CN114553510A - 一种业务密钥分发***、方法及可读存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明具体涉及一种业务密钥分发***、方法及可读存储介质。***包括：业务密钥管理单元向加密机发送业务密钥申请，接收业务密钥标识，并向加密密钥管理单元申请加密密钥标识；加密密钥管理单元向加密机发送加密密钥申请，将加密密钥发送给业务单元，将加密密钥标识发送给业务密钥管理单元；加密机基于加密密钥对业务密钥进行加密生成对应的业务密钥密文；业务单元能够基于加密密钥对业务密钥密文进行解密得到对应的业务密钥明文。本发明还公开了业务密钥分发方法及可读存储介质。本发明的业务密钥分发***中仅有业务单元能够知晓业务密钥明文，从而能够提高业务密钥分发和管理的安全性。

Description

一种业务密钥分发***、方法及可读存储介质
技术领域
本发明涉及密钥管理技术领域，具体涉及一种业务密钥分发***、方法及可读存储介质。
背景技术
密钥是一种参数，它是在明文转换为密文或将密文转换为明文的算法中输入的参数。例如银行使用各种类型的终端设备来完成金融交易时，例如：ATM、POS、PINPAD等，每台终端设备都会存放一定数量的业务密钥（终端密钥），业务密钥用于保护银行卡用户的PIN等敏感信息和保证数据传输的安全性。
目前，各行各业只要涉及密钥都会一个密钥管理***，来确保密钥存储与传输安全。例如，公开号为CN107493167A的中国专利就公开了一种《终端密钥分发***及其终端密钥分发方法》，其终端密钥分发***包括电子密函平台、密钥分发器和终端设备，密钥分发器包括业务处理芯片、安全处理芯片、内置硬件、业务处理***和安全处理***，业务处理***用于验证操作人员合法性、接收外部认证和指令请求，并将处理的结果发送给安全处理***及操作内置硬件，安全处理***用于实现终端密钥安全的存储和分发，包括第二指令执行模块，第二指令执行模块用于外部接入设备的认证、管理密钥存储、读取、分发、删除和生成保护因子。
上述现有方案中的业务密钥（终端密钥）分发***通过电子密函平台生成业务密钥，然后通过密钥分发器对业务密钥进行加密，得到业务密钥密文，最后业务单元（终端设备）对业务密钥密文进行解密，得到业务密钥的明文。现有方案对业务密钥进行了加密传输，这能够在一定程度上保证业务密钥传输的安全性。但是，现有方案中生成的业务密钥在电子密函平台和密钥分发器中都是明文存储的，使得具有相关权限的操作人员能够直接获取业务密的明文，导致业务密钥分发的安全性仍然不足。因此，如何设计一种能够提高业务密钥分发安全性的密钥分发方法是亟需解决的技术问题。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种业务密钥分发***，使得仅有业务单元能够知晓业务密钥明文，从而能够提高业务密钥分发和管理的安全性。
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：
一种业务密钥分发***，包括业务单元、业务密钥管理单元、加密密钥管理单元和加密机；
其中，业务单元，用于向业务密钥管理单元申请业务密钥，并输入业务标识；
业务密钥管理单元，用于基于业务单元的申请向加密机发送业务密钥申请和业务标识，使得加密机能够基于业务密钥申请和业务标识生成对应的业务密钥和业务密钥标识；然后接收加密机的业务密钥标识，并向加密密钥管理单元申请加密密钥标识；
加密密钥管理单元，用于基于业务密钥管理单元的申请向加密机发送加密密钥申请，使得加密机能够基于加密密钥申请生成对应的加密密钥和加密密钥标识；然后接收加密机的加密密钥和加密密钥标识，将加密密钥发送给业务单元，并将加密密钥标识发送给业务密钥管理单元，使得业务密钥管理单元能够将业务密钥标识和加密密钥标识发送给加密机；
加密机，用于基于业务密钥标识和加密密钥标识获取对应的业务密钥和加密密钥，并基于加密密钥对业务密钥进行加密生成对应的业务密钥密文；然后将业务密钥密文发送给业务密钥管理单元，使得业务密钥管理单元能够将业务密钥密文发送给业务单元；
业务单元能够基于加密密钥对业务密钥密文进行解密，得到对应的业务密钥明文。
优选的，业务单元包括用于申请业务密钥的业务模块，用于存储加密密钥的密钥存储模块，以及用于基于加密密钥对业务密钥密文进行解密的加解密模块。
