CN104636960A - 一种基于云计算技术的电子***安全中间件构建方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于云计算技术的电子***安全中间件构建方法，该方法是使用云计算技术构造安全中间件云安全服务，对云端安全KEY设备、安全服务器设备进行发行和管理，同时通过云计算技术中的资源调度服务，对其中存在业务高峰、低谷的服务模块进行计算资源平衡；采用专用通信协议向云端安全KEY设备进行证书、算法灌装，并通过设备对外发布API接口，为电子***用户提供线下的、可移动、单线程的安全服务；通过标准目录服务LDAP、证书状态查询服务OCSP对云端安全服务器设备进行证书同步，为电子***用户提供基于局域网的、多线程安全服务；由云安全服务、云端KEY设备、云端安全服务器共同组成云安全中间件的一种方法。
Description
技术领域
本发明涉及金融税控领域,具体地说是一种基于云计算技术的电子***安全中间件构建方法。
背景技术
目前，电子***以其低成本、易用、易维护等优势，已经成为全国***改革的必然趋势，但是其基于传统架构的安全支撑体系，在***建设过程中却不断地暴露出计算资源分配失衡、重复投资建设、***耦合度高等问题，甚至无法满足用户的大分散、小集中的业务分布模型，例如：
A．由于电子******属于交易型业务***，因此其存在业务高峰期、低谷期持续更迭的情况。在业务高峰期，其安全支撑体系业务请求急剧增加，***压力升高，不堪重负；而在业务低谷期，由于其安全支撑体系业务请求急剧减少，***大量计算资源又被闲置，造成资源浪费；
B．对于电子***用户大分散、小集中的业务分布模型，传统安全支撑体系由于缺乏必要的灵活性，因此无法进行有效支撑：对于绝大部分业务分散的纳税人，需要的是单线程的线上/线下安全服务；对于小部分业务集中的纳税人，需要的则是多线程的安全服务。传统安全架构体系的模式化建设方式，无法满足这种灵活多变的业务需求；
C．传统安全架构体系下，***间耦合度非常高，造成实施、维护非常复杂，无法进行热维护。
这些问题的存在，造成了电子***在推广过程中的迟滞，已经严重影响到***推广及客户满意度，成为制约电子***快速发展的瓶颈。
该发明提出了一种新的，使用云计算技术封装安全中间件的方法。通过该方法，使用云计算架构来构建安全中间件体系，利用其SAAS层的动态调整资源能力，保证安全计算服务合理分配计算资源；利用分布式计算技术，实现对基于PKI的安全服务重构，以进行计算调度和负载均衡；利用云端设备，针对不同业务分布模型的纳税人提供单线程（或多线程）的线上（或线下）安全服务；通过SOA服务方式，对外发布安全中间件服务接口（签名、验签、加密、解密、安全认证、安全时间等），降低***耦合度。以解决传统安全体系在电子***应用过程中所面临的问题。
发明内容
本发明涉及一种在税务行业内，使用云计算技术构建电子***安全中间件服务的方法，具体的说一种使用云计算技术构造安全中间件云安全服务，对云端安全KEY设备、安全服务器设备进行发行和管理，同时通过云计算技术中的资源调度服务，对其中存在业务高峰、低谷的服务模块进行计算资源平衡；采用专用通信协议向云端安全KEY设备进行证书、算法灌装，并通过设备对外发布API接口，为电子***用户提供线下的、可移动、单线程的安全服务；通过标准目录服务（LDAP）、证书状态查询服务（OCSP）对云端安全服务器设备进行证书同步，为电子***用户提供基于局域网的、多线程安全服务；由云安全服务、云端KEY设备、云端安全服务器共同组成云安全中间件的一种方法。
本发明的目的是按以下方式实现的，采用云计算技术来构造云计算应用平台的安全中间件云安全服务，服务包括云证书数据库服务、云目录服务LDAP、云证书状态查询服务OCSP、云端安全服务器设备管理服务、云签名和验签服务、云加密和解密服务、云身份认证服务，通过云计算技术中的资源调度服务，对其中存在业务高峰、低谷的签名和验签服务、加密和解密服务、身份认证服务进行计算资源平衡；通过云安全设备管理服务，对云端安全KEY设备、云端安全服务器设备进行发行和管理，云端安全KEY设备采用专用通信协议，从云安全服务进行证书、算法灌装；内有安全审计日志功能，对所有计算操作进行记录；对外发布API接口，为电子***用户提供线下的、可移动的安全服务；
云端安全服务器设备只能单线程进行单一任务处理，适用于业务分散的纳税人用户，云端安全服务器设备采用标准目录服务LDAP、证书状态查询服务OCSP与云安全服务进行证书同步，为电子***用户提供基于局域网的安全服务，可多线程批量处理用户的安全服务请求，适用于业务集中的用户；云安全服务、云端安全KEY设备、云端安全服务器共同组成云安全中间件，完成基于云计算技术的安全中间件服务。
