一种信息系统间以Restful方式安全传输数据的方法技术方案

本发明专利技术涉及一种信息系统间以Restful方式安全传输数据的方法，直接在JSON中嵌入安全信息，并对需要保密的数据进行加密，JSON到达目标节点后，由服务提供者直接验证这些安全信息的真伪并解密相关数据。本发明专利技术的优点是：基于JWS的签名算法对消息进行数字签名，保证消息在经过中间节点时不被篡改，服务提供者也可以通过签名确认消息由合法的服务请求者产生；通过基于JWE的加密算法对消息进行加密，保证消息在经过不安全的中间节点时，即使被监听，监听者也无法提取出有效信息；消息在进行加密、签名前后均为JSON格式，在接收方使用全局过滤器对消息进行验签、解密，应用层收到的是经过验签和解密后的JSON格式数据，验签和解密过程对业务层是无侵入的。对业务层是无侵入的。

【技术实现步骤摘要】
一种信息系统间以Restful方式安全传输数据的方法


[0001]本专利技术涉及一种信息系统间以Restful方式安全传输数据的方法。

技术介绍

[0002]基于JSON(JavaScript Object Notation)的Restful(Representational State Transfer，表示性状态转移)是被广泛用于信息系统间通讯的Web服务方案。Restful较为简单、轻量、易于理解、学习成本低，但在安全传输方面，Restful主要依赖于传输层安全协议如SSL、TLS等，只能提供点到点(peer
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to
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peer)的安全性。Restful消息在经过中间节点时，消息内容对中间节点可见，存在安全漏洞。
[0003]目前针对基于XML(Extensible Markup Language)格式的SOAP(Simple Object Access Protocol)协议，已经有较为成熟的WS
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Security标准处理。WS
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Security标准包含签名、验签、加密、解密等一系列标准。WS
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Security由多个子标准组成，整体较为复杂。
[0004]针对JSON格式的网络通讯，2015年5月IETF(The Internet Engineering Task Force，国际互联网工程任务组)发布了用于签名验签的JWS(JSON Web Signature)标准(RFC7515)，和用于加密解密的JWE(JSON Web Encryption)标准(RFC7516)，目前RFC7515和RFC7516均处于草案阶段。

