CN103905624B - 数字签名的生成方法与手机终端 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种数字签名的生成方法与手机终端，其中，方法包括：应用软件产生或接收到待签名数据，利用手机操作***中的短消息类方法，将待签名数据组织为短消息，其中包括特殊标识符；通过手机终端上的机卡接口将短消息写入用户卡；识别写入的短消息中是否包括预设的特殊标识符；响应于写入的短消息中包括预设的特殊标识符，确定写入的短消息中包含待签名数据；从写入的短消息中解析出待签名数据，并通过手机终端的人机交互单元显示该待签名数据；若接收到用户输入的确认信息，基于该待签名数据生成信息摘要和加密从而生成数字签名。本发明实施例可以提高待签名数据的传输效率，避免无线干扰导致的待签名数据出错，并且节省网络资源。

Description

数字签名的生成方法与手机终端

技术领域

本发明涉及信息安全技术，尤其是一种数字签名的生成方法与手机终端。

背景技术

随着网络应用的日益广泛和各种网络攻击的日益增加，个人身份认证技术的安全性越来越重要。公用密钥基础结构（PublicKeyInfrastructure，PKI）的数字签名可以保证信息传输的完整性与不可抵赖性。

手机终端中的用户身份识别卡（简称：用户卡）是一种高安全性的智能卡，可以作为数字签名载体，对网络支付、电子商务等产生的待签名数据进行签名运算，根据待签名数据生成信息摘要，然后使用公私密钥对中的私钥对该信息摘要进行加密生成数字签名。然而，由于手机终端和用户卡之间的机卡接口只支持有限的机卡命令，用户卡只支持手机终端对用户卡上极其有限的文件进行操作，目前，现有技术中采用的方法是：

手机终端中的应用软件生成交易数据（即：待签名数据）后，以短消息方式或者数据推送方式向短消息中心发送待签名数据；短消息中心根据该待签名数据生成短消息，通过空中短消息将待签名数据由下发至手机终端；再由手机终端将该短消息传递给用户卡。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中的上述方法至少存在以下问题：

由于需要应用软件生成的待签名数据需要发送给网络侧，由网络侧组织为短消息后再通过空中短消息发送给手机终端，再由手机终端传递给用户卡，导致数据传递效率不高，并且，容易因为无线干扰而导致待签名数据发送失败或者无法正确接收，另外，还占用了网络资源。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题是：提供一种数字签名的生成方法与手机终端，以解决现有技术关于待签名数据如何有效地传递给用户卡的问题，提高待签名数据的传输效率，避免无线干扰导致的待签名数据出错，并且节省网络资源。

本发明实施例提供的一种数字签名的生成方法，包括：

响应于手机终端上的应用软件产生或接收到待签名数据，利用手机操作***中的短消息类方法，将所述待签名数据组织为短消息，所述短消息中包括预设的特殊标识符，所述特殊标识符用于标识所述短消息包含待签名数据；

通过手机终端上的机卡接口，将所述短消息写入用户卡；

响应于用户卡中写入短消息，识别写入的短消息中是否包括预设的特殊标识符；

响应于写入的短消息中包括预设的特殊标识符，确定所述写入的短消息中包含待签名数据；

利用用户卡从写入的短消息中解析出待签名数据，并通过手机终端的人机交互单元显示该待签名数据；

响应于接收到用户输入的确认信息，利用用户卡采用预设的特定算法根据待签名数据生成信息摘要，并使用公私密钥对中的私钥对信息摘要进行加密，生成数字签名。

上述方法的一个具体实施例中，所述特殊标识符包括预设的特定发送方号码或特定时间戳。

上述方法的一个具体实施例中，通过手机终端上的机卡接口，将所述短消息写入用户卡包括：

通过手机终端上的机卡接口执行机卡接口更新记录UPDATERECORD命令，将所述短消息写入用户卡。

上述方法的一个具体实施例中，利用手机操作***中的短消息类方法，将所述待签名数据组织为短消息包括：

利用安卓Android操作***开发包消息管理类中的协议数据单元PDU数据组织方法，将所述待签名数据组织为短消息；或者

使用消息内容解析类对开发者提供的写入消息方法，将所述待签名数据组织为短消息。

本发明实施例提供的一种手机终端，所述手机终端上设置有人机交互单元且安装有手机操作***，所述手机终端还包括：

应用软件，耦合设置在所述手机终端上，用于生成或者接收待签名数据；

写短消息单元，用于响应于所述应用软件产生或接收到待签名数据，利用手机操作***中的短消息类方法，将所述待签名数据组织为短消息，所述短消息中包括预设的特殊标识符，所述特殊标识符用于标识所述短消息包含待签名数据；

