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特表2024-511683国産暗号化アルゴリズムに基づく安全なファイル共有方法およびシステム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-03-14
(54)【発明の名称】国産暗号化アルゴリズムに基づく安全なファイル共有方法およびシステム
(51)【国際特許分類】
H04L 9/08 20060101AFI20240307BHJP
H04L 9/30 20060101ALI20240307BHJP
G06F 21/60 20130101ALI20240307BHJP
G06F 21/62 20130101ALI20240307BHJP
G06F 21/64 20130101ALI20240307BHJP
【ＦＩ】
H04L9/08 B
H04L9/30 A
G06F21/60 320
G06F21/60 360
G06F21/62 318
G06F21/64
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024502244
(86)(22)【出願日】2022-11-04
(85)【翻訳文提出日】2023-09-27
(86)【国際出願番号】 CN2022129708
(87)【国際公開番号】W WO2023098390
(87)【国際公開日】2023-06-08
(31)【優先権主張番号】202111438791.2
(32)【優先日】2021-11-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】523369732
【氏名又は名称】傲然技術有限公司
(74)【代理人】
【識別番号】100207561
【弁理士】
【氏名又は名称】柳元 八大
(72)【発明者】
【氏名】陳 洪
(72)【発明者】
【氏名】劉 中奎
(72)【発明者】
【氏名】張 亜斌
(57)【要約】
国産暗号化アルゴリズムに基づく安全なファイル共有方法およびシステムは、コンピュータ技術セキュリティの分野に属し、ユーザーがファイルを共有する際のセキュリティと権限制御の問題を解決するために使用される。ファイル共有方法は、ユーザーがファイル共有クライアントＡとファイル受信クライアントＢに登録し、ユーザーの登録情報を秘密鍵管理センターに送信するステップと、秘密鍵管理センターがダイジェストアルゴリズムＳＭ３を使用して、ユーザー名ａとユーザー名ｂのダイジェスト値を計算し、ダイジェスト値とプライベート鍵行列を複合してユーザーのプライベート鍵ｓａとｓｂを算出し、ファイル共有クライアントＡとファイル受信クライアントＢに送信するステップと、ユーザーは、ファイル共有クライアントＡで共有されるファイルｆを指定し、暗号化して共有ファイルＦを生成して、ファイル受信クライアントＢと共有するステップと、ファイル受信クライアントＢが共有ファイルＦを受信した後、それを復号化してファイルｆを取得するステップとを含む。本発明の有益な効果は、秘密鍵の漏洩を防止し、ファイル送信際のセキュリティを確保したことである。
【選択図】図１
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ファイル共有クライアントＡ、ファイル受信クライアントＢおよび秘密鍵管理センターを含む通信システムに適用される、国産暗号化アルゴリズムに基づく安全なファイル共有方法は、Ｓ１、ユーザーは、ファイル共有クライアントＡとファイル受信クライアントＢにそれぞれ登録し、対応するユーザー名ａとｂを生成し、前記ファイル共有クライアントＡとファイル受信クライアントＢは、ユーザーの登録情報を秘密鍵管理センターに送信するステップにおいて、前記ファイル共有クライアントＡとファイル受信クライアントＢには、３２ｘ３２の公開鍵行列を形成するように、１０２４個の公開鍵が事前に作成され、前記秘密鍵管理センターには、３２ｘ３２のプライベート鍵行列を形成するように、１０２４個のプライベート鍵が事前に作成され、前記秘密鍵管理センターの１０２４個のプライベート鍵は、ファイル共有クライアントＡおよびファイル受信クライアントＢの１０２４個の公開鍵と１対１に対応し、合計１０２４個の非対称暗号化アルゴリズムＳＭ２公開鍵とプライベート鍵のペアを形成するステップと、
Ｓ２、前記秘密鍵管理センターは、ダイジェストアルゴリズムＳＭ３を使用してユーザー名ａおよびｂのダイジェスト値を計算し、そのダイジェスト値とプライベート鍵行列を複合し、複合アルゴリズムによってユーザーのプライベート鍵ｓａ、ｓｂを算出し、ユーザーのプライベート鍵ｓａとプライベート鍵ｓｂを、ファイル共有クライアントＡとファイル受信クライアントＢにそれぞれ送信するステップと、
Ｓ３、ユーザーがファイル共有クライアントＡで共有されるファイルｆを指定して暗号化し、暗号化された共有ファイルＦを生成して、ファイル受信クライアントＢと共有するステップと、
Ｓ４、ファイル受信クライアントＢは、共有ファイルＦを受信した後、復号化して、指定された共有ファイルｆを取得するステップとを含む、ことを特徴とする国産暗号化アルゴリズムに基づく安全なファイル共有方法。
【請求項2】
前記複合アルゴリズムは、具体的には、長さが３２バイトのユーザー名のダイジェスト値を分解し、各バイトの２進数を整数に変換し、その整数が合計３２個あり、各整数を３２で割ってその余りを求め、０～３１の合計３２個の整数値を得、当該整数値に１を加えた値を行列の列成分として使用し、その列成分が合計３２個あり、列成分に対応する秘密鍵を公開鍵行列またはプライベート鍵行列から順番に取り出し、合計３２個あり、３２個の秘密鍵を加算して新しい秘密鍵を取得する、ことを特徴とする請求項１に記載の国産暗号化アルゴリズムに基づく安全なファイル共有方法。
【請求項3】
前記ステップＳ３における暗号化操作は、Ｓ３．１、ファイル共有クライアントＡで、共有されるファイルｆを指定するステップと、
Ｓ３．２、ファイル共有クライアントＡに１６桁以下のデジタルパスワードｃを入力し、ダイジェストアルゴリズムＳＭ３を使用してデジタルパスワードダイジェストを計算し、ダイジェストの先頭の１６バイトをｃ’として取得するステップと、
Ｓ３．３、ファイル共有クライアントＡは、対称暗号化アルゴリズムＳＭ４の秘密鍵としてｃ’を使用し、対称暗号化アルゴリズムＳＭ４を使用してファイルｆを暗号化し、暗号文ｆ’を取得するステップと、
Ｓ３．５、暗号文ｆ’の長さＬを計算し、Ｌ値を４バイトの長さで表すステップと、
Ｓ３．６、ユーザーがファイル受信クライアントＢに登録したユーザー名ｂを、ファイル共有クライアントＡに入力し、複合アルゴリズムを使用してユーザー名ｂの公開鍵ｐｂを計算し、その公開鍵ｐｂでｃ’を暗号化して暗号文ｃ”を取得するステップと、
Ｓ３．７、Ｌ、暗号文ｆ’、および暗号文ｃ”を組み合わせて、ファイル共有クライアントＡは、ダイジェストアルゴリズムＳＭ３を使用してＬ＋ｆ’＋ｃ”のダイジェスト計算を実行し、ダイジェストを取得するステップと、
Ｓ３．８、ファイル共有クライアントＡは、非対称暗号化アルゴリズムＳＭ２とプライベート鍵ｓａを使用して、ダイジェストにデジタル署名し、署名値ｓを取得するステップと、
Ｓ３．９、ファイル共有クライアントＡは、Ｌ＋ｆ’＋ｒ”＋ｓを組み合わせて新しい共有ファイルＦを作成し、その共有ファイルＦをファイル受信クライアントＢと共有するステップと、
Ｓ３．１０、ファイル共有クライアントＡは、他のオフライン方法を通じてデジタルパスワードｃを共有ユーザーに通知するステップとを含む、ことを特徴とする請求項２に記載の国産暗号化アルゴリズムに基づく安全なファイル共有方法。
【請求項4】
前記ステップ４における復号化操作は、Ｓ４．１、ファイル受信クライアントＢは、共有ファイルＦを受信した後、ファイルＦを指定してファイル共有クライアントＡに登録したユーザー名ａを入力し、ファイル受信クライアントＢは、入力されたユーザー名ａを使用して複合アルゴリズムで公開鍵ｐａを算出するステップと、
Ｓ４．２、ファイル受信クライアントＢは、ダイジェストアルゴリズムＳＭ３を使用してＬ＋ｆ’＋ｃ”のダイジェスト計算を実行し、ダイジェスト値、非対称暗号化アルゴリズムＳＭ２および公開鍵ｐａを使用して署名値ｓに対して署名の検証を実行し、検証が成功した場合、次の操作を行い、検証が失敗した場合、ファイルにセキュリティ上のリスクがあることを意味し、検証失敗回数が所定の回数に達すると、ファイルＦを再暗号化し、ユーザーに警告を通知するステップと、
Ｓ４．３、ファイル受信クライアントＢは、デジタルパスワードを入力し、ダイジェストを計算し、ダイジェストの先頭の１６バイトを取得し、同時に、ファイルＦのＬ＋１バイト目からｃ”を取り出し、プライベート鍵ｓｂを使用してｃ”を復号化し、ファイル内のｃ’を取得し、ダイジェストの先頭の１６バイトとｃ’の値を比較し、一致すると、次のステップに進み、一致しないと、デジタルパスワードの再入力をユーザーに提示し、デジタルパスワードの入力間違え回数が所定回数に達すると、ファイルＦを再暗号化してユーザーに警告を通知する。
Ｓ４．４、ファイル受信クライアントＢは、対称暗号化アルゴリズムＳＭ４の対称鍵としてｃ’を使用してｆ’の内容を復号化し、復号化された平文ファイルｆを生成してファイルｆの共有を完了するステップとを含む、ことを特徴とする請求項２に記載の国産暗号化アルゴリズムに基づく安全なファイル共有方法。
【請求項5】
前記ステップＳ４．２およびステップＳ４．３における再暗号化動作は、具体的には、検証失敗回数またはデジタルパスワードの入力間違え回数が所定回数に達すると、ファイルが破損していることをユーザーに警告を通知し、復号を続けることができず、ファイル受信クライアントＢは、乱数Ｒを生成し、Ｒを対称暗号化アルゴリズムＳＭ４の秘密鍵として使用し、対称暗号化アルゴリズムＳＭ４を使用してファイルＦを暗号化し、それにより、ファイルＦがもはや復号化できなくなる、ことを特徴とする請求項４に記載の国産暗号化アルゴリズムに基づく安全なファイル共有方法。
【請求項6】