构建云计算应用平台，包括云资源调度服务器、云应用服务器、云存储服务器、云门限加密服务器、云审计监控服务器，云计算应用平台提供IAAS、PAAS、SAAS层云服务，支持通用分布式计算或计算语言***运行。
在云计算应用平台基础上，构建云安全服务，该云安全服务包括云证书数据库服务、云目录服务LDAP、云证书状态查询服务OCSP、云安全设备管理服务、云签名和验签服务、云加密和解密服务、云身份认证服务；云安全服务运行在云平台SAAS层。
云安全服务采用分布式计算语言开发，可被云平台的SAAS层资源调度模块拆分为代码段或子程序，以形成代码镜像进行分布式计算或者形成服务负载均衡。
云安全服务支持基于PKI的安全体系；支持PKCS#11公钥加密标准；支持X.509格式的安全证书管理；支持SM1、SM2、SM3、SM4、RSA、3DES算法灌装；以SOA形式对外发布签名和验签、加密和解密、身份认证接口服务API。
云端安全KEY设备，由证书灌装区、算法灌装区、安全审计区及COS等几部分组成；其中证书灌装区由COS通过专用通信协议进行X.509格式证书灌装，证书灌装完成后只能在安全KEY设备内进行实用，不可在设备外读取；算法灌装区与云安全服务支持的算法相同，可支持SM1、SM2、SM3、SM4、RSA、3DES算法灌装，被应用于签名和验签、加密和解密、身份认证服务；安全审计区用于记录安全审计日志。
云端安全KEY设备只能单线程进行单一安全任务处理，不可以同时对多个安全服务请求进行响应。
云端安全服务器设备，由云端证书数据库服务、云端目录服务LDAP、云端证书状态查询服务OCSP、云端安全审计服务、（签名和验签、加密和解密、身份认证的云端算法服务组成；由云端目录服务LDAP、云端证书状态查询服务OCSP与云安全服务进行证书及状态同步；证书由云端证书数据库服务进行统一管理，只可在设备内使用，不可在设备外读取；云端算法服务与云安全服务支持算法相同，可支持SM1、SM2、SM3、SM4、RSA、3DES算法灌装，被应用于签名和验签、加密和解密、身份认证服务；所有安全服务器的操作，由云端安全审计服务授权并进行纪录。
云端安全服务器设备多线程批量处理用户的安全服务请求，同时处理多笔安全服务业务。
纳税人在使用安全服务之前，需要到云安全服务的“云安全设备管理服务”模块中进行注册，并选择所使用的安全设备及安全服务类型，由云安全服务统一管理。
本发明的有益效果是：解决传统安全体系在电子***应用过程中所存在的计算资源分配失衡、重复投资建设、***耦合度高、无法有效满足业务分布模型等问题。
附图说明
图1是基于云计算技术的电子***安全中间件架构示意图；
图2是本发明所使用的云端KEY设备结构示意图；
图3是本法名所使用的云端安全服务器设备结构示意图。
具体实施方式
参照说明书附图对本发明的方法作以下详细地说明。
一种基于云计算技术的电子***安全中间件构建方法，是采用云计算技术来构造安全中间件云安全服务，包括云证书数据库服务、云目录服务LDAP、云证书状态查询服务OCSP、云安全设备管理服务、云签名和验签服务、云加密和解密服务、云身份认证服务等；通过云计算技术中的资源调度服务，对其中存在业务高峰、低谷的签名和验签服务、加密和解密服务、身份认证服务进行计算资源平衡；通过云安全设备管理服务，对云端安全KEY设备、安全服务器设备进行发行和管理。云端安全KEY设备采用专用通信协议，从云安全服务进行证书、算法灌装；内用安全审计日志功能，对所有计算操作进行纪录；对外发布API接口，为电子***用户提供线下的、可移动的安全服务；该设备只能单线程进行单一任务处理，适用于业务分散的纳税人用户。云端安全服务器设备采用标准目录服务LDAP、证书状态查询服务OCSP与云安全服务进行证书同步，为电子***用户提供基于局域网的安全服务，可多线程批量处理用户的安全服务请求，适用于业务集中的用户。由云安全服务、云端安全KEY设备、云端安全服务器共同组成云安全中间件，共同完成构建基于云计算技术的安全中间件服务的目的，其实现步骤如下：
1) 构建云计算应用平台，包括云资源调度服务器、云应用服务器、云存储服务器、云门限加密服务器、云审计监控服务器等，该平台提供IAAS、PAAS、SAAS层云服务，支持通用分布式计算或计算语言***运行；
2) 在云计算应用平台基础上，构建云安全服务，该云安全服务包括云证书数据库服务、云目录服务（LDAP）、云证书状态查询服务（OCSP）、云安全设备管理服务、云签名（验签）服务、云加密（解密）服务、云身份认证服务；云安全服务运行在云平台SAAS层；
