CN107733635A - 基于网关的数据安全传输方法 - Google Patents

基于网关的数据安全传输方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107733635A
CN107733635A CN201711227460.8A CN201711227460A CN107733635A CN 107733635 A CN107733635 A CN 107733635A CN 201711227460 A CN201711227460 A CN 201711227460A CN 107733635 A CN107733635 A CN 107733635A
Authority
CN
China
Prior art keywords
security gateway
side security
gateway
server
hasha
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201711227460.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107733635B (zh
Inventor
付强
常清雪
肖建
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sichuan Changhong Electric Co Ltd
Original Assignee
Sichuan Changhong Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sichuan Changhong Electric Co Ltd filed Critical Sichuan Changhong Electric Co Ltd
Priority to CN201711227460.8A priority Critical patent/CN107733635B/zh
Publication of CN107733635A publication Critical patent/CN107733635A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107733635B publication Critical patent/CN107733635B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/66—Arrangements for connecting between networks having differing types of switching systems, e.g. gateways
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L63/00—Network architectures or network communication protocols for network security
    • H04L63/04—Network architectures or network communication protocols for network security for providing a confidential data exchange among entities communicating through data packet networks
    • H04L63/0428—Network architectures or network communication protocols for network security for providing a confidential data exchange among entities communicating through data packet networks wherein the data content is protected, e.g. by encrypting or encapsulating the payload
    • H04L63/0435—Network architectures or network communication protocols for network security for providing a confidential data exchange among entities communicating through data packet networks wherein the data content is protected, e.g. by encrypting or encapsulating the payload wherein the sending and receiving network entities apply symmetric encryption, i.e. same key used for encryption and decryption
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L63/00—Network architectures or network communication protocols for network security
    • H04L63/04—Network architectures or network communication protocols for network security for providing a confidential data exchange among entities communicating through data packet networks
    • H04L63/0428—Network architectures or network communication protocols for network security for providing a confidential data exchange among entities communicating through data packet networks wherein the data content is protected, e.g. by encrypting or encapsulating the payload
    • H04L63/0442—Network architectures or network communication protocols for network security for providing a confidential data exchange among entities communicating through data packet networks wherein the data content is protected, e.g. by encrypting or encapsulating the payload wherein the sending and receiving network entities apply asymmetric encryption, i.e. different keys for encryption and decryption
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L63/00—Network architectures or network communication protocols for network security
    • H04L63/08—Network architectures or network communication protocols for network security for authentication of entities
    • H04L63/0823—Network architectures or network communication protocols for network security for authentication of entities using certificates
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/02—Protocols based on web technology, e.g. hypertext transfer protocol [HTTP]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/06—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols the encryption apparatus using shift registers or memories for block-wise or stream coding, e.g. DES systems or RC4; Hash functions; Pseudorandom sequence generators
    • H04L9/0643—Hash functions, e.g. MD5, SHA, HMAC or f9 MAC

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
  • Computer And Data Communications (AREA)

Abstract

本发明涉及信息安全传输领域，其公开了一种基于网关的数据安全传输方法，在不改变现有架构，不影响现有业务的前提下，实现数据安全传输。本发明中，通过在业务服务器之前，家庭网络入口处部署安全网关实现安全传输；在进行数据传输时，首先协商终端侧安全网关和业务服务器侧安全网关的会话密钥，然后对发送数据包进行签名并添加发送时间信息后采用会话密钥加密发送给接收端，在签名时加入了传输时间；接收端收到数据包后采用会话密钥进行解密，对发送时间信息进行验证，验证通过后签名进行校验。