前記ファイル受信クライアントＢが複数あり、前記ファイル共有クライアントＡは、指定されたファイルを複数のファイル受信クライアントＢと共有し、複数の前記ファイル受信クライアントＢのユーザー名がそれぞれｂ１、．．．ｂｎであり、ここで、ｎ＞１であり、ステップＳ３の暗号化処理において、ユーザー名ｂ１、…ｂｎをファイル共有クライアントＡにそれぞれ入力し、複合アルゴリズムを使用してユーザー名ｂ１、…ｂｎの公開鍵ｐｂ１、．．．ｐｂｎをそれぞれ算出し、公開鍵ｐｂ１、．．．ｐｂｎを使用してｃ’をそれぞれ暗号化し、暗号文ｃｂ１’、．．．ｃｂｎ’を取得し、ｃｂ１’、．．．ｃｂｎを共有ファイルＦに追加し、ファイルヘッダーでファイルを共有するユーザーの数を指定し、つまり、Ｆ＝ｎ＋Ｌ＋ｆ’＋ｃＢ’＋ｓであり、ここで、ｃＢ’＝ｃｂ１’＋．．．＋ｃｂｎ’である、ことを特徴とする請求項３に記載の国産暗号化アルゴリズムに基づく安全なファイル共有方法。
【請求項7】
国産暗号化アルゴリズムに基づく安全なファイル共有システムであって、前記ファイル共有システムは、ファイル共有クライアントＡ、ファイル受信クライアントＢ、秘密鍵管理センターを含み、前記ファイル共有クライアントＡとファイル受信クライアントＢには、３２ｘ３２の公開鍵行列を形成するように、１０２４個の公開鍵が事前に作成され、前記秘密鍵管理センターには、３２ｘ３２のプライベート鍵を形成するように、１０２４個のプライベート鍵が事前に作成され、前記秘密鍵管理センターの１０２４個のプライベート鍵は、ファイル共有クライアントＡおよびファイル受信クライアントＢの１０２４個の公開鍵と１対１に対応し、合計１０２４個の非対称暗号化アルゴリズムＳＭ２公開鍵とプライベート鍵のペアを形成し、前記共有システムは、請求項１～６のいずれか一項に記載のファイル共有方法を使用して、指定されたファイルを共有する、ことを特徴とする国産暗号化アルゴリズムに基づく安全なファイル共有システム。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、コンピュータ技術セキュリティの分野に属し、具体的には、国産暗号化アルゴリズムに基づく安全なファイル共有方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
ネットワーク技術の発展に伴い、ネットワークを介してファイルをアップロードまたはダウンロードすることがより一般的になり、パーソナルコンピュータまたはモバイル端末でファイルをアップロードまたはダウンロードする技術も比較的成熟しているため、ファイル共有技術も成長している。ただし、一般的な共有技術を使用して暗号化されたファイルを共有者に送信する場合には、まだ多くの問題があり、例えば、ユーザーＡがファイルｆをユーザーＢと共有すると、次のような欠点がある。
（１）ユーザーＡは、暗号化されたファイルの秘密鍵を記録する必要がある。
（２）ユーザーＡは、電話、メッセージ、電子メールなどの他の方法で秘密鍵をユーザーＢに送信する必要がある。
（３）ユーザーＡが複数人で共有する必要がある場合、ファイルｆを複数回暗号化する必要があり、手間がかかる。または、ファイルを１回暗号化すると、秘密鍵を複数のユーザーで共有すると、秘密鍵の漏洩のリスクが高まる。
（１）ユーザーＡは、暗号化されたファイルの秘密鍵を記録する必要がある。
（２）ユーザーＡは、電話、メッセージ、電子メールなどの他の方法で秘密鍵をユーザーＢに送信する必要がある。
（３）ユーザーＡが複数人で共有する必要がある場合、ファイルｆを複数回暗号化する必要があり、手間がかかる。または、ファイルを１回暗号化すると、秘密鍵を複数のユーザーで共有すると、秘密鍵の漏洩のリスクが高まる。
【発明の概要】
【0003】
ユーザーがファイルを共有する際のセキュリティおよび権限制御の問題を解決するために、本発明は、国産暗号化アルゴリズムに基づく安全なファイル共有方法およびシステムを提供する。
【0004】
本発明は、次の技術的解決手段を採用する。
【0005】
国産暗号化アルゴリズムに基づく安全なファイル共有方法は、ファイル共有クライアントＡ、ファイル受信クライアントＢ、および秘密鍵管理センターを含む通信システムに適用され、前記ファイル共有方法は、
Ｓ１、ユーザーは、ファイル共有クライアントＡとファイル受信クライアントＢにそれぞれ登録し、対応するユーザー名ａとｂを生成し、前記ファイル共有クライアントＡとファイル受信クライアントＢは、ユーザーの登録情報を秘密鍵管理センターに送信するステップにおいて、前記ファイル共有クライアントＡとファイル受信クライアントＢには、３２ｘ３２の公開鍵行列を形成するように、１０２４個の公開鍵が事前に作成され、前記秘密鍵管理センターには、３２ｘ３２のプライベート鍵行列を形成するように、１０２４個の秘密鍵が事前に作成され、前記秘密鍵管理センターの１０２４個の秘密鍵は、ファイル共有クライアントＡおよびファイル受信クライアントＢの１０２４個の公開鍵と１対１に対応し、合計１０２４個の非対称暗号化アルゴリズムＳＭ２公開鍵とプライベート鍵のペアを形成するステップと、
Ｓ２、前記秘密鍵管理センターは、ダイジェストアルゴリズムＳＭ３を使用してユーザー名ａおよびｂのダイジェスト値を計算し、そのダイジェスト値とプライベート鍵行列を複合し、複合アルゴリズムによってユーザーのプライベート鍵ｓａ、ｓｂを算出し、ユーザーのプライベート鍵ｓａとプライベート鍵ｓｂをファイル共有クライアントＡとファイル受信クライアントＢにそれぞれ送信するステップと、
Ｓ３、ユーザーがファイル共有クライアントＡで共有されるファイルｆを指定して暗号化し、暗号化された共有ファイルＦを生成し、ファイル受信クライアントＢと共有するステップと、