机卡接口，用于将所述短消息写入用户卡；

用户卡，用于响应于该用户卡中写入短消息，识别写入的短消息中是否包括预设的特殊标识符；响应于写入的短消息中包括预设的特殊标识符，确定所述写入的短消息中包含待签名数据；从写入的短消息中解析出待签名数据，并通过手机终端的人机交互单元显示该待签名数据；响应于人机交互单元接收到用户输入的确认信息，采用预设的特定算法根据待签名数据生成信息摘要，并使用公私密钥对中的私钥对信息摘要进行加密，生成数字签名。

上述手机终端的一个具体实施例中，所述特殊标识符包括预设的特定发送方号码或特定时间戳。

上述手机终端的一个具体实施例中，所述机卡接口具体通过执行机卡接口更新记录UPDATERECORD命令，将所述短消息写入用户卡。

上述手机终端的一个具体实施例中，所述写短消息单元具体利用安卓Android操作***开发包消息管理类中的协议数据单元PDU数据组织方法，将所述待签名数据组织为短消息；或者，使用消息内容解析类对开发者提供的写入消息方法，将所述待签名数据组织为短消息。

上述手机终端的一个具体实施例中，所述写短消息单元具体为独立的中间件或者耦合设置在所述应用软件中。

基于本发明上述实施例提供的数字签名的生成方法与手机终端，手机终端上的应用软件产生或接收到待签名数据后，可以利用手机操作***中的短消息类方法，将待签名数据组织为短消息，通过手机终端上的机卡接口，将短消息写入用户卡；用户卡发现写入短消息时，识别写入的短消息中是否包括预设的特殊标识符；若包括预设的特殊标识符，确定写入的短消息中包含待签名数据，从写入的短消息中解析出待签名数据，并通过手机终端的人机交互单元显示该待签名数据；接收到用户输入的确认信息后，利用用户卡采用预设的特定算法根据待签名数据生成信息摘要，并使用公私密钥对中的私钥对信息摘要进行加密，生成数字签名。与现有技术相比，本发明实施例利用智能手机终端普遍支持的短消息类相关方法，组织包含待签名数据的短消息，直接将该短消息从手机终端写入到用户卡，而不需要从网络以短消息形式下发到手机终端、再由手机终端将该短消息传递给用户卡，从而提高了待签名数据的传输效率，避免了无线干扰导致的待签名数据出错，并且节省了网络资源。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同描述一起用于解释本发明的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本发明，其中：

图1为本发明数字签名的生成方法一个实施例的流程图。

图2为本发明数字签名的生成方法实施例中的一个应用流程示意图。

图3为本发明手机终端一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图1为本发明数字签名的生成方法一个实施例的流程图。如图1所示，该实施例数字签名的生成方法包括：

110，响应于手机终端上的应用软件产生或接收到待签名数据，利用手机操作***（即：该手机终端上操作***）中的短消息类方法，将该待签名数据组织为短消息，该短消息中包括预设的特殊标识符与待签名数据，其中的特殊标识符用于标识短消息包含待签名数据，以与普通短消息相区分。

示例性地，该特殊标识符包括预设的特定发送方号码或特定时间戳或者其它预设标识。例如，将短消息中的发送方号码设置为特定发送方号码（如:13388888888）或者将时间戳设置为特定时间戳（如:2199-12-3123:59:59)。

该待签名数据可以由手机终端上的应用软件（也称为：手机应用软件）直接产生，例如，在本发明图2所示的一个应用实施例中，应用软件是银行A的手机客户端软件，用户使用该手机客户端软件登陆网络银行A，转账时产生内容为“从账号9558123456789012345转账到6226123456789012，金额123元”的待签名数据。另外，该待签名数据也可以由手机终端上的应用软件通过其他途径获取，例如，用户在互联网网上商城T购买货物，产生内容为“支付100元的货款给卖家甲”的待签名数据，网上商城T应用平台将该待签名数据通过无线数据连接传递给手机应用软件。