Description

基于网关的数据安全传输方法
技术领域
本发明涉及信息安全传输领域，具体涉及一种基于网关的数据安全传输方法。
背景技术
随着物联网的逐步发展，越来越多的智能家电和家居逐渐走进人们的家庭里，生活的质量也随着科技的进步而得到提高。但是随之而来的安全问题也逐渐的显现出来，而且开始愈演愈烈，使得人们的个人信息处于危险的状态下。
由于终端设备本身资源的限制，传输时没有采用安全传输，或使用弱算法的安全传输方式，使得其中传输的信息可以轻易的被截取，从而导致个人信息暴露和自己的智能设备被恶意操控等不良的后果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提出一种基于网关的数据安全传输方法，在不改变现有架构，不影响现有业务的前提下，实现数据安全传输。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：
一种基于网关的数据安全传输方法，应用于包括终端侧安全网关、业务服务器侧安全网关、时间服务器和CA服务器的数据安全传输***中；所述终端侧安全网关和业务服务器侧安全网关中均设置有CA服务器颁发的用作身份唯一标识的证书，且均支持对称加密算法、非对称加密算法和单项哈希算法；该方法包括以下步骤：
a.终端侧安全网关与服务器侧安全网关之间建立会话密钥；
b.终端或服务器端作为发送端在发送http协议包时的处理步骤包括b1-b4：
b1.从时间服务器获得当前的时间值，然后以头部字段名time，值为获取的当前时间值的格式写入http协议的头部，记为HTTPAT；
b2.对HTTPAT使用单项哈希函数生成hashA值；
b3.使用发送端私钥对hashA进行加密，生成enhashA，然后以头部字段名sign，值为enhashA的格式写入http协议的头部，记为HTTPAS；
b4.采用步骤a中建立的会话密钥对HTTPAS进行加密生成HTTPAD，然后发送给接收端；
c.服务器端或终端作为接收端在接收http协议包时的处理步骤包括c1-c7：
c1.使用会话密钥解密HTTPAD，得到HTTPAS；
c2.从HTTPAS的头信息中获得发送端的发送时间值；
c3.从时间服务器获取当前时间并与发送端的发送时间值进行比较，判断差值是否在阈值范围内，若是，则进入步骤c4,否则，丢弃数据包，断开连接；
c4.将发送端的公钥和发送时间进行拼接，以此判断数据包是否已经被接收端存储，如果是，则丢弃该数据包，断开连接；否则，对该数据包进行存储，进入步骤c5；
c5.从HTTPAS的头信息中删除头部字段名为sign，值为enhashA的部分，获得HTTPAT；然后使用发送端公钥解密得到hashA；
c6.对HTTPAT使用单项哈希函数生成hashA′值；
c7.比较hashA′和步骤c5中的hashA，如果相等，则安全传输已完成；否则，丢弃数据包，断开连接。
作为进一步优化，步骤a具体包括：
a1.终端侧安全网关与业务服务器侧安全网关之间交换CA服务器颁发的证书，并在CA服务器验证证书的信息；
a2.业务服务器侧安全网关生成随机密钥，先使用终端侧安全网关的公钥加密，然后再使用服务器侧安全网关的私钥进行加密；
a3.终端侧安全网关先使用服务器侧的公钥解密，然后再使用自己的私钥解密，得到会话密钥；
a4.终端侧安全网关发送确认数据包。
作为进一步优化，步骤c3中，所述阈值范围为3分钟。
本发明的有益效果是：
使用可信CA颁发的证书，以及互联网时间服务器提供安全传输的基础，通过在业务服务器之前，家庭网络入口处部署安全网关实现安全传输，在不改变现有架构，不影响业务的条件下，保障传输的安全，加强了***的安全性。
附图说明
图1为实现数据安全传输的网关部署示意图。
具体实施方式
本发明旨在提出一种基于网关的数据安全传输方法，在不改变现有架构，不影响现有业务的前提下，实现数据安全传输。
在实施本发明之前，需要在业务服务器之前，家庭网络入口处部署安全网关，如图1所示；终端侧安全网关和业务服务器侧安全网关中均设置有CA服务器颁发的用作身份唯一标识的证书，且均支持对称加密算法(如aes，用于密文传输)、非对称加密算法(如rsa，用于进行签名)和单项哈希算法(如sha256，用于信息的完整性)；
在部署上述网关后，实现的数据安全传输方法包括以下步骤：
1)终端侧安全网关和业务服务器侧安全网关之间使用CA的证书和算法建立会话密钥：
a)终端侧安全网关与业务服务器侧安全网关之间交换CA颁发的证书，在CA服务器那里验证证书的信息；
b)服务器侧安全网关生成随机密钥作为会话密钥，先使用终端侧安全网关的公钥加密，然后再使用服务器侧安全网关的私钥进行加密；
c终端侧安全网关先使用服务器侧的公钥解密，然后再使用自己的私钥解密，得到会话密钥；
d)终端侧安全网关发送确认数据包。
2)发送http协议包的一端使用如下处理方式：
a)从时间服务器获得当前的时间值，以头字段名time，值为获取时间的格式写入http协议的头部，记为HTTPAT
b)对HTTPAT使用单项哈希函数生成hashA值；
c)使用发送端的私钥对hashA进行加密，生成enhashA，以头字段名sign，值为enhashA的格式写入http协议的头部，记为HTTPAS；
d)使用1)中的会话密钥对HTTPAS进行加密，生成HTTPAD，然后发送。
3)接收端使用如下处理方式：
a)使用会话密钥解密HTTPAD，得到HTTPAS；
b)从HTTPAS的头信息中获得time及其值；
c)从时间服务器获取当前时间，与b)中的时间值比较，如果差值在接受范围(比如3分钟)，则进行下一步；否则丢弃数据包，断开连接；
d)将发送端的公钥和发送时间拼接，判断接收端是否已经接收过此数据包，如果是，则丢弃此数据包，断开连接；否则，将其存储，进行下一步；
e)从HTTPAS的头信息中获得并删除头为sign，值为enhashA的部分，使用发送端公钥解密得到hashA；删除sign头之后的http包即是2)a)中的HTTPAT；
f)对HTTPAT使用单项哈希函数生成hashA′值；
g)比较f)中的hashA′和e)中的hashA；如果相等，安全传输已完成；否则丢弃数据，断开连接。

