[发明专利]一种主设备对其从属设备的认证方法和系统

说明书

技术领域

本发明属于电子设备的认证技术领域，特别涉及一种主设备对其从属设备的认证方法和系统。

背景技术

电子设备和电子配件已经广泛应用于许多领域，例如电脑、智能手机、网络器件等电子通信设备，医疗卫生中的B超、核磁共振成像、高压氧舱等电子设备及其电子配件。一般地，品质纯正信誉卓著的名牌电子设备及其配件，比较受到消费者的青睐。与此同时，利用劣质材料制成假冒的知名品牌产品也日益成为造假者的主要目标。为了保障电子设备及其配件企业和消费者的利益，相关行业都在使用防伪技术来保护自己的电子设备及其配件，防止假冒。

现代防伪技术一般可分为两类，即基于产品的特定物理性质的方法和基于数字技术的方法。第一种方法通过特殊的制造步骤或特殊材料制作产品标识或软件包，其防伪功能的实现是基于合法制造商的制作技术优于假冒者这一假设。第二种方法主要依赖于密码系统的相关算法；这些算法的安全性质仅依赖于密钥的保密，而不是建立在制造商的技术上优于假冒者的理念上的；其防伪保护级别主要取决于密码算法中所使用密钥的长度，通过扩大密钥的长度使假冒者的仿制很难实现。

公开号为US20140129840A1的美国专利公开了一种设备和数据的认证方法和系统(Systems and methods for device and data authentication)，该专利采用椭圆曲线上的公钥密码系统，对认证双方设置一对公钥/私钥(PAK,SAK)。其中主设备持有公钥PAK，而对应的私钥SAK存储在从属设备的认证集成电路(IC)中；主设备为每次挑战选取一个随机数λ，利用公钥密码系统的基点P计算A＝λP＝(X_A,Z_A)，将X_A发送给从属设备；从属设备根据横坐标X_A计算椭圆椭圆曲线上点A的纵坐标Z_A，得到点A＝(X_A,Z_A)，并利用私钥SAK计算点B＝SAK×A；主设备根据公钥PAK和随机数λ，计算点C＝λ×PAK(即，C＝λ×SAK×P＝B)；最后，从属设备根据共享的会话密钥SK＝f(X_B,Z_B)生成对应的消息认证码MAC，而主设备利用SK′＝f(X_C,Z_C)验证从属设备的认证信息的正确性。但该专利公开的设备和数据的认证存在以下缺陷：(1)该专利为了计算共享密钥SK，从属设备和主设备都要求执行椭圆曲线上点的纯量乘法计算，因此要求从属设备的认证集成电路(IC)必须配置实现该计算的芯片，这对一般的从属设备来增加了制造成本；(2)该专利只考虑了一个主设备对一个从属设备的认证，而许多主设备常常配置多个从属设备，有时需要同时对几个从属设备进行认证。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种主设备对其从属设备的认证方法，该方法能一次同时针对多个从属设备进行认证，并且具有计算效率高以及通信成本低的优点。

本发明的第二目的在于提供一种用于实现上述方法的系统。

本发明的第一目的通过下述技术方案实现：一种主设备对其从属设备的认证方法，步骤如下：

S1、生成密钥：生成系统的公共参数pps、伪随机函数对称密钥K和生成需要认证的各从属设备C_i与主设备之间的私钥/公钥对(sk_i,PK_i)；在主设备中保存系统的公共参数pps、伪随机函数对称密钥K以及各从属设备C_i与主设备之间对应的公钥PK_i；在需要认证的各从属设备中保存伪随机函数对称密钥K以及私钥sk_i，各从属设备C_i根据其存储的伪随机函数和对称密钥K生成带种子密钥的伪随机函数

S2、主设备读取各从属设备中存储的记录当前状态的数据D_i及数据标识τ_i，然后生成对应的随机整数c_i，将随机整数c_i作为挑战信息发送给各从属设备C_i；