3) 云安全服务采用分布式计算语言开发，可被云平台的SAAS层资源调度模块拆分为代码段或子程序，以形成代码镜像进行分布式计算或者形成服务负载均衡；
4) 云安全服务支持基于PKI的安全体系；支持PKCS#11公钥加密标准；支持X.509格式的安全证书管理；支持SM1、SM2、SM3、SM4、RSA、3DES算法灌装；以SOA形式对外发布签名（验签）、加密（解密）、身份认证接口服务API；
5) 云端安全KEY设备，由证书灌装区、算法灌装区、安全审计区及COS等几部分组成；其中证书灌装区由COS通过专用通信协议进行X.509格式证书灌装，证书灌装完成后只能在安全KEY设备内进行实用，不可在设备外读取；算法灌装区与云安全服务支持的算法相同，可支持SM1、SM2、SM3、SM4、RSA、3DES算法灌装，被应用于签名和验签、加密和解密）、身份认证服务；安全审计区用于纪录安全审计日志；
6) 云端安全KEY设备只能单线程进行单一安全任务处理，不可以同时对多个安全服务请求进行响应；
7) 云端安全服务器设备，由云端证书数据库服务、云端目录服务LDAP、云端证书状态查询服务OCSP、云端安全审计服务、签名和验签、加密和解密、身份认证的云端算法服务组成；由云端目录服务LDAP、云端证书状态查询服务OCSP与安全服务进行证书及状态同步；证书由云端证书数据库服务进行统一管理，只可在设备内使用，不可在设备外读取；云端算法服务与云安全服务支持算法相同，可支持SM1、SM2、SM3、SM4、RSA、3DES算法灌装，被应用于签名和验签、加密和解密、身份认证服务；所有安全服务器的操作，由云端安全审计服务授权并进行纪录；
8) 云端安全服务器设备可以多线程批量处理用户的安全服务请求，同时处理多笔安全服务业务；
9) 纳税人在使用安全服务之前，需要到云安全服务的“云安全设备管理服务”模块中进行注册，并选择所使用的安全设备及安全服务类型，由云安全服务统一管理；
10) 纳税人在进行电子***业务时，根据所选中间件的安全服务类型，直接调用统一SOA API即可完成包括身份认证、签名验签、加密解密、安全时间等在内的各项服务。
除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
Claims (10)
1.一种基于云计算技术的电子***安全中间件构建方法，其特征在于，采用云计算技术来构造云计算应用平台的安全中间件云安全服务，服务包括云证书数据库服务、云目录服务LDAP、云证书状态查询服务OCSP、云端安全服务器设备管理服务、云签名和验签服务、云加密和解密服务、云身份认证服务，通过云计算技术中的资源调度服务，对其中存在业务高峰、低谷的签名和验签服务、加密和解密服务、身份认证服务进行计算资源平衡；通过云安全设备管理服务，对云端安全KEY设备、云端安全服务器设备进行发行和管理，云端安全KEY设备采用专用通信协议，从云安全服务进行证书、算法灌装；内有安全审计日志功能，对所有计算操作进行记录；对外发布API接口，为电子***用户提供线下的、可移动的安全服务；
云端安全服务器设备只能单线程进行单一任务处理，适用于业务分散的纳税人用户，云端安全服务器设备采用标准目录服务LDAP、证书状态查询服务OCSP与云安全服务进行证书同步，为电子***用户提供基于局域网的安全服务，可多线程批量处理用户的安全服务请求，适用于业务集中的用户；云安全服务、云端安全KEY设备、云端安全服务器共同组成云安全中间件，完成基于云计算技术的安全中间件服务。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：构建云计算应用平台，包括云资源调度服务器、云应用服务器、云存储服务器、云门限加密服务器、云审计监控服务器，云计算应用平台提供IAAS、PAAS、SAAS层云服务，支持通用分布式计算或计算语言***运行。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在云计算应用平台基础上，构建云安全服务，该云安全服务包括云证书数据库服务、云目录服务LDAP、云证书状态查询服务OCSP、云安全设备管理服务、云签名和验签服务、云加密和解密服务、云身份认证服务；云安全服务运行在云平台SAAS层。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：云安全服务采用分布式计算语言开发，可被云平台的SAAS层资源调度模块拆分为代码段或子程序，以形成代码镜像进行分布式计算或者形成服务负载均衡。