Claims (3)

1.基于网关的数据安全传输方法，其特征在于，应用于包括终端侧安全网关、业务服务器侧安全网关、时间服务器和CA服务器的数据安全传输***中；所述终端侧安全网关和业务服务器侧安全网关中均设置有CA服务器颁发的用作身份唯一标识的证书，且均支持对称加密算法、非对称加密算法和单项哈希算法；
该方法包括以下步骤：
a.终端侧安全网关与服务器侧安全网关之间建立会话密钥；
b.终端或服务器端作为发送端在发送http协议包时的处理步骤包括b1-b4：
b1.从时间服务器获得当前的时间值，然后以头部字段名time，值为获取的当前时间值的格式写入http协议的头部，记为HTTPAT；
b2.对HTTPAT使用单项哈希函数生成hashA值；
b3.使用发送端私钥对hashA进行加密，生成enhashA，然后以头部字段名sign，值为enhashA的格式写入http协议的头部，记为HTTPAS；
b4.采用步骤a中建立的会话密钥对HTTPAS进行加密生成HTTPAD，然后发送给接收端；
c.服务器端或终端作为接收端在接收http协议包时的处理步骤包括c1-c7：
c1.使用会话密钥解密HTTPAD，得到HTTPAS；
c2.从HTTPAS的头信息中获得发送端的发送时间值；
c3.从时间服务器获取当前时间并与发送端的发送时间值进行比较，判断差值是否在阈值范围内，若是，则进入步骤c4,否则，丢弃数据包，断开连接；
c4.将发送端的公钥和发送时间进行拼接，以此判断数据包是否已经被接收端存储，如果是，则丢弃该数据包，断开连接；否则，对该数据包进行存储，进入步骤c5；
c5.从HTTPAS的头信息中删除头部字段名为sign，值为enhashA的部分，获得HTTPAT；然后使用发送端公钥解密得到hashA；
c6.对HTTPAT使用单项哈希函数生成hashA′值；
c7.比较hashA′和步骤c5中的hashA，如果相等，则安全传输已完成；否则，丢弃数据包，断开连接。
2.如权利要求1所述的基于网关的数据安全传输方法，其特征在于，
步骤a具体包括：
a1.终端侧安全网关与业务服务器侧安全网关之间交换CA服务器颁发的证书，并在CA服务器验证证书的信息；
a2.业务服务器侧安全网关生成随机密钥，先使用终端侧安全网关的公钥加密，然后再使用服务器侧安全网关的私钥进行加密；
a3.终端侧安全网关先使用服务器侧的公钥解密，然后再使用自己的私钥解密，得到会话密钥；
a4.终端侧安全网关发送确认数据包。
3.如权利要求1或2所述的基于网关的数据安全传输方法，其特征在于，步骤c3中，所述阈值范围为3分钟。
CN201711227460.8A 2017-11-29 2017-11-29 基于网关的数据安全传输方法 Active CN107733635B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711227460.8A CN107733635B (zh) 2017-11-29 2017-11-29 基于网关的数据安全传输方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711227460.8A CN107733635B (zh) 2017-11-29 2017-11-29 基于网关的数据安全传输方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107733635A true CN107733635A (zh) 2018-02-23
CN107733635B CN107733635B (zh) 2020-10-09

