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CN110431803B - 基于身份信息管理加密密钥 - Google Patents

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CN110431803B CN201980001662.1A CN201980001662A CN110431803B CN 110431803 B CN110431803 B CN 110431803B CN 201980001662 A CN201980001662 A CN 201980001662A CN 110431803 B CN110431803 B CN 110431803B
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Abstract

本文公开了用于基于用户身份信息管理加密密钥的方法、系统和装置，包括编码在计算机存储介质上的计算机程序。方法之一包括：接收与用户相关联的生物特征信息和用以将用户密钥对存储至身份加密芯片(ICC)上的存储器中的请求；将与所述用户相关联的生物特征信息和作为预先存储的生物特征信息预先存储在存储器中的生物特征信息进行比较；响应于确定与所述用户相关联的生物特征信息和预先存储的生物特征信息匹配，对用户密钥对进行加密以提供加密的用户密钥对；并将加密的用户密钥对存储至所述存储器中。

Description

基于身份信息管理加密密钥
技术领域
本文涉及身份认证技术和数据安全性。
背景技术
身份认证技术通常用于计算机网络中以验证用户身份并确保数据安全性。如同在计算机网络中数字化存储或传送的其他信息一样，身份信息可以由数据集表示。计算机可以基于用户的数字身份来识别和认证用户。对于数据安全性，重要的是确保数字身份属于授权用户，或者换句话说，数字身份与实际身份相匹配。
随着技术的发展，已经出现了诸如区块链网络和物联网(IoT)网络的去中心化系统。在去中心化系统下，个人可以安全地自行存储他们自己的身份信息。例如，用户可以持有数字钱包，该数字钱包存储用户可以用来添加数字签名以授权区块链网络或IoT设备上的交易的私钥。私钥通常作为具有加密语义的数据串存储在计算设备上，并且意图仅供用户访问。与其他数据串一样，私钥可潜在地被复制和共享。具有私钥的任何用户都可以控制与该私钥相关联的数字资产。此外，如果私钥丢失，则无法检索数字资产。因此，安全存储和有效使用加密密钥会是重要的。
期望开发一种密钥管理技术，其可以基于用户的真实身份安全地管理用户的加密密钥。
发明内容
本文描述了用于基于用户身份信息管理加密密钥的技术。这些技术通常涉及：身份加密芯片(ICC)接收生物特征信息和用以将用户密钥对存储至ICC上的存储器中的请求，确定生物特征信息与预先存储在芯片上的生物特征信息匹配，以及对用户密钥对进行加密并将其存储在ICC的内存中。
本文还提供了耦接到一个或多个处理器并且其上存储有指令的一个或多个非暂态计算机可读存储介质，当所述指令由所述一个或多个处理器执行时，所述指令将促使所述一个或多个处理器按照本文提供的方法的实施例执行操作。
本文还提供了用于实施本文提供的所述方法的系统。该系统包括一个或多个处理器以及耦接到所述一个或多个处理器并且其上存储有指令的计算机可读存储介质，当所述指令由所述一个或多个处理器执行时，所述指令将导致所述一个或多个处理器按照本文提供的方法的实施例执行操作。
应了解，依据本文的方法可以包括本文描述的方面和特征的任意组合。也就是说，根据本文的方法不限于本文具体描述的方面和特征的组合，还包括所提供的方面和特征的任意组合。
以下在附图和描述中阐述了本文的一个或多个实施例的细节。根据说明书和附图以及权利要求，本文的其他特征和优点将显而易见。
附图说明
图1是示出用于执行可用于执行本文的实施例的处理的身份加密芯片的示例的示图。
图2是示出根据本文的实施例的用于身份加密芯片初始化处理的示例的流程图。
图3是示出根据本文的实施例的用于向身份加密芯片输入信息的处理的示例的流程图。
图4是示出根据本文的实施例的使用身份加密芯片执行加密操作的处理的示例的流程图。
图5是示出根据本文的实施例的密钥管理设备的示例的示图。
图6描绘了可以根据本文的实施例执行的方法的示例。
图7描绘了根据本文的实施例的装置的模块的示例。
各附图中相同的附图标记和名称表示相同的元件。
具体实施方式