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：云安全服务支持基于PKI的安全体系；支持PKCS#11公钥加密标准；支持X.509格式的安全证书管理；支持SM1、SM2、SM3、SM4、RSA、3DES算法灌装；以SOA形式对外发布签名和验签、加密和解密、身份认证接口服务API。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：云端安全KEY设备，由证书灌装区、算法灌装区、安全审计区及COS等几部分组成；其中证书灌装区由COS通过专用通信协议进行X.509格式证书灌装，证书灌装完成后只能在安全KEY设备内进行实用，不可在设备外读取；算法灌装区与云安全服务支持的算法相同，可支持SM1、SM2、SM3、SM4、RSA、3DES算法灌装，被应用于签名和验签、加密和解密、身份认证服务；安全审计区用于记录安全审计日志。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：云端安全KEY设备只能单线程进行单一安全任务处理，不可以同时对多个安全服务请求进行响应。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：云端安全服务器设备，由云端证书数据库服务、云端目录服务LDAP、云端证书状态查询服务OCSP、云端安全审计服务、（签名和验签、加密和解密、身份认证的云端算法服务组成；由云端目录服务LDAP、云端证书状态查询服务OCSP与云安全服务进行证书及状态同步；证书由云端证书数据库服务进行统一管理，只可在设备内使用，不可在设备外读取；云端算法服务与云安全服务支持算法相同，可支持SM1、SM2、SM3、SM4、RSA、3DES算法灌装，被应用于签名和验签、加密和解密、身份认证服务；所有安全服务器的操作，由云端安全审计服务授权并进行纪录。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：云端安全服务器设备多线程批量处理用户的安全服务请求，同时处理多笔安全服务业务。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：纳税人在使用安全服务之前，需要到云安全服务的“云安全设备管理服务”模块中进行注册，并选择所使用的安全设备及安全服务类型，由云安全服务统一管理。
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Legal Events
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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Effective date of registration: 20180809 Address after: 250100 S06 tower, 1036, Chao Lu Road, hi tech Zone, Ji'nan, Shandong. Patentee after: Shandong wave cloud Mdt InfoTech Ltd Address before: 250100 Ji'nan hi tech Zone No. 2877, Shandong Province Patentee before: Inspur Group Co., Ltd. |
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 250100 No. 1036 Tidal Road, Jinan High-tech Zone, Shandong Province, S01 Building, Tidal Science Park Patentee after: Inspur cloud Information Technology Co., Ltd Address before: 250100 Ji'nan science and technology zone, Shandong high tide Road, No. 1036 wave of science and Technology Park, building S06 Patentee before: SHANDONG LANGCHAO YUNTOU INFORMATION TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
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| CP03 | Change of name, title or address |