优选的，业务密钥管理单元包括用于验证业务密钥操作人员身份的第一身份认证模块，以及用于发送业务密钥申请的第一密钥业务模块。
优选的，加密密钥管理单元包括用于验证加密密钥操作人员身份的第二身份认证模块，以及用于发送加密密钥申请的第二密钥业务模块。
优选的，加密机包括用于存储加密密钥的加密密钥管理模块，用于存储业务密钥的业务密钥管理模块，以及用于基于加密密钥对业务密钥进行加密生成对应业务密钥密文的加密业务模块。
本发明还公开了一种业务密钥分发方法，其基于本发明的业务密钥分发***实施，包括以下步骤：
S1：业务单元向业务密钥管理单元申请业务密钥，并输入业务标识；业务密钥管理单元基于业务单元的申请向加密机发送业务密钥申请和业务标识；
S2：加密机基于业务密钥申请和业务标识生成对应的业务密钥和业务密钥标识，存储业务密钥，并将业务密钥标识发送给业务密钥管理单元；业务密钥管理单元接收业务密钥标识，并向加密密钥管理单元申请加密密钥标识；加密密钥管理单元基于业务密钥管理单元的申请向加密机发送加密密钥申请；
S3：加密机基于加密密钥申请生成对应的加密密钥和加密密钥标识，存储加密密钥，并将加密密钥和加密密钥标识发送给加密密钥管理单元；加密密钥管理单元将加密密钥发送给业务单元，并将加密密钥标识发送给业务密钥管理单元；业务密钥管理单元将业务密钥标识和加密密钥标识发送给加密机；
S4：加密机基于业务密钥标识和加密密钥标识获取对应的业务密钥和加密密钥，并基于加密密钥对业务密钥进行加密生成对应的业务密钥密文，然后将业务密钥密文发送给业务密钥管理单元；业务密钥管理单元将业务密钥密文发送给业务单元；
S5：业务单元基于加密密钥对业务密钥密文进行解密，得到对应的业务密钥明文。
本发明还公开了一种可读存储介质，其上存储有计算机管理类程序，所述计算机管理类程序被处理器执行时实现本发明的业务密钥分发方法的步骤。
本发明的业务密钥分发***与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明通过加密机生成业务密钥（明文）后存储在加密机中，使得业务密钥管理单元和加密密钥管理单元均无法获取到业务密钥明文；同时，加密机通过生成加密密钥来对业务密钥进行加密生成业务密钥密文，并分别发送给业务密钥管理单元和加密密钥管理单元，使得业务密钥管理单元和加密密钥管理单元无法同时获取加密密钥和业务密钥密文两种数据，即无法实现业务密钥密文的解密，不能获取到业务密钥明文，而最终只有业务单元能够基于加密密钥对业务密钥密文进行解密，才能得到对应的业务密钥明文，即实现了仅有业务单元能够知晓业务密钥明文，从而能够提高业务密钥分发和管理的安全性。
其次，本发明的加密机通过业务密钥标识和加密密钥标识获取对应的业务密钥和加密密钥，进而加密生成对应的业务密钥密文，使得业务密钥管理单元只能够获知业务密钥标识和加密密钥标识这两种ID信息，而无法知晓加密机具体通过何种加密密钥对何种业务密钥进行加密，即无法获知加密密钥和业务密钥密文的对应关系，也就无法获取有效的加密密钥去解密业务密钥密文以获取业务密钥明文，从而能够进一步提高业务密钥分发和管理的安全性。
附图说明
为了使发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：
图1为业务密钥分发***的逻辑框图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细的说明：
实施例一：
本实施例中公开了一种业务密钥分发***。
如图1所示，业务密钥分发***，包括业务单元、业务密钥管理单元、加密密钥管理单元和加密机；
其中，业务单元，用于向业务密钥管理单元申请业务密钥，并输入业务标识（这里的标识是指身份标识号，即业务ID）；
业务密钥管理单元，用于基于业务单元的申请向加密机发送业务密钥申请和业务标识，使得加密机能够基于业务密钥申请和业务标识生成对应的业务密钥和业务密钥标识（这里的标识是指身份标识号，即业务密钥ID）；然后接收加密机的业务密钥标识，并向加密密钥管理单元申请加密密钥标识（这里的标识是指身份标识号，即加密密钥ID）；
加密密钥管理单元，用于基于业务密钥管理单元的申请向加密机发送加密密钥申请，使得加密机能够基于加密密钥申请生成对应的加密密钥和加密密钥标识；然后接收加密机的加密密钥和加密密钥标识，将加密密钥发送给业务单元，并将加密密钥标识发送给业务密钥管理单元，使得业务密钥管理单元能够将业务密钥标识和加密密钥标识发送给加密机；