120，通过手机终端上的机卡接口，将该短消息写入用户卡。

示例性地，具体可以通过手机终端上的机卡接口执行机卡接口更新记录（UPDATERECORD）命令，将该短消息写入用户卡。

130，响应于用户卡中写入短消息，识别该写入的短消息中是否包括预设的特殊标识符。

140，响应于该写入的短消息中包括预设的特殊标识符，例如特定发送方号码13388888888或特定时间戳2199-12-3123:59:59，确定该写入的短消息中包含待签名数据。

否则，若该写入的短消息中未包括预设的特殊标识符，则该短消息为普通短消息，不执行本实施例的后续流程，按照正常短消息进行处理即可。

150，利用用户卡从该写入的短消息中解析出待签名数据，并通过手机终端的人机交互单元向用户显示该待签名数据。

160，响应于接收到用户针对该待签名数据输入的确认信息，利用用户卡采用预设的特定算法根据该待签名数据生成信息摘要，并使用公私密钥对中的私钥对信息摘要进行加密，生成数字签名。

例如：用户卡从短消息中解析出发送方号码是13388888888，判断该短消息中包含待签名数据；用户卡从该短消息中解析采用通用字符集（UCS2）编方式编码的以下待签名数据：

4ECE8D2653F700390035003500380031003200330034003500360037003800390030003100320033003400358F6C8D2652300036003200320036003100320033003400350036003700380039003000310032FF0C91D1989D003100320033514，

用户卡向用户显示UCS2编码的明文信息“从账号9558123456789012345转账到6226123456789012，金额123元”。

如用户确认同意上述信息，用户卡采用预设数字签名生成算法，例如，国密SM2算法、能同时用于加密和数字签名的RSA算法或者其他算法，进行数字签名运算，首先根据UCS2编码的待签名数据(即：4ECE8D2653F700390035003500380031003200330034003500360037003800390030003100320033003400358F6C8D2652300036003200320036003100320033003400350036003700380039003000310032FF0C91D1989D003100320033514)生成信息摘要，然后使用公私密钥对中的私钥对信息摘要进行加密，生成数字签名(r,s)。如图2所示，为本发明数字签名的生成方法实施例中的一个应用流程示意图。

基于本发明上述实施例提供的数字签名的生成方法，手机终端上的应用软件产生或接收到待签名数据后，可以利用手机操作***中的短消息类方法，将待签名数据组织为短消息，通过手机终端上的机卡接口，将短消息写入用户卡；用户卡发现写入短消息时，识别写入的短消息中是否包括预设的特殊标识符；若包括预设的特殊标识符，确定写入的短消息中包含待签名数据，从写入的短消息中解析出待签名数据，并通过手机终端的人机交互单元显示该待签名数据；接收到用户输入的确认信息后，利用用户卡采用预设的特定算法根据待签名数据生成信息摘要，并使用公私密钥对中的私钥对信息摘要进行加密，生成数字签名。与现有技术相比，本发明实施例利用智能手机终端普遍支持的短消息类相关方法，组织包含待签名数据的短消息，直接将该短消息从手机终端写入到用户卡，而不需要从网络以短消息形式下发到手机终端、再由手机终端将该短消息传递给用户卡，从而提高了待签名数据的传输效率，避免了无线干扰导致的待签名数据出错，并且节省了网络资源。

根据本发明数字签名的生成方法实施例的一个具体示例而非限制，以采用安卓（Android）操作***的智能手机终端为例，操作110～120中，利用手机操作***中的短消息类方法，将待签名数据组织为短消息写入用户卡具体可以是：利用安卓（Android）操作***开发包消息管理类中的协议数据单元（PDU）数据组织方法（android.telephony.SmsManager类的MakeSubmitPDU方法），将待签名数据组织为短消息并通过手机终端上的机卡接口写入用户卡。

根据本发明数字签名的生成方法实施例的另一个具体示例而非限制，以采用安卓（Android）操作***的智能手机终端为例，操作110～120中，利用手机操作***中的短消息类方法，将待签名数据组织为短消息写入用户卡具体也可以是：使用消息内容解析类对开发者提供的写入消息方法（ContentResolver.insert（Uriuri,ContentValuescontentValues）），将待签名数据组织为短消息并通过手机终端上的机卡接口写入用户卡。