Family

ID=61220155

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711227460.8A Active CN107733635B (zh) 2017-11-29 2017-11-29 基于网关的数据安全传输方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107733635B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109379333A (zh) * 2018-09-10 2019-02-22 安徽师范大学 基于网络层的安全传输方法
CN109413643A (zh) * 2018-10-10 2019-03-01 湖北三好电子有限公司 无线医疗网关装置及***
CN109474613A (zh) * 2018-12-11 2019-03-15 北京数盾信息科技有限公司 一种基于身份认证的高速公路信息发布专网安全加固***
CN111556064A (zh) * 2020-05-06 2020-08-18 广东纬德信息科技股份有限公司 基于电力网关的密钥管理方法、装置、介质及终端设备
CN112995230A (zh) * 2021-05-18 2021-06-18 杭州海康威视数字技术股份有限公司 加密数据处理方法、装置和***
CN116318759A (zh) * 2022-09-09 2023-06-23 中国地质调查局西宁自然资源综合调查中心 一种实时加密传输的数据汇聚方法及***

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104219228A (zh) * 2014-08-18 2014-12-17 四川长虹电器股份有限公司 一种用户注册、用户识别方法及***
CN104901952A (zh) * 2015-05-04 2015-09-09 太原科技大学 一种应对新攻击模式的Woo-Lam协议的改进方法
CN105681470A (zh) * 2012-03-29 2016-06-15 北京奇虎科技有限公司 基于超文本传输协议的通信方法、服务器、终端
CN106470103A (zh) * 2015-08-17 2017-03-01 苏宁云商集团股份有限公司 一种客户端发送加密url请求的方法和***
US20170187531A1 (en) * 2015-12-28 2017-06-29 International Business Machines Corporation Providing encrypted personal data to applications based on established policies for release of the personal data
CN106911684A (zh) * 2017-02-17 2017-06-30 武汉斗鱼网络科技有限公司 一种鉴权方法及***
CN107277061A (zh) * 2017-08-08 2017-10-20 四川长虹电器股份有限公司 基于iot设备的端云安全通信方法
CN107295024A (zh) * 2017-08-24 2017-10-24 四川长虹电器股份有限公司 一种实现Web前端安全登陆和访问的方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105681470A (zh) * 2012-03-29 2016-06-15 北京奇虎科技有限公司 基于超文本传输协议的通信方法、服务器、终端
CN104219228A (zh) * 2014-08-18 2014-12-17 四川长虹电器股份有限公司 一种用户注册、用户识别方法及***
CN104901952A (zh) * 2015-05-04 2015-09-09 太原科技大学 一种应对新攻击模式的Woo-Lam协议的改进方法
CN106470103A (zh) * 2015-08-17 2017-03-01 苏宁云商集团股份有限公司 一种客户端发送加密url请求的方法和***
US20170187531A1 (en) * 2015-12-28 2017-06-29 International Business Machines Corporation Providing encrypted personal data to applications based on established policies for release of the personal data
CN106911684A (zh) * 2017-02-17 2017-06-30 武汉斗鱼网络科技有限公司 一种鉴权方法及***