本文描述了用于基于用户身份信息管理加密密钥的技术。这些技术通常涉及：身份加密芯片(ICC)接收生物特征信息和用以将用户密钥对存储至ICC上的存储器中的请求，确定生物特征信息与预先存储在芯片上的生物特征信息匹配，以及对用户密钥对进行加密并将其存储在ICC的存储器中。
图1是示出用于执行可用于执行本文的实施例的处理的ICC 100的示例的示图。在较高层面上，ICC 100可以是包括存储器102和逻辑计算组件104的计算机芯片。ICC 100可用于安全地执行加密操作。在一些实施例中，ICC 100可以是包括一个或多个芯片组件的芯片组。存储器102和逻辑计算组件104可以集成到不同的芯片组件中。在一些实施例中，存储器102可用于提供永久存储。在一些示例中，存储器102可以是可编程只读存储器(PROM)，其允许被写入一次并且之后仅只读。在一些示例中，存储器102可以是电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)或闪存，其可以被重新格式化并重新编程。在一些实施例中，逻辑计算组件可以是专用集成电路(ASIC)或单片机(SCM)。
在一些计算机网络中，实施密码术以维护数据或交易的隐私。例如，在区块链网络中，如果两个节点想要保持交易隐私，使得区块链网络中的其他节点无法辨别该交易的细节，则节点可以加密交易数据。示例性加密操作包括但不限于对称密钥加密和非对称密钥加密。对称加密是指使用单个密钥既进行加密(从明文生成密文)又进行解密(从密文生成明文)的加密处理。
非对称加密使用密钥对，每个密钥对包括私钥和公钥，私钥仅对相应用户是已知的，并且公钥可以公开地传播。用户可以使用另一用户的公钥来加密数据，并且该加密的数据可以使用该另一用户的私钥来解密。
可以使用非对称加密来提供数字签名，这使得交易中的用户能够确认交易中的其他用户以及交易的有效性。例如，用户可以对消息进行数字签名，而另一用户可以基于数字签名确认消息是由该用户发送的。数字签名还可用于确保消息在传输过程中不被篡改。例如，用户A将向用户B发送消息。用户A生成消息的哈希值，然后使用其私钥加密哈希值以提供为加密哈希值的数字签名。用户A将数字签名附加到消息，并将带有数字签名的消息发送给用户B。用户B使用用户A的公钥解密数字签名，并提取哈希值。用户B对消息进行哈希处理并比较哈希值。如果哈希值相同，则用户B可以确认该消息确实来自用户A，并且未被篡改。
ICC 100可以用于基于对用户身份信息进行验证来安全地执行加密操作。存储器102可用于存储可信用户身份信息和加密密钥信息。存储器102还可以存储身份认证算法(例如，作为计算机可执行代码)和加密操作算法(例如，作为计算机可执行代码)。在一些实施例中，存储在存储器102中的信息和算法被加密以即使在ICC 100被进行逆向工程的情况下也防止泄密。当从用户接收到用以执行加密操作的请求时，逻辑计算组件104可以使用从用户收集的身份信息和存储在存储器102中的可信用户身份信息，以基于身份认证算法验证用户的身份。例如，如果身份信息是用户指纹的指纹图像，则身份认证算法可以是本地认证算法，其将从用户收集的指纹图像和存储的指纹图像进行比较。如果收集的指纹图像与存储的指纹图像匹配，则成功验证用户的身份。然后，逻辑计算组件104可以使用所存储的加密密钥信息来执行所请求的加密操作。在执行加密操作之后，可以由ICC 100输出操作结果。通过使用ICC 100，可以仅在验证或认证用户的身份可信之后执行加密操作。这样，可以保证用户执行操作的权限。此外，由于加密密钥作为密文存储在ICC 100中，因此加密操作在ICC 100内部执行。只有操作结果从ICC 100输出。以这种方式，可以确保加密密钥的安全性。
在110，授权身份信息被输入到ICC 100。授权身份信息可以在ICC100的初始化期间输入到ICC 100。在一些实施例中，授权身份信息可以是用户的生物特征信息，例如指纹、声纹、心跳信息或虹膜信息。在一些实施例中，授权身份信息可以由ICC 100的所有者输入。如将在本文的实施例中进一步讨论的，输入授权身份信息的用户可以使用该授权身份信息来控制输入到ICC 100的加密密钥。除非可以基于授权身份信息验证用户身份，否则不能将加密密钥输入到ICC 100。
授权身份信息可以用于执行身份验证以便为存储加密密钥或执行加密操作提供授权。身份信息可以由与ICC 100可通信地耦接的计算设备收集。例如，计算设备可以是能够检测用户的生物特征信息的智能手表。
