一种安全快速的数据签名方法技术

本发明专利技术涉及信息安全领域，特别涉及一种安全快速的数据签名方法，包括：卡片上电，等待接收上位机下发的指令，并判断指令的类型，如果是导入私钥指令，则从导入私钥指令中获取密文，采用预设解密算法和预设密钥对密文进行解密得到私钥，保存私钥；如果是数据签名指令，则判断是否存在中间值，若存在中间值，则获取自身内部保存的中间值，从数据签名指令中获取卡外随机数，根据卡外随机数组织待签名数据，采用预设算法对私钥、中间值和待签名数据进行签名，得到签名结果，向上位机发送包含签名结果的签名响应；采用本发明专利技术提供的方法，能够在保证数据安全的前提下，节省对待签名数据进行签名的时间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于信息安全领域，特别涉及一种安全快速的数据签名方法。
技术介绍
现有技术中，卡片对用户身份认证时，首先需要卡片组织待签名的数据，根据卡片内部保存的私钥计算公钥，然后再用计算得到的公钥对待签名数据进行签名操作，完成对用户身份认证；本专利技术技术人员发现，采用现有技术对用户身份认证的过程中，卡片需要耗费大量时间进行计算，延长了签名时间。
技术实现思路
为了解决现有技术的缺陷，本专利技术提供一种安全快速的数据签名方法，其特征在于，包括：步骤S1：卡片上电；步骤S2：所述卡片等待接收上位机下发的指令，并判断所述指令的类型，如果是导入私钥指令，则执行步骤S3；如果是数据签名指令，则执行步骤S4；步骤S3：所述卡片从所述导入私钥指令中获取密文，采用预设解密算法和预设密钥对所述密文进行解密得到私钥，保存所述私钥，返回步骤S2；步骤S4：所述卡片判断自身内部是否存在中间值，是则执行步骤S9；否则执行步骤S5；步骤S5：所述卡片判断是否存在私钥，是则获取所述私钥，对所述私钥进行计算得到公钥，保存所述公钥，执行步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种安全快速的数据签名方法，其特征在于，包括：步骤S1：卡片上电；步骤S2：所述卡片等待接收上位机下发的指令，并判断所述指令的类型，如果是导入私钥指令，则执行步骤S3；如果是数据签名指令，则执行步骤S4；步骤S3：所述卡片从所述导入私钥指令中获取密文，采用预设解密算法和预设密钥对所述密文进行解密得到私钥，保存所述私钥，返回步骤S2；步骤S4：所述卡片判断自身内部是否存在中间值，是则执行步骤S9；否则执行步骤S5；步骤S5：所述卡片判断是否存在私钥，是则获取所述私钥，对所述私钥进行计算得到公钥，保存所述公钥，执行步骤S6；否则报错，返回步骤S2；步骤S6：所述卡片获取自身保存的用户身份信息，计算...

【技术特征摘要】
1.一种安全快速的数据签名方法，其特征在于，包括：
步骤S1：卡片上电；
步骤S2：所述卡片等待接收上位机下发的指令，并判断所述指令的类型，
如果是导入私钥指令，则执行步骤S3；如果是数据签名指令，则执行步骤S4；
步骤S3：所述卡片从所述导入私钥指令中获取密文，采用预设解密算法和
预设密钥对所述密文进行解密得到私钥，保存所述私钥，返回步骤S2；
步骤S4：所述卡片判断自身内部是否存在中间值，是则执行步骤S9；否则
执行步骤S5；
步骤S5：所述卡片判断是否存在私钥，是则获取所述私钥，对所述私钥进
行计算得到公钥，保存所述公钥，执行步骤S6；否则报错，返回步骤S2；
步骤S6：所述卡片获取自身保存的用户身份信息，计算所述用户身份信息
的长度；
步骤S7：所述卡片获取自身保存的数据信息，对所述用户身份信息、所述
用户身份信息的长度、所述数据信息进行计算得到第一结果；
步骤S8：所述卡片对所述第一结果和所述公钥计算得到中间值，保存所述
中间值；
步骤S9：所述卡片从所述数据签名指令中获取卡外随机数，根据所述卡外
随机数组织待签名数据，采用预设算法对所述私钥、所述中间值和所述待签名
数据进行签名，得到签名结果，向所述上位机发送包含所述签名结果的签名响
应，返回步骤S2。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据信息包括：第一元素、
第二元素、第三元素、第四元素；所述卡片对所述用户身份信息、所述用户身
份信息的长度、所述数据信息进行计算得到第一结果，具体为：
所述卡片将所述用户身份信息的长度、所述用户身份信息、所述第一元素、
所述第二元素、所述第三元素和所述第四元素顺序拼接，得到的结果作为第一

