二维条形码，该条形码包含了电子***中的所有信息，会计可以通过条形码采集装置方便地将***的信息读入他的信息处理***。
具有功能介绍
(1)用于网上传输
网上电子***是传统纸质***的电子形式，便于通过网络实时传送到接收者或税务机关。电子***通过数字签名技术解决了***的完整性、真实性、不可抵赖性等问题；通过数据加密技术解决了***的机密性问题。因此本专利所生成的电子***能够抵抗网络环境下存在的外来攻击，是适合网络环境下传输的安全的***形式。
(2)用于企业报税、抵扣
传统企业报税、抵扣方式都是通过人工参与的，需要在指定的时间范围内，由人工主动采集、电子化一个缴税期内的所有***信息。既繁琐又容易出错，而且效率低下。存根联和抵扣联的采集存在时延，不利于***比对。而由本方法开具的网上电子***本身是以电子形式存在的，无需电子化过程。同时，网上电子***是可以通过网络传输的，节省了人工采集工作。电子***数据可以实时的被发往税务机关，***的验证依靠数字签名而不是比对存根联和抵扣联，***验证更安全。另外，电子***数据覆盖传统***的所有内容，足以满足***报税、抵扣的需要。
(3)用于税务监控
传统纸质***，只有到了报税期，税务机关才能真正了解企业当月的开票情况，无法有效控制个别企业在两个报税期之间大量虚开***的行为。而由本方法开具的网上电子***实时传送到税务机关，税务机关随时都能掌握企业的开票情况，以对企业违规行为实现及时地阻止和纠正。
(4)用于数据采集、统计、查询
由本方法开具的网上电子***是以电子形式存储的***数据，其内容覆盖纸质***内的所有项目，数据采集***可以方便的采集其中任何一项或多项的***数据，以用于行业统计、销售统计等需要，也可以在其上作进一步的处理和数据挖掘。电子数据同样便于与ERP***或其他查询***合作，按照某种协议规则互相交换数据，以满足对方***的的需要。

Claims (9)

1.一种基于通信网络的电子***的生成和交互使用方法，其特征是
(1)电子***通过具有联网功能的一个处理装置生成；用户可以通过其它包括计算机、掌上电脑、智能手机在内的各种网络终端设备与电子***处理装置交互；
(2)电子***处理装置的***生成方法包括以下步骤
第一步、电子***的开具方获得开具方用于数字签名的私钥KR和接收方用于加密的数字证书；
第二步、电子***处理装置的准备和初始化；
第三步、获得***开具的指令和开具***所需的数据；
第四步、检查***数据的完整性、正确性；
第五步、对***数据进行签名、压缩、加密；
第六步、加密后的电子***经由电子***操作装置传输到相关的接收者的网络的终端设备中；
(3)电子***处理装置可以打印唯一一份纸质***，不同的***联可在不同的时间和不同网络终端上打印；纸质***上打印二维条形码，该条形码包含了电子***中的所有信息，会计可以通过条形码采集装置方便地将***的信息读入他的信息处理***。
2.根据权利要求1所述的一种基于通信网络的电子***的生成和交互使用方法，其特征是电子***的生成装置具有联网功能，用户终端可以通过互联网、无线通信网络用计算机、掌上电脑、智能手机在内的各种网络终端设备与其通信和交互，进行电子***的***申购、***开具、***接收、***缴销、***抵扣、***验证、***存档、***查询等***相关业务操作；与国家税务部门的信息***进行交互，完成相关业务；电子***处理装置还可以与企业ERP***、工商、银行、海关等***进行数据交换。
3.根据权利要求1所述的一种基于通信网络的电子***的生成和交互使用方法，其特征是第一步、电子***的开具方获得开具方用于签名的私钥KR和接收方用于加密的数字证书。数字证书由具有权威性的证书颁发机构颁发，用来向第三方证明证书中公钥的有效性；数字证书可以到证书颁发机构提供的下载地址下载，也可以由其他途径获得；私钥的获得可以由开具方利用便携的密码设备生成，或由可信的第三方密钥生成中心生成并安全地的传送到开具方的便携的密码设备中；私钥必须秘密保存在开具方的便携的密码设备中，而数字证书则由证书颁发机构颁布，证书颁发中心必须及时地发布由于各种原因撤销的数字证书以供证书的使用者验证，证书的使用者在使用时可以验证证书的有效性。
4.根据权利要求1所述的一种基于通信网络的电子***的生成和交互使用方法，其特征是第二步、电子***处理装置的准备和初始化，所述的电子***处理装置由电子***操作装置、数据存储装置、密码装置、数据I/O装置、网络通讯装置组成；
电子***的开票设备中的各个装置可能独立存在于电子开票设备中，也可能将其中的两个或两个以上装置集成起来共同工作；
电子***操作装置用于执行数据处理的指令并按照指令利用其他装置实现对外部数据的处理；电子***处理装置可用计算机主机或者专用的智能数字处理***构成，其处理器选择与电子***处理装置的性能有关；其初始化包括软件安装等；
数据存储装置用于保存程序代码、输入输出数据、处理过程中产生的中间数据，以及***档案数据；数据存储装置主要指计算机存储器元件，包括主存储器(内存)和辅助存储器(外存)。外存又可以是以磁盘、磁带等多种形式出现；存储器选择与电子***开票***的性能要求、数据容量等因素有关；
密码装置用于实现数据的加密、解密、签名、验证签名、消息验证码生成与验证等处理；可以由专用的密码设备或密码软件构成。其初始化包括密钥生成、保存等；
网络通信装置是实现电子数据网上传输的基础；网络通讯装置可以是有线网卡、无线网卡、红外设备，以及蓝牙设备等；
数据I/O装置向电子***处理装置提供输入输出的机制，输入设备包括键盘、扫描仪或是其他数据输入设备，输出设备包括显示器、打印机或是其他数据输出设备；
用户用来与电子***处理装置交互的设备可以是计算机、掌上电脑、智能手机等；其初始化包括与其相关连的个人密码设备的准备和密钥生成、保存等。
5.根据权利要求1所述的一种基于通信网络的电子***的生成和交互使用方法，其特征是第三步、获得***开具的指令和开具***所需的数据，用户利用他的终端设备通过通信网络向电子***操作装置发送指令和数据。
6.根据权利要求1所述的一种基于通信网络的电子***的生成和交互使用方法，其特征是第四步、检查***数据的完整性、正确性，电子***操作装置按照相关策略对数据进行正确性检查。
7.根据权利要求1所述的一种基于通信网络的电子***的生成和交互使用方法，其特征是第五步、对***数据进行签名、压缩、加密，首先用***开具者的签名签名私钥对***明文数据进行数字签名；数字签名算法包括但不限于RSA、ECC、DSA数字签名算法等。具体选择哪种签名算法与应用需求、安全要求、加解密条件等因素密切相关。然后对***的明文和相应的数字签名进行压缩；最后对压缩后的数据进行加密。
8.根据权利要求1所述的一种基于通信网络的电子***的生成和交互使用方法，其特征是第六步、加密后的电子***经由电子***操作装置传输到相关的接收者的网络的终端设备中，用户终端设备包括计算机、掌上电脑、智能手机等。
9.根据权利要求1所述的一种基于通信网络的电子***的生成和交互使用方法，其特征是电子***处理装置可以打印唯一一份纸质***，不同的***联可在不同的时间和不同网络终端上打印；纸质***上打印二维条形码，该条形码包含了电子***中的所有信息，会计可以通过条形码采集装置方便地将***的信息读入他的信息处理***。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20070815