在112，清除存储器内容并且将授权身份信息写入存储器102。在一些实施例中，存储器102是永久存储器。在一些实施例中，为了防止篡改，身份信息只能被写入存储器102的存储单元一次。如果需要使用新的身份信息来替换现有的授权密钥，则可以在写入新的身份信息之前擦除存储器102的内容。在一些实施例中，可以在将授权身份信息写入存储器102之前对授权身份信息进行加密以增强安全性。
在114，接收用户的身份信息和用以写入用户的非对称密钥对的请求。如本文所述，可用于执行加密操作的非对称密钥对可被写入存储器102。应理解的是，还可以基于特定加密操作请求将其他加密密钥写入ICC100。身份信息可以是生物特征信息，例如指纹、声纹、心跳信息或虹膜信息。身份信息可以由与ICC 100可通信地耦接的计算设备收集。在116，从存储器102读取授权身份信息以在118验证用户的身份。可以基于将在114接收的用户的身份信息与授权身份信息进行匹配来执行验证。如果身份信息匹配，则验证成功。结果，用户被认证为ICC 100的授权用户，以允许非对称密钥对被输入到ICC 100。否则，拒绝在114的请求。在122，将非对称密钥对写入ICC 100的存储器102。在一些实施例中，可以在将非对称密钥对写入存储器102之前对非对称密钥对加密以增强安全性。在一些实施例中，可以将非对称密钥对写入存储器102的与存储授权身份信息的存储单元分开的存储单元。
在124，接收用户的身份信息和用以执行加密操作的请求。身份信息可以由与ICC100可通信地耦接的计算设备收集。例如，计算设备可以是可以收集用户的生物特征信息的智能手表，生物特征信息被用作用以识别用户的身份信息。在收集身份信息之后，可以将其发送到ICC 100。在一些实施例中，还可以将要被执行加密操作的数据发送到ICC 100。例如，如果加密操作是加密，则相应的数据可以是要被加密的数据文件。在126，在122写入存储器102的授权身份信息从存储器102被读取以在128执行身份验证。可以基于在124接收的身份信息与授权身份信息的比较来执行身份验证。如果身份信息匹配，则验证成功，并且在130从存储器102读取相应的非对称密钥信息以执行加密操作。在132，使用合适的加密密钥执行加密操作。如果身份信息不匹配，则验证不成功，并且可以拒绝用以执行加密操作的请求。在一些实施例中，可以基于所接收的特定类型的身份信息，使用身份验证算法来在128执行身份验证。在一些实施例中，可以基于加密操作算法来执行加密操作。如上所述，加密操作可以是加密、解密和/或向数据添加数字签名。在执行加密操作之后，可以在134输出操作结果。
如上所述，ICC 100可以在硬件内创建可信环境，以便用户安全地存储加密密钥并使用密钥来执行加密操作。例如，ICC 100的用户可以将多个非对称密钥对存储至ICC 100。在通过身份信息验证用户的身份(例如，生物特征认证)之后，将每个非对称密钥对写入ICC100的存储器。可以基于将从用户收集的身份信息与在ICC 100的初始化期间预先存储的身份信息进行比较来执行身份认证。如果身份信息匹配，则可以允许对应的身份信息和非对称密钥对存储在ICC 100中。
当用户请求加密操作时，ICC 100可以从存储器检索生物特征信息和对应的非对称密钥对。生物特征信息可以用于验证用户的身份，并且非对称密钥对可以用于在验证用户的身份之后执行所请求的加密操作。可以针对各种实际场景执行加密操作。例如，加密操作可以是将数字签名添加到区块链交易的操作。在该示例中，节点A可以是区块链网络内的计算设备，其发起用以对与节点B的区块链交易数据进行数字签名的请求。区块链交易数据可以是节点A与节点B之间的交易数据的经哈希处理的值。节点A可以使用ICC 100来生成对经哈希处理的交易数据的数字签名。为了使用ICC 100，收集从节点A提供的身份信息，并将其与存储在ICC 100中的身份信息进行比较。如果收集的身份信息与存储的身份信息匹配，则可以确定节点A被授权访问和使用ICC 100。可以检索分配给节点A并且先前存储在ICC100的存储器中的私钥，以生成对经哈希处理的交易数据的数字签名。然后，节点A可以将具有数字签名的经哈希处理的交易数据发送到节点B。节点B使用分配给节点A的公钥对数字签名进行解密并提取哈希值。节点B对消息进行哈希处理并比较哈希值。如果哈希值相同，则节点B可以确认该消息确实来自节点A并且未被篡改。
图2是示出根据本文的实施例的用于ICC初始化的处理200的示例的流程图。在一些实施例中，ICC由ICC的用户初始化。在一些实施例中，用户可以控制要在ICC中存储和使用的加密密钥以安全地执行加密操作。