加密机，用于基于业务密钥标识和加密密钥标识获取对应的业务密钥和加密密钥，并基于加密密钥对业务密钥进行加密生成对应的业务密钥密文；然后将业务密钥密文发送给业务密钥管理单元，使得业务密钥管理单元能够将业务密钥密文发送给业务单元；
业务单元能够基于加密密钥对业务密钥密文进行解密，得到对应的业务密钥明文。
本发明通过加密机生成业务密钥（明文）后存储在加密机中，使得业务密钥管理单元和加密密钥管理单元均无法获取到业务密钥明文；同时，加密机通过生成加密密钥来对业务密钥进行加密生成业务密钥密文，并分别发送给业务密钥管理单元和加密密钥管理单元，使得业务密钥管理单元和加密密钥管理单元无法同时获取加密密钥和业务密钥密文两种数据，即无法实现业务密钥密文的解密，不能获取到业务密钥明文，而最终只有业务单元能够基于加密密钥对业务密钥密文进行解密，才能得到对应的业务密钥明文，即实现了仅有业务单元能够知晓业务密钥明文，从而能够提高业务密钥分发和管理的安全性。
其次，本发明的加密机通过业务密钥标识和加密密钥标识获取对应的业务密钥和加密密钥，进而加密生成对应的业务密钥密文，使得业务密钥管理单元只能够获知业务密钥标识和加密密钥标识这两种ID信息，而无法知晓加密机具体通过何种加密密钥对何种业务密钥进行加密，即无法获知加密密钥和业务密钥密文的对应关系，也就无法获取有效的加密密钥去解密业务密钥密文以获取业务密钥明文，从而能够进一步提高业务密钥分发和管理的安全性。
具体实施过程中，业务单元包括用于申请业务密钥的业务模块，用于存储加密密钥的密钥存储模块，以及用于基于加密密钥对业务密钥密文进行解密的加解密模块。
具体实施过程中，业务密钥管理单元包括用于验证业务密钥操作人员身份的第一身份认证模块，以及用于发送业务密钥申请的第一密钥业务模块。通过验证业务密钥操作人员身份的方式，能够进一步提升操作的安全性。
具体实施过程中，加密密钥管理单元包括用于验证加密密钥操作人员身份的第二身份认证模块，以及用于发送加密密钥申请的第二密钥业务模块。通过验证加密密钥操作人员身份的方式，能够进一步提升操作的安全性。
具体实施过程中，加密机包括用于存储加密密钥的加密密钥管理模块，用于存储业务密钥的业务密钥管理模块，以及用于基于加密密钥对业务密钥进行加密生成对应业务密钥密文的加密业务模块。
实施例二：
本实施例中公开了一种业务密钥分发方法。
一种业务密钥分发方法，其基于本发明的业务密钥分发***实施，包括以下步骤：
S1：业务单元向业务密钥管理单元申请业务密钥，并输入业务标识；业务密钥管理单元基于业务单元的申请向加密机发送业务密钥申请和业务标识；
S2：加密机基于业务密钥申请和业务标识生成对应的业务密钥和业务密钥标识，存储业务密钥，并将业务密钥标识发送给业务密钥管理单元；业务密钥管理单元接收业务密钥标识，并向加密密钥管理单元申请加密密钥标识；加密密钥管理单元基于业务密钥管理单元的申请向加密机发送加密密钥申请；
S3：加密机基于加密密钥申请生成对应的加密密钥和加密密钥标识，存储加密密钥，并将加密密钥和加密密钥标识发送给加密密钥管理单元；加密密钥管理单元将加密密钥发送给业务单元，并将加密密钥标识发送给业务密钥管理单元；业务密钥管理单元将业务密钥标识和加密密钥标识发送给加密机；
S4：加密机基于业务密钥标识和加密密钥标识获取对应的业务密钥和加密密钥，并基于加密密钥对业务密钥进行加密生成对应的业务密钥密文，然后将业务密钥密文发送给业务密钥管理单元；业务密钥管理单元将业务密钥密文发送给业务单元；
S5：业务单元基于加密密钥对业务密钥密文进行解密，得到对应的业务密钥明文。
需要说明的是，本发明的业务密钥分发方法可通过程序编程的方式生对应的成软件代码或软件服务，进而能够在服务器和计算机上运行和实施。
本发明通过加密机生成业务密钥（明文）后存储在加密机中，使得业务密钥管理单元和加密密钥管理单元均无法获取到业务密钥明文；同时，加密机通过生成加密密钥来对业务密钥进行加密生成业务密钥密文，并分别发送给业务密钥管理单元和加密密钥管理单元，使得业务密钥管理单元和加密密钥管理单元无法同时获取加密密钥和业务密钥密文两种数据，即无法实现业务密钥密文的解密，不能获取到业务密钥明文，而最终只有业务单元能够基于加密密钥对业务密钥密文进行解密，才能得到对应的业务密钥明文，即实现了仅有业务单元能够知晓业务密钥明文，从而能够提高业务密钥分发和管理的安全性。