Ｓ４、ファイル受信クライアントＢは、共有ファイルＦを受信した後、復号化して、指定された共有ファイルｆを取得するステップとを含む。
Ｓ１、ユーザーは、ファイル共有クライアントＡとファイル受信クライアントＢにそれぞれ登録し、対応するユーザー名ａとｂを生成し、前記ファイル共有クライアントＡとファイル受信クライアントＢは、ユーザーの登録情報を秘密鍵管理センターに送信するステップにおいて、前記ファイル共有クライアントＡとファイル受信クライアントＢには、３２ｘ３２の公開鍵行列を形成するように、１０２４個の公開鍵が事前に作成され、前記秘密鍵管理センターには、３２ｘ３２のプライベート鍵行列を形成するように、１０２４個の秘密鍵が事前に作成され、前記秘密鍵管理センターの１０２４個の秘密鍵は、ファイル共有クライアントＡおよびファイル受信クライアントＢの１０２４個の公開鍵と１対１に対応し、合計１０２４個の非対称暗号化アルゴリズムＳＭ２公開鍵とプライベート鍵のペアを形成するステップと、
Ｓ２、前記秘密鍵管理センターは、ダイジェストアルゴリズムＳＭ３を使用してユーザー名ａおよびｂのダイジェスト値を計算し、そのダイジェスト値とプライベート鍵行列を複合し、複合アルゴリズムによってユーザーのプライベート鍵ｓａ、ｓｂを算出し、ユーザーのプライベート鍵ｓａとプライベート鍵ｓｂをファイル共有クライアントＡとファイル受信クライアントＢにそれぞれ送信するステップと、
Ｓ３、ユーザーがファイル共有クライアントＡで共有されるファイルｆを指定して暗号化し、暗号化された共有ファイルＦを生成し、ファイル受信クライアントＢと共有するステップと、
Ｓ４、ファイル受信クライアントＢは、共有ファイルＦを受信した後、復号化して、指定された共有ファイルｆを取得するステップとを含む。
【0006】
選択可能に、前記複合アルゴリズムは、具体的には、長さが３２バイトのユーザー名のダイジェスト値を分解し、各バイトの２進数を整数に変換し、整数が合計３２個あり、各整数を３２で割ってその余りを求め、０～３１の合計３２個の整数値を得、当該整数値に１を加えた値を行列の列成分として使用し、列成分が合計３２個あり、列成分に対応する秘密鍵を公開鍵行列またはプライベート鍵行列から順番に取り出し、合計３２個の秘密鍵を加算して新しい秘密鍵を取得する。
【0007】
選択可能に、前記ステップＳ３における暗号化操作は、
Ｓ３．１、ファイル共有クライアントＡで共有されるファイルｆを指定するステップと、
Ｓ３．２、ファイル共有クライアントＡに１６桁以下のデジタルパスワードｃを入力し、ダイジェストアルゴリズムＳＭ３を使用してデジタルパスワードダイジェストを計算し、ダイジェストの先頭の１６バイトをｃ’として取得するステップと、
Ｓ３．３、ファイル共有クライアントＡは、対称暗号化アルゴリズムＳＭ４の秘密鍵としてｃ’を使用し、対称暗号化アルゴリズムＳＭ４を使用してファイルｆを暗号化し、暗号文ｆ’を取得するステップと、
Ｓ３．５、暗号文ｆ’の長さＬを計算し、Ｌ値を４バイトの長さで表すステップと、
Ｓ３．６、ユーザーがファイル受信クライアントＢに登録したユーザー名ｂを、ファイル共有クライアントＡに入力し、複合アルゴリズムを使用してユーザー名ｂの公開鍵ｐｂを算出し、その公開鍵ｐｂでｃ’を暗号化して暗号文ｒ”を取得するステップと、
Ｓ３．７、Ｌ、暗号文ｆ’、および暗号文ｒ”を組み合わせて、ファイル共有クライアントＡは、ダイジェストアルゴリズムＳＭ３を使用してＬ＋ｆ’＋ｒ”のダイジェスト計算を実行し、ダイジェストを取得するステップと、
Ｓ３．８、ファイル共有クライアントＡは、非対称暗号化アルゴリズムＳＭ２およびプライベート鍵ｓａを使用して、ダイジェストにデジタル署名し、署名値ｓを取得するステップと、
Ｓ３．９、ファイル共有クライアントＡは、Ｌ＋ｆ’＋ｒ”＋ｓを組み合わせて新しい共有ファイルＦを作成し、その共有ファイルＦをファイル受信クライアントＢと共有するステップと、
Ｓ３．１０、ファイル共有クライアントＡは、他のオフライン方法を通じてデジタルパスワードｃを共有ユーザーに通知するステップとを含む。
Ｓ３．１、ファイル共有クライアントＡで共有されるファイルｆを指定するステップと、
Ｓ３．２、ファイル共有クライアントＡに１６桁以下のデジタルパスワードｃを入力し、ダイジェストアルゴリズムＳＭ３を使用してデジタルパスワードダイジェストを計算し、ダイジェストの先頭の１６バイトをｃ’として取得するステップと、
Ｓ３．３、ファイル共有クライアントＡは、対称暗号化アルゴリズムＳＭ４の秘密鍵としてｃ’を使用し、対称暗号化アルゴリズムＳＭ４を使用してファイルｆを暗号化し、暗号文ｆ’を取得するステップと、
Ｓ３．５、暗号文ｆ’の長さＬを計算し、Ｌ値を４バイトの長さで表すステップと、
Ｓ３．６、ユーザーがファイル受信クライアントＢに登録したユーザー名ｂを、ファイル共有クライアントＡに入力し、複合アルゴリズムを使用してユーザー名ｂの公開鍵ｐｂを算出し、その公開鍵ｐｂでｃ’を暗号化して暗号文ｒ”を取得するステップと、
Ｓ３．７、Ｌ、暗号文ｆ’、および暗号文ｒ”を組み合わせて、ファイル共有クライアントＡは、ダイジェストアルゴリズムＳＭ３を使用してＬ＋ｆ’＋ｒ”のダイジェスト計算を実行し、ダイジェストを取得するステップと、
Ｓ３．８、ファイル共有クライアントＡは、非対称暗号化アルゴリズムＳＭ２およびプライベート鍵ｓａを使用して、ダイジェストにデジタル署名し、署名値ｓを取得するステップと、