在202，重置ICC。在一些实施例中，响应于接收到用以输入授权身份信息的请求，重置ICC。在一些实施例中，重置ICC可以包括擦除存储在ICC的存储器中的内容，或将其重新格式化。在一些实施例中，重置ICC还可以包括将ICC的逻辑计算组件的设置重配或重置为默认值。通过重置ICC，可以保证使用一个授权身份信息来控制输入到ICC的信息。此外，先前存储在ICC中的加密密钥被擦除以确保数据安全性。在一些实施例中，ICC是新的ICC并且是第一次使用，ICC可以被初始化以接受授权身份信息的输入。如果ICC是新的，则可以初始化ICC以接受授权身份信息。在一些实施例中，授权身份信息可以是生物特征信息，例如，指纹、声纹、虹膜信息和心跳信息。
在204，ICC接收用以输入授权身份信息的请求。在206，调用身份信息输入函数以将授权身份信息输入到存储器202。在208，确定ICC的存储器是否是一次性可编程(OTP)存储器。OTP存储器只允许将数据写入存储器一次。当用户向ICC输入新的授权身份信息时，可以擦除任何先前存储的身份信息和加密密钥，以确保新的授权身份不控制先前输入的加密密钥。因此，如果存储器是OTP，则在212可以对授权身份信息进行加密并将其输入到存储器。否则，在授权身份信息被加密并输入到存储器之前，在210清除存储器的内容。在212之后，过程200在214结束。
图3是示出根据本文的实施例的用于输入信息到ICC的处理300的示例的流程图。在初始化ICC之后，用户可以基于对其身份信息进行验证将加密密钥安全地存储至ICC。
在302，ICC接收用以存储非对称密钥对的请求。在304，接收做出请求的用户的身份信息。在一些实施例中，身份信息可以由与ICC可通信地耦接的计算设备收集。示例性计算设备可以包括：IoT设备、智能手环、智能手表、膝上型计算机(或台式计算机)和智能手机。在一些实施例中，身份信息可以是用户的生物特征信息，例如，指纹、声纹、心跳信息和虹膜信息。计算设备可以包括指纹传感器、麦克风、心跳传感器或虹膜扫描仪以收集对应的生物特征信息。例如，计算设备可以是可以收集可以用作身份信息的用户的心跳信息的智能手表。在收集身份信息之后，可以将其与用户的非对称密钥对一起发送到ICC。在一些实施例中，ICC可以基于例如蓝牙、NFC、Wi-Fi或蜂窝数据的无线通信协议与计算设备无线地通信。在一些实施例中，ICC可以插入或集成到计算设备以执行与计算设备的有线通信。
在306，基于预先存储在ICC中的授权身份信息来验证身份信息。如果接收到的身份信息与授权身份信息匹配，则在308对非对称密钥对进行加密并将其存储至ICC的存储器。之后，处理300在310结束。如果接收到的身份信息与授权身份信息不匹配，则拒绝用以存储非对称密钥对的请求，并且处理300在310结束。在一些实施例中，可以重复处理300，使得授权用户可以将对应于不同的用户帐户或应用的多个加密密钥存储至ICC。在将用户的加密密钥输入到ICC之后，用户可以使用ICC来安全地执行加密操作。
图4是示出根据本文的实施例的用于使用ICC执行加密操作的处理400的示例的流程图。在402，接收用以执行加密操作的请求。加密操作的示例可以包括数据加密、数据解密和添加数字签名。
在404，接收用户的身份信息。如在图3的描述中所讨论的那样，身份信息可以由计算设备收集并发送到ICC。在406，可以验证身份信息。在一些实施例中，可以将身份信息与存储在ICC的存储器中的身份信息进行比较。如果身份信息与存储的身份信息匹配，则验证成功，随后可以使用存储在ICC的存储器中的用户的加密密钥在408执行所请求的加密操作。例如，如果加密密钥是非对称密钥对，则加密操作可以是基于非对称密钥对中的公钥的加密操作、基于非对称密钥对中的私钥的解密操作或数字签名生成操作。如果身份信息与存储的身份信息不匹配，则处理400在412结束。在408之后，处理400进行到410，其中返回操作结果。操作结果可以取决于在408执行的加密操作。例如，如果加密操作是文件加密，则可以返回使用用户的公钥加密的文件。类似地，如果加密操作是文件解密，则可以返回使用用户的私钥解密的文件。如果加密操作是添加数字签名，则可以返回具有由用户的私钥生成的数字签名的文件。在410之后，处理在412结束。
图5是示出根据本文的实施例的密钥管理设备500的示例的示图。在一些实施例中，可以由密钥管理设备500管理由ICC使用以为用户执行加密操作的加密密钥。密钥管理设备500可以执行密钥管理504和算法管理514。密钥管理504可以包括加密密钥的存储506、写入508、随机生成510和删除512。加密密钥可以包括与ICC的主用户相关联的用户密钥对和与ICC的授权用户相关联的加密密钥对以执行加密操作。
由算法管理514管理的算法可以包括存储和管理身份验证算法516、数字签名验证算法518、加密和解密算法520以及令牌算法522。身份验证算法516可以用于执行如图4的步骤406的描述中所讨论的身份验证。数字签名验证算法518可用于执行数字签名验证。如图4的步骤408所讨论的，加密和解密算法520可用于执行所请求的加密操作。例如，如果所请求的加密操作是对用户文件的加密操作，则可以执行加密和解密算法520以从ICC的存储器检索用户的公钥并对用户文件进行加密。令牌算法522可用于管理令牌，该令牌指示对无需验证用户身份而执行所请求的加密操作的时间限制或数量限制。在一些实施例中，可以生成令牌并将其临时存储在ICC的存储器中。令牌可以提供以下的授权：执行多次加密操作或在预定时间段内执行加密操作，而无需验证用户身份。例如，可以生成令牌以向ICC的用户提供以下的授权：将数字签名添加到接下来接收到的五个文件中或者在接下来的三个小时内接收到的文件中，无论首先满足哪个条件。在一些实施例中，可以在令牌到期或用完时清除令牌并将其从ICC中移除。
在一些实施例中，密钥管理设备500可以用作ICC的备份。即使ICC丢失或被破坏，也可以从密钥管理设备500检索用于执行加密操作的加密密钥和算法。
在一些实施例中，密钥管理设备500还可以执行输入管理524。密钥管理设备500可以可通信地耦接到ICC以管理算法输入526、身份信息输入528、加密密钥输入530、数字签名生成532和身份验证534。
图6描绘了可以根据本文的实施例执行的方法600的示例。为了清楚呈现，下面的描述在本文中的其他附图的上下文中总体上描述了方法600。然而，应当理解，方法600可以例如由适当的任何系统、环境、软件和硬件，或者系统、环境、软件和硬件的组合来执行。在一些实施例中，方法600的各个步骤可以并行、组合、循环或以任何顺序运行。在一些实施例中，方法600可以由根据本文的实施例描述的ICC执行。
在602，接收与用户相关联的生物特征信息和用以将用户密钥对存储至ICC上的存储器中的请求。在一些实施例中，在ICC的初始化期间将预先存储的生物特征信息存储至存储器中。公有授权密钥和私有授权密钥是分配给ICC的主用户的非对称密钥对。在一些实施例中，ICC的初始化包括：存储身份认证代码，所述身份认证代码可执行以基于预先存储的生物特征信息来认证用户。在一些实施例中，ICC的初始化还包括：存储可执行以基于用户密钥对添加数字签名的第一加密操作代码；以及存储可执行以基于用户密钥对执行文件加密或文件解密的第二加密操作代码。
在一些实施例中，用以存储用户密钥对的请求是第一请求，生物特征信息是第一生物特征信息，并且，方法600还包括：接收第二生物特征信息和用以向文件添加数字签名的第二请求；基于第二生物特征信息与预先存储的生物特征信息匹配来认证第二请求可信；并且基于第一加密操作代码和用户密钥对中的私钥将数字签名添加到文件。在一些实施例中，身份信息是与用户相关联的生物特征信息。在一些实施例中，方法600还包括：接收第三生物特征信息和用以对文件进行加密或解密的第三请求；基于第三生物特征信息与预先存储的生物特征信息匹配来认证用户可信；以及基于第三请求、第二加密操作代码以及用户密钥对中的公钥或私钥来执行加密或解密。
在一些实施例中，基于生物特征识别，将与用户相关联的生物特征信息和预先存储的生物特征信息进行比较；并且生物特征识别包括指纹识别、声纹识别、虹膜扫描、面部识别和心跳识别中的一个或多个。
在604，将与用户相关联的生物特征信息和作为预先存储的生物特征信息预先存储在存储器中的生物特征信息进行比较。在一些实施例中，存储器是可编程只读存储器(PROM)、电可擦除PROM或闪存，并且身份信息和用户密钥对存储在存储器的单独存储单元中。
在606，响应于确定与用户相关联的生物特征信息与预先存储的生物特征信息匹配，对用户密钥对进行加密以提供加密的用户密钥对。
在608，将加密的用户密钥对存储至存储器。
图7描绘了根据本文的实施例的装置700的模块的示例。装置700可以是ICC的实施例的示例。装置700可以对应于上述实施例，并且装置700包括以下：