\t结果。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S8具体为：
所述卡片将所述第一结果与所述公钥顺序拼接，对得到的拼接结果做哈希
计算，得到的哈希结果作为中间值并保存。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S6之前，还包括：
所述卡片判断是否存在第一结果，是则获取所述第一结果，执行步骤S8；
否则执行步骤S6；
所述步骤S7，还包括：保存所述第一结果。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用预设算法对所述私钥、
所述中间值和所述待签名数据进行签名，得到签名结果，具体为：
步骤X1：所述卡片将所述中间值和所述待签名数据顺序拼接，对得到的拼
接结果进行哈希计算，得到第一计算结果；
步骤X2：所述卡片生成卡片随机数，获取自身保存的第三元素和第四元素，
根据所述卡片随机数、所述第三元素和所述第四元素计算，得到第一数值；
步骤X3：所述卡片获取自身保存的第五元素，根据所述第一计算结果、所
述第一数值和所述第五元素计算，得到签名结果的第一部分数据；
步骤X4：所述卡片判断所述签名结果的第一部分数据是否符合预设条件，
是则返回步骤X2；否则执行步骤X5；
步骤X5：所述卡片根据所述私钥、所述卡片随机数、所述签名结果的第一
部分数据和所述第五元素计算，得到签名结果的第二部分数据，执行步骤X6；
步骤X6：所述卡片判断所述签名结果的第二部分数据是否等于0，是则返
回步骤X2；否则执行步骤X7；
步骤X7：所述卡片将所述签名结果的第一部分数据和所述签名结果的第二
部分数据顺序拼接，将得到的拼接结果作为签名结果。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述得到签名结果之后，还包
括：
所述卡片判断是否成功进行签名操作，是则向所述上位机发送包含所述签
名结果的签名响应，返回步骤S2；否则向所述上位机发送签名失败信息，返回
步骤S2。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据签名指令是动态数据
认证指令；
上位机下发的指令是动态数据认证指令时，还包括：所述卡片判断所述动
态数据认证指令是否合法，是则执行步骤S4；否则向所述上位机发送动态数据
认证指令不合法信息，返回步骤S2；
所述根据所述卡外随机数组织待签名数据，具体为：所述卡片生成卡片动
态随机数，将自身保存的第一数据、所述卡片动态随机数的长度、所述卡片动
态随机数和所述卡外随机数顺序拼接，将得到的拼接结果作为待签名数据。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述卡片判断所述动态数据认
证指令是否合法，具体为：
步骤a1：所述卡片判断所述动态数据认证指令的第一字节的取值是否为
0X00，是则执行步骤a2；否则向所述上位机发送动态数据认证指令不合法信息，
返回步骤S2；
步骤a2：所述卡片判断所述动态数据认证指令的第三、第四字节的取值是
否为0X00、0X00，是则执行步骤a3；否则向所述上位机发送动态数据认证指令
不合法信息，返回步骤S2；
步骤a3：所述卡片从所述动态数据认证指令的第六字节开始获取至最后一
个字节上的数据，计算获取到的数据的长度，判断所述动态数据认证指令的第
五字节的取值是否与所述获取到的数据的长度相同，是则执行步骤a4；否则向
所述上位机发送动态数据认证指令不合法信息，返回步骤S2；
步骤a4：所述卡片获取预先保存的应用交互特征，根据所述应用交互特征
判断是否支持动态数据认证操作，是则执行步骤S4；否则向所述上位机发送动
态数据认证指令不合法信息，返回步骤S2。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据签名指令是快速认证
指令；
上位机下发的指令是快速认证指令时，还包括：所述卡片判断所述快速认
证指令是否合法，是则执行步骤S4；否则向所述上位机发送快速认证指令不合
法信息，返回步骤S2；
所述根据所述卡外随机数组织待签名数据，具体为：所述卡片获取自身保
存的关键信息，将所述卡外随机数与所述关键信息顺序拼接，将拼接结果作为
待签名数据。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述卡片判断所述快速认证
指令是否合法，具体为：
步骤b1：所述卡片判断所述快速认证指令的第一字节的取值是否为0X80，
是则执行步骤b2；否则向所述上位机发送快速认证指令不合法信息，返回步骤
S...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆舟，于华章，
申请(专利权)人：飞天诚信科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11