技术实现思路

[0005]为克服现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种信息系统间以Restful方式安全传输数据的方法，该方法不再依赖传输层安全机制，以基于标准HTTP协议的Restful方式安全传输数据的方法，原始数据通过配置的JWE(JSON Web Encryption)和JWS(JSON Web Signature)标准进行加密和签名，基于JSON格式实现应用系统间安全通讯。
[0006]为实现上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现：
[0007]一种信息系统间以Restful方式安全传输数据的方法，直接在JSON中嵌入安全信息，并对需要保密的数据进行加密，JSON到达目标节点后，由服务提供者直接验证这些安全信息的真伪并解密相关数据，所述的方法包括以下步骤：
[0008]S1、基于JWE标准，采用接收方公钥对JSON格式报文以JWE JSON序列化格式进行加密；
[0009]S2、对生成的JSON字符串进行转义；
[0010]S3、将转义后的字符串以JWS JSON格式进行签名。
[0011]步骤S1中的加密方法包括以下步骤：
[0012]S10、采用基于非对称算法的RSA_OAEP的密钥管理模式计算内容加密密钥；
[0013]S11、将内容加密密钥采用Base64Url方式进行编码；
[0014]S12、生成随机加密初始化向量，并采用Base64Url方式进行编码；
[0015]S13、将密钥管理模式和内容加密算法以JSON格式表示；
[0016]S14、将步骤S13生成的JSON用Base64Url方式进行编码；
[0017]S15、将步骤S14生成的字符串用ASIIC方式进行编码；
[0018]S16、采用步骤S11、S12、S15的结果，采用A128GCM算法进行加密，加密结果会产生密文和认证标签两个值。
[0019]步骤S2中的转义方法为在每一个双引号前增加反斜杠。
[0020]步骤S3中，签名方法包括以下步骤：
[0021]S30、将签名算法用JSON格式表示；
[0022]S31、将步骤S30结果用Base64Url方式进行编码；
[0023]S32、将步骤S31的字符串用Base64Url方式进行编码；
[0024]S33、将步骤S31、S32的结果用“.”号连接，并用ASIIC方式进行编码；
[0025]S34、将步骤S33的结果用RS256算法进行签名；
[0026]S35、对步骤S34的结果用Base64Url方式进行编码。
[0027]步骤S16中，密文采用Base64Url方式进行编码，认证标签采用Base64Url方式进行编码。
[0028]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0029]1.通过基于JWS的签名算法对消息进行数字签名，保证消息在经过中间节点时不被篡改，服务提供者也可以通过签名确认消息由合法的服务请求者产生；
[0030]2.通过基于JWE的加密算法对消息进行加密，保证消息在经过不安全的中间节点时，即使被监听，监听者也无法提取出有效信息；
[0031]3.消息在进行加密、签名前后均为JSON格式，在接收方可对消息进行验签、解密，应用层收到的是经过验签和解密后的JSON格式数据，因此，验签和解密过程对业务层是无侵入的，降低了开发成本。
具体实施方式
[0032]下面对本专利技术进行详细地描述，但是应该指出本专利技术的实施不限于以下的实施方式。
[0033]一种信息系统间以Restful方式安全传输数据的方法，直接在JSON中嵌入安全信息，并对需要保密的数据进行加密，JSON到达目标节点后，由服务提供者直接验证这些安全信息的真伪并解密相关数据；一个密钥对包括一个公钥和一个私钥，完成下述步骤需要两个密钥对，即发送方的公钥和私钥，以及接收方的私钥和公钥，私钥只能保留在自己手上，公钥可以给对方，方法包括以下步骤：
[0034]S1、基于JWE标准，采用接收方公钥对JSON格式报文以JWE JSON序列化格式进行加密；
[0035]S2、对生成的JSON字符串进行转义；
[0036]S3、将转义后的字符串以JWS JSON格式进行签名。
[0037]步骤S1中的加密方法包括以下步骤：
[0038]S10、采用基于非对称算法的RSA_OAEP的密钥管理模式计算内容加密密钥(CEK)；
[0039]S11、将内容加密密钥(CEK)采用Base64Url方式进行编码；
[0040]S12、生成随机加密初始化向量(iv)，并采用Base64Url方式进行编码；
[0041]S13、将密钥管理模式和内容加密算法以JSON格式表示，
[0042]也就是：{"alg":"RSA
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OAEP","enc":"A128GCM"}
[0043]S14、将步骤S13生成的JSON用Base64Url方式进行编码；
[0044]S15、将步骤S14生成的字符串用ASIIC方式进行编码；
[0045]S16、采用步骤S11、S12、S15的结果，采用A1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种信息系统间以Restful方式安全传输数据的方法，其特征在于，直接在JSON中嵌入安全信息，并对需要保密的数据进行加密，JSON到达目标节点后，由服务提供者直接验证这些安全信息的真伪并解密相关数据，所述的方法包括以下步骤：S1、基于JWE标准，采用接收方公钥对JSON格式报文以JWE JSON序列化格式进行加密；S2、对生成的JSON字符串进行转义；S3、将转义后的字符串以JWS JSON格式进行签名。2.根据权利要求1所述的一种信息系统间以Restful方式安全传输数据的方法，其特征在于，所述的步骤S1中的加密方法包括以下步骤：S10、采用基于非对称算法的RSA_OAEP的密钥管理模式计算内容加密密钥；S11、将内容加密密钥采用Base64Url方式进行编码；S12、生成随机加密初始化向量，并采用Base64Url方式进行编码；S13、将密钥管理模式和内容加密算法以JSON格式表示；S14、将步骤S13生成的JSON用Base64Url方式进行编码；S15、将步骤S14生成的字符串用ASIIC方式进行编码；S16、采...

【专利技术属性】
技术研发人员：王里程，刘凯，熊鑫，
申请(专利权)人：鞍钢集团信息产业有限公司，
类型：发明
国别省市：