请求接收模块702，用于接收与用户相关联的生物特征信息以及用以将用户密钥对存储至ICC上的存储器的请求。身份信息比较模块704，用于将与用户相关联的生物特征信息和作为预先存储的生物特征信息预先存储在存储器中的生物特征信息进行比较。加密模块706，用于响应于确定和用户相关联的生物特征信息与预先存储的生物特征信息匹配，对用户密钥对进行加密以提供加密的用户密钥对。存储模块708，用于将身份信息和用户密钥对存储至存储器。
在可选实施例中，在ICC的初始化期间将预先存储的生物特征信息存储在存储器中。在可选实施例中，ICC的初始化包括：存储身份认证代码，所述身份认证代码可执行以基于预先存储的生物特征信息来认证用户。在可选实施例中，ICC的初始化包括：存储可执行以基于用户密钥对添加数字签名的第一加密操作代码；以及存储可执行以基于用户密钥对执行文件加密或文件解密的第二加密操作代码。
在可选实施例中，存储器是可编程只读存储器(PROM)、电可擦除PROM或闪存，并且生物特征信息和用户密钥对存储在存储器的单独存储单元中。
前述实施例中示出的系统、装置、模块或单元可以通过使用计算机芯片或实体来实施，或者可以通过使用具有特定功能的产品来实施。典型的实施设备是计算机，并且计算机可以是个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、照相手机、智能手机、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件收发、游戏控制台、平板电脑、可穿戴设备或这些设备的任意组合。
对于装置中每个模块的功能和角色的实施过程，可以参考前一方法中相应步骤的实施过程。为简单起见，这里省略了细节。
由于装置实施基本上对应于方法实施，对于相关部件，可以参考方法实施中的相关描述。先前描述的装置实施仅是示例。被描述为单独部分的模块可以或不是物理上分离的，并且显示为模块的部分可以是或不是物理模块，可以位于一个位置，或者可以分布在多个网络模块上。可以基于实际需求来选择一些或所有模块，以实现本文额解决的目标。本领域普通技术人员无需创造性的努力即可理解和实现本申请的实施例。
本文中描述的技术产生若干技术效果。例如，主题的实施例允许ICC的用户存储多个加密密钥来安全地执行加密操作。可以基于对用户的身份信息进行验证将加密密钥存储至ICC。如果身份信息验证失败，则ICC将拒绝加密密钥信息输入。
为了请求ICC执行加密操作，需要收集用户的身份信息，并且该收集的身份信息需要被先前认证并存储在ICC中的身份信息验证为可信。这样，可以确保请求加密操作的用户是加密密钥的用户。
此外，可以在将身份信息和加密密钥存储至ICC的存储器之前对身份信息和加密密钥进行加密。该信息仅在ICC中解密以执行相应的身份验证和加密操作。加密操作在ICC内部执行，并且仅操作结果从ICC输出。因此，ICC的用户的身份信息和加密密钥是安全的，即使ICC被黑客攻击或进行逆向工程也不会被泄露。在一些实施例中，密钥管理设备可用于以密文存储身份信息和加密密钥以向ICC提供备份并进一步增强数据安全性。
计算设备可用于收集用户身份信息并发起对加密操作的请求。ICC可以通过各种通信协议与计算设备无线地通信，或者它可以集成或插入到计算设备中以便容易地用于安全的加密操作。
本文中描述的主题、动作以及操作的实施例可以在数字电子电路、有形体现的计算机软件或固件、计算机硬件中实现，包括本文中公开的结构及其结构等同物，或者它们中的一个或多个的组合。本文中描述的主题的实施例可以实现为一个或多个计算机程序，例如，一个或多个计算机程序指令模块，编码在计算机程序载体上，用于由数据处理装置执行或控制数据处理装置的操作。载体可以是有形的非暂态计算机存储介质。例如，计算机程序载体可以包括一个或多个计算机可读存储介质，其具有编码或存储在其上的指令。载体可以是有形的非暂态计算机可读介质，例如磁盘、磁光盘或光盘、固态驱动器、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)或其他介质类型。可选地或附加地，载体可以是人工生成的传播信号，例如，机器生成的电、光或电磁信号，其被生成来编码信息用于传输到合适的接收器装置以供数据处理装置执行。计算机存储介质可以是或部分是机器可读存储设备、机器可读存储基板、随机或串行访问存储器设备或它们中的一个或多个的组合。计算机存储介质不是传播信号。