CN107277061A (zh) * 2017-08-08 2017-10-20 四川长虹电器股份有限公司 基于iot设备的端云安全通信方法
CN107295024A (zh) * 2017-08-24 2017-10-24 四川长虹电器股份有限公司 一种实现Web前端安全登陆和访问的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
苏锐丹; 丁振国; 周利华: "一种实用的面向Web的公平防抵赖协议", 《 西安电子科技大学学报》 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109379333A (zh) * 2018-09-10 2019-02-22 安徽师范大学 基于网络层的安全传输方法
CN109379333B (zh) * 2018-09-10 2021-04-13 安徽师范大学 基于网络层的安全传输方法
CN109413643A (zh) * 2018-10-10 2019-03-01 湖北三好电子有限公司 无线医疗网关装置及***
CN109474613A (zh) * 2018-12-11 2019-03-15 北京数盾信息科技有限公司 一种基于身份认证的高速公路信息发布专网安全加固***
CN111556064A (zh) * 2020-05-06 2020-08-18 广东纬德信息科技股份有限公司 基于电力网关的密钥管理方法、装置、介质及终端设备
CN111556064B (zh) * 2020-05-06 2022-03-11 广东纬德信息科技股份有限公司 基于电力网关的密钥管理方法、装置、介质及终端设备
CN112995230A (zh) * 2021-05-18 2021-06-18 杭州海康威视数字技术股份有限公司 加密数据处理方法、装置和***
CN116318759A (zh) * 2022-09-09 2023-06-23 中国地质调查局西宁自然资源综合调查中心 一种实时加密传输的数据汇聚方法及***

Also Published As

Publication number Publication date
CN107733635B (zh) 2020-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107733635A (zh) 基于网关的数据安全传输方法
US11757864B1 (en) Certificate authentication
CN108650227B (zh) 基于数据报安全传输协议的握手方法及***
US11228442B2 (en) Authentication method, authentication apparatus, and authentication system
CN106506470B (zh) 网络数据安全传输方法
CN109347809A (zh) 一种面向自主可控环境下的应用虚拟化安全通信方法
CN104486077B (zh) 一种VoIP实时数据安全传输的端到端密钥协商方法
EP1946479B1 (en) Communication securiy
CN105162599B (zh) 一种数据传输***及其传输方法
CN106878016A (zh) 数据发送、接收方法及装置
CN104702611A (zh) 一种保护安全套接层会话密钥的设备及方法
CN109068321B (zh) 协商会话密钥的方法、***、移动终端及智能家居设备
CN103095696A (zh) 一种适用于用电信息采集***的身份认证和密钥协商方法
JP2013502782A (ja) 暗号化情報をネゴシエートするための方法、デバイス、およびネットワークシステム
CN108683647A (zh) 一种基于多重加密的数据传输方法
CN113630407B (zh) 使用对称密码技术增强mqtt协议传输安全的方法和***
CN102036238A (zh) 一种基于公钥实现用户与网络认证和密钥分发的方法
CN109151508A (zh) 一种视频加密方法
CN113612605A (zh) 使用对称密码技术增强mqtt协议身份认证方法、***和设备
CN112637136A (zh) 加密通信方法及***
CN115567206A (zh) 采用量子分发密钥实现网络数据报文加解密方法及***
KR101481403B1 (ko) 차량용 데이터의 인증 및 획득 방법
CN108040071B (zh) 一种VoIP音视频加密密钥动态切换方法
CN101552666B (zh) 一种实时流媒体加密传输的方法
CN114826659A (zh) 一种加密通讯方法及***

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant