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专利号: 2015105604407
申请人: 宁波大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-11-12
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于近场通信的移动支付加密方法,其特征在于,依次包括如下步骤:

(1)设定第一NFC终端的全球身份标识号为IDFirst,第二NFC终端的全球身份标识号为IDSecond,第三方可信机构为TSM;其中,第三方可信机构TSM用于存储第一NFC终端的匿名身份、第二NFC终端的匿名身份、第一NFC终端的真实IDFirst以及第二NFC终端的真实IDSecond;匿名身份由公钥、私钥、第三方可信机构TSM的全球身份标识号IDTSM以及TSM的签名组成;

利用第一NFC终端在第三方支付平台注册对应支付账户,并由第三方支付平台存储第一NFC终端的全球身份标识号IDFirst、支付密码;

利用第二NFC终端在第三方支付平台注册对应收款账户,并由第三方支付平台存储第二NFC终端的全球身份标识号IDSecond;

(2)第一NFC终端向第三方可信机构TSM请求使用其匿名身份时,由第三方可信机构TSM产生第一NFC终端的匿名身份集合PSFirst,并将此匿名身份集合PSFirst发送给第一NFC终端;

第三方可信机构TSM则存储发送给第一NFC终端的匿名身份集合PSFirst以及第一NFC终端的真实IDFirst;其中,第三方可信机构TSM生成第一NFC终端的匿名身份过程包括:(2-1)在第三方可信机构TSM接收到第一NFC终端的匿名身份请求时,第三方可信机构TSM产生n个随机值 其中, 表示第一NFC终端的第i个匿名身份的私钥;

(2-2)第三方可信机构TSM将其产生的各随机值 与椭圆曲线基点G相乘,得到n个公钥 其中, 表示第一NFC终端的第i个匿名身份的公钥, 基点G在椭圆曲线上,椭圆曲线为:E:y2=x3+ax+bmodn1,E为椭圆曲线,a,b为椭圆曲线E的系数,(x,y)是椭圆曲线E上的点,n1是椭圆曲线E的阶;

(2-3)第三方可信机构TSM根据第一NFC终端的第i个匿名身份的私钥 以及对应该私钥 的公钥 产生得到对应第一NFC终端的第i个匿名身份的第三方可信机构TSM签名其中,EncK(m)表示用密钥K对信息m加密,Sigk(m)表示用密钥k对信息m签名,||为连接符号;

(2-4)第三方可信机构TSM根据其所产生的第一NFC终端的第i个匿名身份的签名得到第一NFC终端的匿名身份集合PSFirst,其中:(3)第一NFC终端接收到第三方可信机构TSM发送的匿名身份集合PSFirst后,断开其与第三方可信机构TSM的通信,并对第一NFC终端与第二NFC终端之间的NFC安全协议进行激活:(3-1)第一NFC终端产生随机数NFirst和随机整数RFirst,并计算、得到其自更新公钥和 然后将 和NFirst压缩后发送给第二NFC终端,其中经压缩分别变成QFirst”i、QFirst'i; 是基点为G的椭圆曲线E上的点;

(3-2)第二NFC终端产生随机数NSecond和随机整数RSecond,并计算、得到其自更新公钥 和 然后将 和NSecond压缩后发送给第一NFC终端,其中经压缩分别变成QSecond”i、QSecond'i:

(3-3)根据第一NFC终端与第二NFC终端互相交换的公钥及随机数,分别计算其共同点P(Px,Py)、共享秘值z及共享秘钥QSSE:(a)第一NFC终端计算得到共同点P(Px,Py)、共享秘值z及共享秘钥QSSE_First,计算得到第一NFC终端发送的密钥验证标签MacTagFirst,并发送密钥验证标签MacTagFirst给第二NFC终端验证:z=Px;

QSSE_First=KDF(NFirst,NSecond,IDFirst,IDSecond,Z);