计算机程序也可以被称为或描述为程序、软件、软件应用程序、app、模块、软件模块、引擎、脚本或代码，可以以任何形式的编程语言编写，包括编译或演绎性语言、说明或程序性语言；它可以配置为任何形式，包括作为独立程序，或者作为模块、组件、引擎、子程序或适合在计算环境中执行的其他单元，该环境可包括由通信数据网络互联的在一个或多个位置的一台或多台计算机。
计算机程序可以但非必须对应于文件系统中的文件。计算机程序可以存储在：保存其他程序或数据的文件的一部分中，例如，存储在标记语言文档中的一个或多个脚本；专用于所讨论的程序的单个文件；或者多个协调文件，例如，存储一个或多个模块、子程序或代码部分的多个文件。
举例来说，用于执行计算机程序的处理器包括通用微处理器和专用微处理器，以及任何类型的数字计算机的任何一个或多个处理器。通常，处理器将从耦接到处理器的非暂态计算机可读介质接收用于执行的计算机程序的指令以及数据。
术语“数据处理装置”包括用于处理数据的所有类型的装置、设备和机器，包括例如可编程处理器、计算机或者多处理器或计算机。数据处理装置可以包括专用逻辑电路，例如FPGA(现场可编程门阵列)、ASIC(专用集成电路)或GPU(图形处理单元)。除了硬件，该装置还可以包括为计算机程序创建执行环境的代码，例如，构成处理器固件、协议栈、数据库管理系统、操作系统或者它们中的一个或多个的组合的代码。
本文中描述的处理和逻辑流程可由一个或多个计算机或处理器执行一个或多个计算机程序进行，以进行通过对输入数据进行运算并生成输出的操作。处理和逻辑流程也可以由例如FPGA、ASIC、GPU等的专用逻辑电路或专用逻辑电路与一个或多个编程计算机的组合来执行。
适合于执行计算机程序的计算机可以基于通用和/或专用微处理器，或任何其他种类的中央处理单元。通常，中央处理单元将从只读存储器和/或随机存取存储器接收指令和数据。计算机的元件可包括用于执行指令的中央处理单元以及用于存储指令和数据的一个或多个存储器设备。中央处理单元和存储器可以补充有专用逻辑电路或集成在专用逻辑电路中。
通常，计算机还将包括或可操作地耦接至一个或多个大容量存储设备，以从一个或多个大容量存储设备接收数据或将数据传输到一个或多个大容量存储设备。大容量存储设备可以是例如磁盘、磁光盘或光盘、固态驱动器或任何其他类型的非暂态计算机可读介质。但是，计算机不需要具有这样的设备。因此，计算机可以耦接到本地和/或远程的例如一个或多个存储器的一个或多个大容量存储设备。例如，计算机可以包括作为计算机的组件的一个或多个本地存储器，或者计算机可以耦接到云网络中的一个或多个远程存储器。此外，计算机可以嵌入在另一个设备中，例如移动电话、个人数字助理(PDA)、移动音频或视频播放器、游戏控制台、全球定位系统(GPS)接收器或例如通用串行总线(USB)闪存驱动器的便携式存储设备，仅举几例。
组件可以通过直接地或经由一个或多个中间件例如可交换地电或光地彼此连接而彼此“耦接”。如果其中一个组件集成到另一个组件中，组件还可以彼此“耦接”。例如，集成到处理器中的存储组件(例如，L2高速缓存组件)被“耦接到”处理器。
为了提供与用户的交互，本文中描述的主题的实施例可以在计算机上实现或配置为与该计算机通信，该计算机具有：显示设备，例如，LCD(液晶显示器)监视器，用于向用户显示信息；以及输入设备，用户可以通过该输入设备向该计算机提供输入，例如键盘和例如鼠标、轨迹球或触摸板等的指针设备。其他类型的设备也可用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的感官反馈，例如视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈；并且可以接收来自用户的任何形式的输入，包括声音、语音或触觉输入。此外，计算机可以通过向用户使用的设备发送文档和从用户使用的设备接收文档来与用户交互；例如，通过向用户设备上的web浏览器发送web页面以响应从web浏览器收到的请求，或者通过与例如智能电话或电子平板电脑等的用户设备上运行的应用程序(app)进行交互。此外，计算机可以通过向个人设备(例如，运行消息应用的智能手机)轮流发送文本消息或其他形式的消息并接收来自用户的响应消息来与用户交互。
本文使用与系统、装置和计算机程序组件有关的术语“配置为”。对于被配置为执行特定操作或动作的一个或多个计算机的系统，意味着系统已经在其上安装了在运行中促使该系统执行所述操作或动作的软件、固件、硬件或它们的组合。对于被配置为执行特定操作或动作的一个或多个计算机程序，意味着一个或多个程序包括当被数据处理装置执行时促使该装置执行所述操作或动作的指令。对于被配置为执行特定操作或动作的专用逻辑电路，意味着该电路具有执行所述操作或动作的电子逻辑。