本发明实施例中，可以通过手机应用软件来实现具体的应用，例如，银行的转帐应用。每一个应用可以通过一个应用标识（AID）在用户卡上或者后台上唯一标识，对于同一个手机终端用户ID,可以是一个应用使用一个公私密钥对，也可以是多个应用使用一个公私密钥对。本发明实施例中，可以预先基于手机终端用户标识（ID）与AID分配一个公私密钥对，也可以由用户卡在需要时生成公私密钥对。其中的手机终端用户ID可以唯一标识一个用户卡的身份，例如，用户卡的移动号码或者集成电路卡识别码（Integratecircuitcardidentity，ICCID）等。其中的公钥通过加密机等硬件安全存储在后台（例如：运营商的用户身份认证***），私钥则存放在用户卡中。

作为本发明数字签名的生成方法实施例的一个示例性应用，用户卡生成数字签名后，可以通过通信单元，将数字签名与原始待签名数据合并为一个数据报文发送给后台（例如：运营商的用户身份认证***）进行认证，数据报文中还包括AID与手机终端用户标识。认证平台接收到该数据报文后，基于AID与手机终端用户标识获取公私密钥对中的公钥，并利用该公私密钥对中的公钥对其中的数字签名进行解密，然后比较解密得到的信息摘要与根据原始待签名生成的信息摘要是否一致，若二者一致，则该数字签名通过认证，进行后续应用处理流程，例如，基于上述应用实施例，待签名数据是“从账号9558123456789012345转账到6226123456789012，金额123元。”的UCS2编码。

图3为本发明手机终端一个实施例的结构示意图。如图3所示，该实施例的手机终端可用做本发明上述实施例的手机终端，实现本发明上述各数字签名的生成方法实施例。如图3所示，该手机终端上设置有人机交互单元310且安装有手机操作***320，另外还包括应用软件330、写短消息单元340、机卡接口350与用户卡360。其中：

应用软件330，耦合设置在手机终端上，用于生成或者接收待签名数据。

写短消息单元340，用于响应于应用软件330产生或接收到待签名数据，利用手机操作***320中的短消息类方法，将该待签名数据组织为短消息，该短消息中包括预设的特殊标识符，其中的特殊标识符用于标识短消息包含待签名数据。示例性地，该特殊标识符包括预设的特定发送方号码或特定时间戳或者其它预设标识。

机卡接口350，用于将写短消息单元340组织成的短消息写入用户卡360。

示例性地，该机卡接口350具体可以通过执行机卡接口350更新记录（UPDATERECORD）命令，将短消息写入用户卡360。

用户卡360，用于响应于该用户卡360中写入短消息，识别该写入的短消息中是否包括预设的特殊标识符；响应于该写入的短消息中包括预设的特殊标识符，确定该写入的短消息中包含待签名数据；从该写入的短消息中解析出待签名数据，并通过手机终端的人机交互单元310显示该待签名数据；响应于人机交互单元310接收到用户针对该待签名数据输入的确认信息，采用预设的特定算法根据待签名数据生成信息摘要，并使用公私密钥对中的私钥对信息摘要进行加密，生成数字签名。

本发明上述实施例提供的手机终端，手机终端上的应用软件产生或接收到待签名数据后，可以利用手机操作***中的短消息类方法，将待签名数据组织为短消息，通过手机终端上的机卡接口，将短消息写入用户卡；用户卡发现写入短消息时，识别写入的短消息中是否包括预设的特殊标识符；若包括预设的特殊标识符，确定写入的短消息中包含待签名数据，从写入的短消息中解析出待签名数据，并通过手机终端的人机交互单元显示该待签名数据；接收到用户输入的确认信息后，利用用户卡采用预设的特定算法根据待签名数据生成信息摘要，并使用公私密钥对中的私钥对信息摘要进行加密，生成数字签名。与现有技术相比，本发明实施例利用智能手机终端普遍支持的短消息类相关方法，组织包含待签名数据的短消息，直接将该短消息从手机终端写入到用户卡，而不需要从网络以短消息形式下发到手机终端、再由手机终端将该短消息传递给用户卡，从而提高了待签名数据的传输效率，避免了无线干扰导致的待签名数据出错，并且节省了网络资源。