其中,Z为共享秘值z转换后得到的对应的8比特字符串,共享秘值z与8比特字符串Z之间的转换公式为:z是非负整数,字符串预期长度K满足28K>z,输出的M1,M2,...,Mk是字符串Z从左到右的位值;

验证标签MacTagFirst计算使用ISO/IEC 11770-3定义的密钥验证机制:MacTagFirst=MAC-KC(QSSE_First,0x03,IDFirst,IDSecond,QFirst”i,QSecond”i);

该密钥验证机制使用AES加密XCBC-MAC-96模式,计算得:

MacTagFirst=AES-XCBC-MAC-96QSSE_First(0x03||IDFirst||IDSecond||QFirst”i||QSecond”i);

(b)第二NFC终端计算得到共同点P(Px,Py)、共享秘值z及共享秘钥QSSE_second,验证第一NFC终端发送的密钥验证标签MacTagFirst,并计算得到第二NFC终端的密钥验证标签MacTagSecond,发送密钥验证标签MacTagSecond给第一NFC终端验证:z=Px;

QSSE_second=KDF(NFirst,NSecond,IDFirst,IDSecond,Z);

验证标签MacTagSecond计算使用ISO/IEC 11770-3定义的密钥验证机制:MacTagSecond=MAC-KC(QSSE_Second,0x03,IDSecond,IDFirst,QSecond”i,QFirst”i);

该密钥验证机制使用AES加密XCBC-MAC-96模式,计算得:

(3-4)当第一NFC终端的密钥验证标签MacTagFirst被第二NFC终端验证通过,且第二NFC终端的密钥验证标签MacTagSecond被第一NFC终端验证通过时,则第一NFC终端、第二NFC终端均以QSSE作为共享秘钥,并进行数据通信连接,然后执行步骤(4),其中QSSE=QSSE_First=QSSE_second;否则,则中断第一NFC终端与第二NFC终端之间的通信连接;其中,第二NFC终端验证第一NFC终端的密钥验证标签MacTagFirst过程包括:第二NFC终端根据其计算得到的共享秘钥QSSE_second,计算第一NFC终端的密钥验证标签MacTag'First,其中若MacTag'First=MacTagFirst,则表示第一NFC终端的密钥验证标签MacTagFirst被第二NFC终端验证通过,否则,表示验证未通过;

第一NFC终端验证第二NFC终端的密钥验证标签MacTagSecond过程包括:第一NFC终端根据其计算得到的共享秘钥QSSE_First,计算第二NFC终端的密钥验证标签MacTag'Second,其中若MacTag'Second=MacTagSecond,则表示第二NFC终端的密钥验证标签MacTagSecond被第一NFC终端验证通过,否则,表示验证未通过;

其中,密钥验证标签MacTag'First、MacTag'Second的计算均使用ISO/IEC 11770-3定义的密钥验证机制,密钥验证机制均使用AES加密XCBC-MAC-96模式;

(4)利用第一NFC终端生成虚拟键盘,并通过虚拟键盘输入支付密码,然后由第一NFC终端将支付密码、全球身份标识号ID'First发送给第三方支付平台,其中,所述虚拟键盘的界面为动态界面,且动态界面上具有0~9十个数字,所述数字在动态界面上的布局上随机的;

(5)第三方支付平台接收第一NFC终端发送的支付密码和全球身份标识号IDFirst,且判断接收的支付密码、全球身份标识号IDFirst与第三方支付平台内存储的预设支付密码、全球身份标识号IDFirst一致时,则将第一NFC终端对应支付账户的款项转入给第二NFC终端对应的收款账户,并发送成功支付通知给第一NFC终端。

2.根据权利要求1所述的基于近场通信的移动支付加密方法,其特征在于,所述步骤(2-2)中的椭圆曲线E中:a=-3,

b=64210519e59c80e70fa7e9ab72243049feb8deecc146b9b1,n1=6277101735386680763835789423176059013767194773182842284081。