Ｓ３．９、ファイル共有クライアントＡは、Ｌ＋ｆ’＋ｒ”＋ｓを組み合わせて新しい共有ファイルＦを作成し、その共有ファイルＦをファイル受信クライアントＢと共有するステップと、
Ｓ３．１０、ファイル共有クライアントＡは、他のオフライン方法を通じてデジタルパスワードｃを共有ユーザーに通知するステップとを含む。
【0008】
選択可能に、前記ステップ４における復号化操作は、
Ｓ４．１、ファイル受信クライアントＢは、共有ファイルＦを受信した後、ファイルＦを指定してファイル共有クライアントＡに登録したユーザー名ａを入力し、ファイル受信クライアントＢは、入力されたユーザー名ａを使用して複合アルゴリズムで公開鍵ｐａを算出するステップと、
Ｓ４．２、ファイル受信クライアントＢは、ダイジェストアルゴリズムＳＭ３を使用してＬ＋ｆ’＋ｒ”のダイジェスト計算を実行し、ダイジェスト値、非対称暗号化アルゴリズムＳＭ２および公開鍵ｐａを使用して、署名値ｓに対して署名の検証を実行し、検証が成功した場合、次の操作を行い、検証が失敗した場合、ファイルにセキュリティ上のリスクがあることを意味し、検証失敗の回数が所定の回数に達すると、ファイルＦを再暗号化し、ユーザーに警告を通知するステップと、
Ｓ４．３、ファイル受信クライアントＢは、デジタルパスワードを入力し、ダイジェストを計算し、ダイジェストの先頭の１６バイトを取得し、同時に、ファイルＦのＬ＋１バイト目からｃ”を取り出し、プライベート鍵ｓｂを使用してｃ”を復号化し、ファイル内のｃ’を取得し、ダイジェストの先頭の１６バイトとｃ’の値を比較し、一致すると、次のステップに進み、一致しないと、デジタルパスワードの再入力をユーザーに提示し、デジタルパスワードの入力間違え回数が所定回数に達すると、ファイルＦを再暗号化してユーザーに警告を通知する。
Ｓ４．４、ファイル受信クライアントＢは、ｃ’を対称暗号化アルゴリズムＳＭ４の対称秘密鍵として使用してｆ’の内容を復号化し、復号化された平文ファイルｆを生成してファイルｆの共有を完了するステップとを含む。
Ｓ４．１、ファイル受信クライアントＢは、共有ファイルＦを受信した後、ファイルＦを指定してファイル共有クライアントＡに登録したユーザー名ａを入力し、ファイル受信クライアントＢは、入力されたユーザー名ａを使用して複合アルゴリズムで公開鍵ｐａを算出するステップと、
Ｓ４．２、ファイル受信クライアントＢは、ダイジェストアルゴリズムＳＭ３を使用してＬ＋ｆ’＋ｒ”のダイジェスト計算を実行し、ダイジェスト値、非対称暗号化アルゴリズムＳＭ２および公開鍵ｐａを使用して、署名値ｓに対して署名の検証を実行し、検証が成功した場合、次の操作を行い、検証が失敗した場合、ファイルにセキュリティ上のリスクがあることを意味し、検証失敗の回数が所定の回数に達すると、ファイルＦを再暗号化し、ユーザーに警告を通知するステップと、
Ｓ４．３、ファイル受信クライアントＢは、デジタルパスワードを入力し、ダイジェストを計算し、ダイジェストの先頭の１６バイトを取得し、同時に、ファイルＦのＬ＋１バイト目からｃ”を取り出し、プライベート鍵ｓｂを使用してｃ”を復号化し、ファイル内のｃ’を取得し、ダイジェストの先頭の１６バイトとｃ’の値を比較し、一致すると、次のステップに進み、一致しないと、デジタルパスワードの再入力をユーザーに提示し、デジタルパスワードの入力間違え回数が所定回数に達すると、ファイルＦを再暗号化してユーザーに警告を通知する。
Ｓ４．４、ファイル受信クライアントＢは、ｃ’を対称暗号化アルゴリズムＳＭ４の対称秘密鍵として使用してｆ’の内容を復号化し、復号化された平文ファイルｆを生成してファイルｆの共有を完了するステップとを含む。
【0009】
選択可能に、前記ステップＳ４．２およびステップＳ４．３における再暗号化操作は、具体的には、検証失敗回数またはデジタルパスワードの入力間違え回数が所定回数に達すると、ファイルが破損していることをユーザーに警告を通知し、復号を続けることができず、ファイル受信クライアントＢは、乱数Ｒを生成し、Ｒを対称暗号化アルゴリズムＳＭ４の秘密鍵として使用し、対称暗号化アルゴリズムＳＭ４を使用してファイルＦを暗号化し、それにより、ファイルＦがもはや復号化できなくなる。
【0010】
選択可能に、前記ファイル受信クライアントＢが複数あり、前記ファイル共有クライアントＡは、指定されたファイルを複数のファイル受信クライアントＢと共有し、複数の前記ファイル受信クライアントＢのユーザー名がｂ１、．．．ｂｎであり、ここで、ｎ＞１であり、ステップＳ３の暗号化操作において、ファイル共有クライアントＡにユーザー名ｂ１、…ｂｎをそれぞれ入力し、複合アルゴリズムを使用してユーザー名ｂ１、…ｂｎの公開鍵ｐｂ１、．．．ｐｂｎをそれぞれ算出し、公開鍵ｐｂ１、．．．ｐｂｎを使用してｃ’をそれぞれ暗号化し、暗号文ｃｂ１’、．．．ｃｂｎ’を取得し、ｃｂ１’、．．．ｃｂｎを共有ファイルＦに追加し、ファイルヘッダーでファイルを共有するユーザーの数を指定し、つまり、Ｆ＝ｎ＋Ｌ＋ｆ’＋ｃＢ’＋ｓであり、ここで、ｃＢ’＝ｃｂ１’＋．．．＋ｃｂｎ’である。
【0011】