虽然本文包含许多具体实施细节，但是这些不应被解释为由权利要求本身限定的对要求保护的范围的限制，而是作为对特定实施例的具体特征的描述。在本文多个单独实施例的上下文中描述的多个特定特征也可以在单个实施例中的组合实现。相反，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合在多个实施例中实现。此外，尽管上面的特征可以描述为以某些组合起作用并且甚至最初如此要求保护，但是在一些情况下，可以从要求保护的组合中删除来自该组合的一个或多个特征，并且可以要求保护指向子组合或子组合的变体。
类似地，虽然以特定顺序在附图中描绘了操作并且在权利要求中叙述了操作，但是这不应该被理解为：为了达到期望的结果，要求以所示的特定顺序或依次执行这些操作，或者要求执行所有示出的操作。在一些情况下，多任务和并行处理可能是有利的。此外，上述实施例中的各种系统模块和组件的划分不应被理解为所有实施例中都要求如此划分，而应当理解，所描述的程序组件和系统通常可以一起集成在单个软件产品或者打包成多个软件产品。
已经描述了主题的特定实施例。其他实施例在以下权利要求的范围内。例如，权利要求中记载的动作可以以不同的顺序执行并且仍然实现期望的结果。作为一个示例，附图中描绘的处理无需要求所示的特定顺序或次序来实现期望的结果。在一些情况下，多任务和并行处理可能是有利的。

Claims (10)

1.一种计算机实施的用于管理用户密钥对的方法，所述方法包括：
接收与用户相关联的生物特征信息和用以将用户密钥对存储至身份加密芯片ICC上的存储器中的请求；
将与所述用户相关联的生物特征信息和作为预先存储的生物特征信息预先存储在存储器中的生物特征信息进行比较；
响应于确定与所述用户相关联的生物特征信息和所述预先存储的生物特征信息匹配，对所述用户密钥对进行加密以提供加密的用户密钥对；以及
将所述加密的用户密钥对存储至所述存储器中。
2.如权利要求1所述的计算机实施的方法，其中，在所述ICC的初始化期间，将所述预先存储的生物特征信息存储至所述存储器中。
3.如权利要求2所述的计算机实施的方法，其中，所述ICC的初始化包括：
存储身份认证代码，所述身份认证代码能够执行以基于所述预先存储的生物特征信息来认证所述用户。
4.如权利要求2或3所述的计算机实施的方法，其中，所述ICC的初始化包括：
存储第一加密操作代码，所述第一加密操作代码能够执行以基于所述用户密钥对来添加数字签名；以及
存储第二加密操作代码，所述第二加密操作代码能够执行以基于所述用户密钥对来执行文件加密或文件解密。
5.如权利要求4所述的计算机实施的方法，其中，用以存储所述用户密钥对的请求是第一请求，所述生物特征信息是第一生物特征信息，并且所述计算机实施的方法还包括：
接收第二生物特征信息和用以将数字签名添加到文件的第二请求；
基于所述第二生物特征信息与所述预先存储的生物特征信息匹配来认证所述第二请求可信；以及
基于所述第一加密操作代码和所述用户密钥对中的私钥将所述数字签名添加到所述文件。
6.如权利要求5所述的计算机实施的方法，还包括：
接收第三生物特征信息和用以对文件进行加密或解密的第三请求；
基于所述第三生物特征信息与所述预先存储的生物特征信息匹配来认证所述用户可信；以及
基于所述第三请求、所述第二加密操作代码以及所述用户密钥对中的公钥或所述私钥来执行加密或解密。
7.如权利要求1所述的计算机实施的方法，其中：
基于生物特征识别，将与所述用户相关联的生物特征信息和所述预先存储的生物特征信息进行比较；以及
所述生物特征识别包括指纹识别、声纹识别、虹膜扫描、面部识别和心跳识别中的一个或多个。
8.如权利要求1所述的计算机实施的方法，其中，所述存储器是可编程只读存储器PROM、电可擦除PROM或闪存，并且所述生物特征信息和所述用户密钥对存储在所述存储器的单独存储单元中。
9.一种用于管理用户密钥对的系统，包括：
一个或多个处理器；以及
一个或多个计算机可读存储器，所述计算机可读存储器耦接到所述一个或多个处理器并且其上存储有指令，所述指令能够由所述一个或多个处理器执行以执行权利要求1-8中任一项所述的方法。
10.一种用于管理用户密钥对的装置，所述装置包括用于执行权利要求1-8中任一项所述的方法的多个模块。
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