其次，本发明的加密机通过业务密钥标识和加密密钥标识获取对应的业务密钥和加密密钥，进而加密生成对应的业务密钥密文，使得业务密钥管理单元只能够获知业务密钥标识和加密密钥标识这两种ID信息，而无法知晓加密机具体通过何种加密密钥对何种业务密钥进行加密，即无法获知加密密钥和业务密钥密文的对应关系，也就无法获取有效的加密密钥去解密业务密钥密文以获取业务密钥明文，从而能够进一步提高业务密钥分发和管理的安全性。
实施例三：
本实施例中公开了一种可读存储介质。
一种可读存储介质，其上存储有计算机管理类程序，所述计算机管理类程序被处理器执行时实现本发明的业务密钥分发方法的步骤。可读存储介质可以是U盘或计算机等具有可读存储功能的设备。
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种业务密钥分发***，其特征在于，包括业务单元、业务密钥管理单元、加密密钥管理单元和加密机；
其中，业务单元，用于向业务密钥管理单元申请业务密钥，并输入业务标识；
业务密钥管理单元，用于基于业务单元的申请向加密机发送业务密钥申请和业务标识，使得加密机能够基于业务密钥申请和业务标识生成对应的业务密钥和业务密钥标识；然后接收加密机的业务密钥标识，并向加密密钥管理单元申请加密密钥标识；
加密密钥管理单元，用于基于业务密钥管理单元的申请向加密机发送加密密钥申请，使得加密机能够基于加密密钥申请生成对应的加密密钥和加密密钥标识；然后接收加密机的加密密钥和加密密钥标识，将加密密钥发送给业务单元，并将加密密钥标识发送给业务密钥管理单元，使得业务密钥管理单元能够将业务密钥标识和加密密钥标识发送给加密机；
加密机，用于基于业务密钥标识和加密密钥标识获取对应的业务密钥和加密密钥，并基于加密密钥对业务密钥进行加密生成对应的业务密钥密文；然后将业务密钥密文发送给业务密钥管理单元，使得业务密钥管理单元能够将业务密钥密文发送给业务单元；
业务单元能够基于加密密钥对业务密钥密文进行解密，得到对应的业务密钥明文。
2.如权利要求1所述的业务密钥分发***，其特征在于：业务单元包括用于申请业务密钥的业务模块，用于存储加密密钥的密钥存储模块，以及用于基于加密密钥对业务密钥密文进行解密的加解密模块。
3.如权利要求1所述的业务密钥分发***，其特征在于：业务密钥管理单元包括用于验证业务密钥操作人员身份的第一身份认证模块，以及用于发送业务密钥申请的第一密钥业务模块。
4.如权利要求1所述的业务密钥分发***，其特征在于：加密密钥管理单元包括用于验证加密密钥操作人员身份的第二身份认证模块，以及用于发送加密密钥申请的第二密钥业务模块。
5.如权利要求1所述的业务密钥分发***，其特征在于：加密机包括用于存储加密密钥的加密密钥管理模块，用于存储业务密钥的业务密钥管理模块，以及用于基于加密密钥对业务密钥进行加密生成对应业务密钥密文的加密业务模块。
6.一种业务密钥分发方法，其特征在于：基于权利要求1中所述的业务密钥分发***实施，包括以下步骤：
S1：业务单元向业务密钥管理单元申请业务密钥，并输入业务标识；业务密钥管理单元基于业务单元的申请向加密机发送业务密钥申请和业务标识；
S2：加密机基于业务密钥申请和业务标识生成对应的业务密钥和业务密钥标识，存储业务密钥，并将业务密钥标识发送给业务密钥管理单元；业务密钥管理单元接收业务密钥标识，并向加密密钥管理单元申请加密密钥标识；加密密钥管理单元基于业务密钥管理单元的申请向加密机发送加密密钥申请；
S3：加密机基于加密密钥申请生成对应的加密密钥和加密密钥标识，存储加密密钥，并将加密密钥和加密密钥标识发送给加密密钥管理单元；加密密钥管理单元将加密密钥发送给业务单元，并将加密密钥标识发送给业务密钥管理单元；业务密钥管理单元将业务密钥标识和加密密钥标识发送给加密机；
S4：加密机基于业务密钥标识和加密密钥标识获取对应的业务密钥和加密密钥，并基于加密密钥对业务密钥进行加密生成对应的业务密钥密文，然后将业务密钥密文发送给业务密钥管理单元；业务密钥管理单元将业务密钥密文发送给业务单元；
S5：业务单元基于加密密钥对业务密钥密文进行解密，得到对应的业务密钥明文。
7.一种可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机管理类程序，所述计算机管理类程序被处理器执行时实现如权利要求6所述的业务密钥分发方法的步骤。
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