国産暗号化アルゴリズムに基づく安全なファイル共有システムであって、ファイル共有クライアントＡ、ファイル受信クライアントＢ、秘密鍵管理センターを含み、前記ファイル共有クライアントＡとファイル受信クライアントＢには、３２ｘ３２の公開鍵行列を形成するように、１０２４個の公開鍵が事前に作成され、前記秘密鍵管理センターには、３２ｘ３２のプライベート鍵を形成するように、１０２４個のプライベート鍵が事前に作成され、前記秘密鍵管理センターの１０２４個のプライベート鍵は、ファイル共有クライアントＡおよびファイル受信クライアントＢのうちの１０２４個の公開鍵と１対１に対応し、合計１０２４個の非対称暗号化アルゴリズムＳＭ２公開鍵とプライベート鍵のペアを形成し、前記共有システムは、上記のいずれか一項に記載のファイル共有方法を使用して、指定されたファイルを共有する。
【0012】
本発明の有利な効果は、以下のとおりである。ファイル共有クライアントＡは、自ら暗号秘密鍵を指定する必要がなく、暗号秘密鍵を記憶したり他の手段を通じてファイル受信クライアントＢに伝達したりする必要がなく、秘密鍵の漏洩を防止し、ファイルの内容が盗まれたり改ざんされたりしないように、ファイル送信際のセキュリティを確保し、共有ファイルが改ざんされ、またはファイルソースが不正な場合でも、ファイル受信クライアントＢは、それを知ることができ、対応する判断を下し、改ざんされたことやソースが不正なことを発見する信頼性は、非対称アルゴリズムとダイジェストアルゴリズムの特性によって決まられ、非共有ユーザーが共有ファイルＦを取得した後は、それを復号化してファイルの内容を取得することはできない。ファイル共有クライアントＡは、複数のユーザーに同時に暗号秘密鍵を伝送する必要がなく、同時に複数のユーザーと共有でき、指定された共有者のみがファイルの内容を閲覧でき、他人は、ファイルを取得した後、ファイルの内容を閲覧できない。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【発明を実施するための形態】
【0014】
本発明の目的、技術的解決手段および利点をより明確にするために、添付の図面および実施例を参照して、本発明を以下にさらに詳細に説明する。ここで説明される具体的な実施例は、本発明を説明するためにのみ使用され、本発明を限定するものではないことを理解されたい。
【実施例1】
【0015】
図１に示すように、ファイル共有クライアントＡ、ファイル受信クライアントＢおよび秘密鍵管理センターを含む通信システムに適用される、国産暗号化アルゴリズムに基づく安全なファイル共有方法は、以下のステップを含む。
【0016】
Ｓ１、ユーザーは、ファイル共有クライアントＡとファイル受信クライアントＢにそれぞれ登録し、対応するユーザー名ａとｂを生成し、前記ファイル共有クライアントＡとファイル受信クライアントＢは、ユーザーの登録情報を秘密鍵管理センターに送信するステップにおいて、図２に示すように、前記ファイル共有クライアントＡとファイル受信クライアントＢには、３２ｘ３２の公開鍵行列を形成するように、１０２４個の公開鍵が事前に作成され、図３に示すように、前記秘密鍵管理センターには、３２ｘ３２のプライベート鍵行列を形成するように、１０２４個のプライベート鍵が事前に作成され、前記秘密鍵管理センターの１０２４個のプライベート鍵は、ファイル共有クライアントＡおよびファイル受信クライアントＢの１０２４個の公開鍵と１対１に対応し、合計１０２４個の非対称暗号化アルゴリズムＳＭ２公開鍵とプライベート鍵のペアを形成する。
【0017】
Ｓ２、前記秘密鍵管理センターは、ダイジェストアルゴリズムＳＭ３を使用してユーザー名ａおよびｂのユーザー名のダイジェスト値（長さが３２ビット）を計算し、そのダイジェスト値とプライベート鍵行列を複合し、複合アルゴリズムによってユーザーのプライベート鍵ｓａ、ｓｂを算出し、ユーザーのプライベート鍵ｓａとプライベート鍵ｓｂをファイル共有クライアントＡとファイル受信クライアントＢにそれぞれ送信する。
【0018】
前記複合アルゴリズムは、具体的には、長さが３２バイトのユーザー名のダイジェスト値を分解し、各バイトの２進数を整数（０～２５５）に変換し、その整数が合計３２個あり、各整数を３２で割ってその余りを求め、０～３１の合計３２個の整数値を得、当該整数値に１を加えた値を行列の列成分として使用し、列成分が合計３２個あり、列成分に対応する秘密鍵を公開鍵行列またはプライベート鍵行列から順番に取り出し、合計３２個あり、３２個の秘密鍵を加算して新しい秘密鍵を取得する。
【0019】
Ｓ３、ユーザーは、ファイル共有クライアントＡで共有されるファイルｆを指定して暗号化し、暗号化された共有ファイルＦを生成して、ファイル受信クライアントＢと共有する。
【0020】
Ｓ４、ファイル受信クライアントＢは、共有ファイルＦを受信した後、それを復号化して、指定された共有ファイルｆを取得する。
【0021】
前記ステップＳ３における暗号化操作は、
Ｓ３．１、ファイル共有クライアントＡで、共有されるファイルｆを指定するステップと、
Ｓ３．２、ファイル共有クライアントＡに１６桁以下のデジタルパスワードｃを入力し、ダイジェストアルゴリズムＳＭ３を使用してデジタルパスワードダイジェストを計算し、ダイジェストの先頭の１６バイトをｃ’として取得するステップと、