根据本发明手机终端实施例的一个具体示例而非限制，写短消息单元340具体可以利用安卓（Android）操作***320开发包消息管理类中的PDU数据组织方法，将待签名数据组织为短消息；或者，使用消息内容解析类对开发者提供的写入消息方法，将待签名数据组织为短消息。

根据本发明手机终端实施例的一个具体示例而非限制，在本发明上述各实施例的手机终端中，写短消息单元340具体可以采用独立的中间件实现，该中间件可以被手机应用软件调用，另外，也可以耦合设置在应用单元中。

本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。对于手机终端设备实施例而言，由于其与方法实施例基本对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

可能以许多方式来实现本发明的方法和手机终端备。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法和手机终端，用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本发明实施例利用智能手机终端普遍支持的短消息类相关方法，组织包含待签名数据的短消息，直接将该短消息从手机终端写入到用户卡，而不需要从网络以短消息形式下发到手机终端、再由手机终端将该短消息传递给用户卡，从而提高了待签名数据的传输效率，避免了无线干扰导致的待签名数据出错，并且节省了网络资源。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (9)

1.一种数字签名的生成方法，其特征在于，包括：

响应于手机终端上的应用软件产生或接收到待签名数据，利用手机操作***中的短消息类方法，将所述待签名数据组织为短消息，所述短消息中包括预设的特殊标识符，所述特殊标识符用于标识所述短消息包含待签名数据；

通过手机终端上的机卡接口，将所述短消息写入用户卡；

响应于用户卡中写入短消息，识别写入的短消息中是否包括预设的特殊标识符；

响应于写入的短消息中包括预设的特殊标识符，确定所述写入的短消息中包含待签名数据；

利用用户卡从写入的短消息中解析出待签名数据，并通过手机终端的人机交互单元显示该待签名数据；

响应于接收到用户输入的确认信息，用户卡采用预设的特定算法根据待签名数据生成信息摘要，并使用公私密钥对中的私钥对信息摘要进行加密，生成数字签名。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述特殊标识符包括预设的特定发送方号码或特定时间戳。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过手机终端上的机卡接口，将所述短消息写入用户卡包括：

通过手机终端上的机卡接口执行机卡接口更新记录UPDATERECORD命令，将所述短消息写入用户卡。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的方法，其特征在于，利用手机操作***中的短消息类方法，将所述待签名数据组织为短消息包括：

利用安卓Android操作***开发包消息管理类中的协议数据单元PDU数据组织方法，将所述待签名数据组织为短消息；或者

使用消息内容解析类对开发者提供的写入消息方法，将所述待签名数据组织为短消息。

5.一种手机终端，所述手机终端上设置有人机交互单元且安装有手机操作***，其特征在于，所述手机终端还包括：

应用软件，耦合设置在所述手机终端上，用于生成或者接收待签名数据；

写短消息单元，用于响应于所述应用软件产生或接收到待签名数据，利用手机操作***中的短消息类方法，将所述待签名数据组织为短消息，所述短消息中包括预设的特殊标识符，所述特殊标识符用于标识所述短消息包含待签名数据；

机卡接口，用于将所述短消息写入用户卡；

用户卡，用于响应于该用户卡中写入短消息，识别写入的短消息中是否包括预设的特殊标识符；响应于写入的短消息中包括预设的特殊标识符，确定所述写入的短消息中包含待签名数据；从写入的短消息中解析出待签名数据，并通过手机终端的人机交互单元显示该待签名数据；响应于人机交互单元接收到用户输入的确认信息，采用预设的特定算法根据待签名数据生成信息摘要，并使用公私密钥对中的私钥对信息摘要进行加密，生成数字签名。

6.根据权利要求5所述的手机终端，其特征在于，所述特殊标识符包括预设的特定发送方号码或特定时间戳。

7.根据权利要求5所述的手机终端，其特征在于，所述机卡接口具体通过执行机卡接口更新记录UPDATERECORD命令，将所述短消息写入用户卡。

8.根据权利要求5至7任意一项所述的手机终端，其特征在于，所述写短消息单元具体利用安卓Android操作***开发包消息管理类中的协议数据单元PDU数据组织方法，将所述待签名数据组织为短消息；或者，使用消息内容解析类对开发者提供的写入消息方法，将所述待签名数据组织为短消息。

9.根据权利要求5至7任意一项所述的手机终端，其特征在于，所述写短消息单元具体为独立的中间件或者耦合设置在应用单元中。