Ｓ３．３、ファイル共有クライアントＡは、対称暗号化アルゴリズムＳＭ４の秘密鍵としてｃ’を使用し、対称暗号化アルゴリズムＳＭ４を使用してファイルｆを暗号化し、暗号文ｆ’を取得するステップと、
Ｓ３．５、暗号文ｆ’の長さＬを計算し、Ｌ値を４バイトの長さで表すステップと、
Ｓ３．６、ユーザーがファイル受信クライアントＢに登録したユーザー名ｂを、ファイル共有クライアントＡに入力し、複合アルゴリズムを使用してユーザー名ｂの公開鍵ｐｂを算出し、その公開鍵ｐｂでｃ’を暗号化して暗号文ｃ”を取得するステップと、
Ｓ３．７、Ｌ、暗号文ｆ’、および暗号文ｃ”を組み合わせて、ファイル共有クライアントＡは、ダイジェストアルゴリズムＳＭ３を使用してＬ＋ｆ’＋ｃ”のダイジェスト計算を実行し、ダイジェストを取得するステップと、
Ｓ３．８、ファイル共有クライアントＡは、非対称暗号化アルゴリズムＳＭ２とプライベート鍵ｓａを使用して、ダイジェストにデジタル署名し、署名値ｓを取得するステップと、
Ｓ３．９、ファイル共有クライアントＡは、Ｌ＋ｆ’＋ｒ”＋ｓを組み合わせて新しい共有ファイルＦを作成し、その共有ファイルＦをネットワーク送信または読み取り可能な媒体によるコピーでファイル受信クライアントＢと共有するステップと、
Ｓ３．１０、ファイル共有クライアントＡは、他のオフライン方法を通じてデジタルパスワードｃを共有ユーザーに通知するステップとを含む。
Ｓ３．１、ファイル共有クライアントＡで、共有されるファイルｆを指定するステップと、
Ｓ３．２、ファイル共有クライアントＡに１６桁以下のデジタルパスワードｃを入力し、ダイジェストアルゴリズムＳＭ３を使用してデジタルパスワードダイジェストを計算し、ダイジェストの先頭の１６バイトをｃ’として取得するステップと、
Ｓ３．３、ファイル共有クライアントＡは、対称暗号化アルゴリズムＳＭ４の秘密鍵としてｃ’を使用し、対称暗号化アルゴリズムＳＭ４を使用してファイルｆを暗号化し、暗号文ｆ’を取得するステップと、
Ｓ３．５、暗号文ｆ’の長さＬを計算し、Ｌ値を４バイトの長さで表すステップと、
Ｓ３．６、ユーザーがファイル受信クライアントＢに登録したユーザー名ｂを、ファイル共有クライアントＡに入力し、複合アルゴリズムを使用してユーザー名ｂの公開鍵ｐｂを算出し、その公開鍵ｐｂでｃ’を暗号化して暗号文ｃ”を取得するステップと、
Ｓ３．７、Ｌ、暗号文ｆ’、および暗号文ｃ”を組み合わせて、ファイル共有クライアントＡは、ダイジェストアルゴリズムＳＭ３を使用してＬ＋ｆ’＋ｃ”のダイジェスト計算を実行し、ダイジェストを取得するステップと、
Ｓ３．８、ファイル共有クライアントＡは、非対称暗号化アルゴリズムＳＭ２とプライベート鍵ｓａを使用して、ダイジェストにデジタル署名し、署名値ｓを取得するステップと、
Ｓ３．９、ファイル共有クライアントＡは、Ｌ＋ｆ’＋ｒ”＋ｓを組み合わせて新しい共有ファイルＦを作成し、その共有ファイルＦをネットワーク送信または読み取り可能な媒体によるコピーでファイル受信クライアントＢと共有するステップと、
Ｓ３．１０、ファイル共有クライアントＡは、他のオフライン方法を通じてデジタルパスワードｃを共有ユーザーに通知するステップとを含む。
【0022】
前記ステップ４における復号化操作は、
Ｓ４．１、ファイル受信クライアントＢは、共有ファイルＦを受信した後、ファイルＦを指定して、ファイル共有クライアントＡに登録したユーザー名ａを入力し、ファイル受信クライアントＢは、入力されたユーザー名ａを使用して複合アルゴリズムで公開鍵ｐａを算出するステップと、
Ｓ４．２、ファイル受信クライアントＢは、ダイジェストアルゴリズムＳＭ３を使用してＬ＋ｆ’＋ｃ”のダイジェスト計算を実行し、ダイジェスト値、非対称暗号化アルゴリズムＳＭ２および公開鍵ｐａを使用して署名値ｓに対して署名の検証を実行し、検証が成功した場合、次の操作を行い、検証が失敗した場合、ファイルにセキュリティ上のリスクがあることを意味し、検証失敗回数が所定の回数に達すると、ファイルＦを再暗号化し、ユーザーに警告を通知するステップと、
Ｓ４．３、ファイル受信クライアントＢは、デジタルパスワードを入力し、ダイジェストを計算し、ダイジェストの先頭の１６バイトを取得し、同時に、ファイルＦのＬ＋１バイト目からｃ”を取り出し、プライベート鍵ｓｂを使用してｃ”を復号化し、ファイル内のｃ’を取得し、ダイジェストの先頭の１６バイトとｃ’の値を比較し、一致すると、次のステップに進み、一致しないと、デジタルパスワードの再入力をユーザーに提示し、デジタルパスワードの入力間違え回数が所定回数に達すると、ファイルＦを再暗号化してユーザーに警告を通知するステップと、
Ｓ４．４、ファイル受信クライアントＢは、ｃ’を対称暗号化アルゴリズムＳＭ４の対称秘密鍵として使用してｆ’の内容を復号化し、復号化された平文ファイルｆを生成してファイルｆの共有を完了するステップとを含む。
Ｓ４．１、ファイル受信クライアントＢは、共有ファイルＦを受信した後、ファイルＦを指定して、ファイル共有クライアントＡに登録したユーザー名ａを入力し、ファイル受信クライアントＢは、入力されたユーザー名ａを使用して複合アルゴリズムで公開鍵ｐａを算出するステップと、
Ｓ４．２、ファイル受信クライアントＢは、ダイジェストアルゴリズムＳＭ３を使用してＬ＋ｆ’＋ｃ”のダイジェスト計算を実行し、ダイジェスト値、非対称暗号化アルゴリズムＳＭ２および公開鍵ｐａを使用して署名値ｓに対して署名の検証を実行し、検証が成功した場合、次の操作を行い、検証が失敗した場合、ファイルにセキュリティ上のリスクがあることを意味し、検証失敗回数が所定の回数に達すると、ファイルＦを再暗号化し、ユーザーに警告を通知するステップと、
Ｓ４．３、ファイル受信クライアントＢは、デジタルパスワードを入力し、ダイジェストを計算し、ダイジェストの先頭の１６バイトを取得し、同時に、ファイルＦのＬ＋１バイト目からｃ”を取り出し、プライベート鍵ｓｂを使用してｃ”を復号化し、ファイル内のｃ’を取得し、ダイジェストの先頭の１６バイトとｃ’の値を比較し、一致すると、次のステップに進み、一致しないと、デジタルパスワードの再入力をユーザーに提示し、デジタルパスワードの入力間違え回数が所定回数に達すると、ファイルＦを再暗号化してユーザーに警告を通知するステップと、
Ｓ４．４、ファイル受信クライアントＢは、ｃ’を対称暗号化アルゴリズムＳＭ４の対称秘密鍵として使用してｆ’の内容を復号化し、復号化された平文ファイルｆを生成してファイルｆの共有を完了するステップとを含む。
【0023】
前記ステップＳ４．２およびステップＳ４．３における再暗号化操作は、具体的には、検証失敗回数またはデジタルパスワードの入力間違え回数が所定回数（回数は、秘密鍵管理センターから遠隔設定可能）に達すると、ファイルが破損していることをユーザーに警告を通知し、復号を続けることができず、ファイル受信クライアントＢは、乱数Ｒを生成し、Ｒを対称暗号化アルゴリズムＳＭ４の秘密鍵として使用し、対称暗号化アルゴリズムＳＭ４を使用してファイルＦを暗号化し、それにより、ファイルＦがもはや復号化できなくなる。
【0024】
別の実施例において、前記ファイル受信クライアントＢが複数あり、前記ファイル共有クライアントＡは、指定されたファイルを複数のファイル受信クライアントＢと共有し、複数の前記ファイル受信クライアントＢのユーザー名がそれぞれｂ１、．．．ｂｎであり、ここで、ｎ＞１であり、ステップＳ３の暗号化操作において、ユーザー名ｂ１、…ｂｎをファイル共有クライアントＡにそれぞれ入力し、複合アルゴリズムを使用してユーザー名ｂ１、…ｂｎの公開鍵ｐｂ１、．．．ｐｂｎをそれぞれ計算し、公開鍵ｐｂ１、．．．ｐｂｎを使用してｃ’をそれぞれ暗号化し、暗号文ｃｂ１’、．．．ｃｂｎ’を取得し、ｃｂ１’、．．．ｃｂｎを共有ファイルＦに追加し、ファイルヘッダーでファイルを共有するユーザーの数を指定し、つまり、Ｆ＝ｎ＋Ｌ＋ｆ’＋ｃＢ’＋ｓであり、ここで、ｃＢ’＝ｃｂ１’＋．．．＋ｃｂｎ’である。
【0025】
図１に示すように、国産暗号化アルゴリズムに基づく安全なファイル共有システムであって、ファイル共有クライアントＡ、ファイル受信クライアントＢ、秘密鍵管理センターを含み、前記ファイル共有クライアントＡとファイル受信クライアントＢには、３２ｘ３２の公開鍵行列を形成するように、１０２４個の公開鍵が事前に作成され、前記秘密鍵管理センターには、３２ｘ３２のプライベート鍵を形成するように、１０２４個のプライベート鍵が事前に作成され、前記秘密鍵管理センターの１０２４個のプライベート鍵は、ファイル共有クライアントＡおよびファイル受信クライアントＢの１０２４個の公開鍵と１対１に対応し、合計１０２４個の非対称暗号化アルゴリズムＳＭ２公開鍵とプライベート鍵のペアを形成し、前記共有システムは、上記のファイル共有方法を使用して、指定されたファイルを共有する。
【0026】
上記のファイル共有クライアントＡおよびファイル受信クライアントＢの名称は、本発明の技術的解決手段を説明するためにのみ使用され、ファイル共有クライアントＡおよびファイル受信クライアントＢ自体は、同じタイプのクライアント装置であってもよく、実際の操作中に、ファイル受信クライアントＢも上記のファイル共有方法を使用して、指定されたファイルをファイル共有クライアントＡまたは他のファイル受信クライアントＢと共有することができることが理解されたい。
【0027】
本発明で使用される非対称暗号化アルゴリズムＳＭ２、対称暗号化アルゴリズムＳＭ４、ダイジェストアルゴリズムＳＭ３という３つのタイプの暗号化アルゴリズムは、国産暗号化アルゴリズムであり、ここでは説明を省略する。
【0028】
本発明の有利な効果は、以下のとおりである。ファイル共有クライアントＡは、自ら暗号秘密鍵を指定する必要がなく、暗号秘密鍵を記憶したり他の手段を通じてファイル受信クライアントＢに伝達したりする必要がなく、秘密鍵の漏洩を防止し、ファイルの内容が盗まれたり改ざんされたりしないように、ファイル送信際のセキュリティを確保し、共有ファイルが改ざんされたり、ファイルソースが不正な場合でも、ファイル受信クライアントＢは、それを知ることができ、対応する判断を下し、改ざんやソースが不正なことを発見する信頼性は、非対称アルゴリズムとダイジェストアルゴリズムの特性によって決まられ、非共有ユーザーが共有ファイルＦを取得した後、それを復号化してファイルの内容を取得することはできない。ファイル共有クライアントＡは、複数のユーザーに同時に暗号秘密鍵を伝送する必要がなく、同時に複数のユーザーと共有でき、指定された共有者のみがファイルの内容を閲覧でき、他のユーザーは、ファイルを取得した後も、ファイルの内容を閲覧できない。
【図1】
【図2】
【図3】
【国際調査報告】