一种基于usbkey的csp实现方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及计算机信息安全领域，具体地说是一种基于USBKEY的CSP实现方法。
【背景技术】
[0002]近十年来，信息技术尤其是计算机网络技术得到了飞速发展。人们得益于信息革命带来的巨大机遇的同时，不得不面对信息安全问题的严峻考验。为保证网上数字信息的传输安全，除了在通信传输中采用更强的加密算法等措施之外，必须建立一种信任及信任验证机制，保证传输数据的认证、完整性、机密性和不可否认性。
[0003]CryptoAPI是一个应用程序编程接口，向开发人员提供信息安全方面的各种功能，包括各种加密算法、数字签名算法以及对密钥的管理等，这些功能实现了信息的保密性、完整性和不可抵赖性。CryptoAPI定义了很多函数以及与函数相关的常数、结构、对象，开发人员不用知道底层的细节就可以调用这些函数来实现相关功能。上层应用程序通过CryptoAPI函数对CSP进行操作，并实现加密、解密、签名、验证等过程。
[0004]CSP是密码服务供应商为了给用户提供方便，针对应用层提供的标准接口函数。CryptoAPI事实上是通过CSP以多种方式实现同一密码函数。CSP是一个独立的模块，它实现了那些通过CryptoAPI公共接口访问的密码函数，即CSP封装和隐藏了密码算法的具体实现，这样用户就不需要去关心它。
[0005]PKI技术以数字证书为媒介，通过对证书的使用和管理，可在网络信息交流中实现身份认证并保证信息传输的安全性。USBKey中存储了数字证书和对应的私钥，并且不允许私钥导出。即使USBKey丢失也有口令保护，不会造成私钥的随意泄漏，正是USBKey的小巧、方便易用以及高安全可靠性，使得它的应用范围越来越广在证书系统中成为重要载体。
【发明内容】
[0006]本发明的技术任务是提供一种基于USBKEY的CSP实现方法。
[0007]本发明的技术任务是按以下方式实现的，该方法步骤如下:
在申请证书时选择CSP，将证书下载到USBKey中，利用公钥和证书进行数据的加解密和签名验证，证书使用Crypto API中的证书相关函数接口进行导入和导出；USBKey的内部保存着每个合法用户的证书和RSA密钥对，并且不允许导出私钥，需要时对私钥进行的操作均在USBKey中实现；以数字证书为媒介，通过对证书的使用和管理，在网络信息交流中实现身份认证并保证信息传输的安全性。
[0008]所述的Crypto API从系统调用层次方面分为相互独立的三层:
1)应用层:用户通过调用系统层提供的CryptoAPI使用加密服务的应用程序，利用统一的API接口进行编程，由操作系统通过统一的SPI接口来与具体的CSP进行交互；
2)中间层:即操作系统层，隔离了应用层和底层CSP和具体加密实现细节，为应用层提供统一的API接口，为加密服务提供层提供SPI接口；
3)加密服务提供层:使用不同的加密和签名算法产生密钥，交换密钥、数据的加密验证。
[0009]所述的CSP的开发流程如下:
1)Crypto SPI 函数集
自定义的CSP的DLL包括所有的Crypto SPI函数，按照功能分为4大类:连接、密钥产生与交换、数据加密以及哈希和数字签名；
2)CSP的结构设计
CSP的结构从下往上分为三层:硬件抽象层、功能实现层以及接口封装层；
硬件抽象层:该层屏蔽了硬件的具体实现细节，为功能实现层提供一个统一的卡片操作函数；
功能实现层:该层的核心部分是卡片文件系统，完成卡片资源空间的分配和回收；同时该层对硬件抽象层进一步封装，为接口封装层提供更友好的界面；该层可供底层开发用户使用；
接口封装层:该层实现CSP所定义的标准；
3)设计CSP动态链接库
开发一个包含CSP接口函数的壳动态库Shell, dll文件来获取微软签名，壳动态库Shell, dll是用来调用实体CSP动态库Csp.dll ；
基于 USBKEY 的 CSP 由以下四个 DLL 组成:Shell, dll,Csp.dll,Token, dll 和 U1.dll ；其中CryptoAPI函数调用Shell, dll,具体的功能都在Csp.dll实现,Token, dll为Csp.dll提供统一的卡片操作函数，U1.dll提供友好的界面函数接口 ；
4)CSP注册程序
建立CSP的安装程序，将CSP的DLL拷贝到指定的目录，安装完成后，Shell, dll获得微软的正式签名，就可以通过CryptAPI测试开发出的CSP。
[0010]本发明的一种基于USBKEY的CSP实现方法和现有技术相比，不仅充分满足CryptoSPI标准在功能和安全性方面的要求,使得用户可以通过CryptoAPI来使用USBKey所提供的高安全的加密服务，而且能很好地满足终端安全领域的市场需求。
【附图说明】
[0011]附图1为一种基于USBKEY的CSP实现方法的加密服务体系结构示意图。
[0012]附图2为一种基于USBKEY的CSP实现方法的CSP和CryptoAPI接口关系示意图。
[0013]附图3为一种基于USBKEY的CSP实现方法的CSP设计结构示意图。
[0014]附图4为一种基于USBKEY的CSP实现方法的动态库的组建结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]实施例1:
该基于USBKEY的CSP实现方法步骤如下:
在申请证书时选择CSP，将证书下载到USBKey中，利用公钥和证书进行数据的加解密和签名验证，证书使用Crypto API中的证书相关函数接口进行导入和导出；USBKey的内部保存着每个合法用户的证书和RSA密钥对，并且不允许导出私钥，需要时对私钥进行的操作均在USBKey中实现；以数字证书为媒介，通过对证书的使用和管理，在网络信息交流中实现身份认证并保证信息传输的安全性。
[0016]所述的Crypto API从系统调用层次方面分为相互独立的三层:
1)应用层:用户通过调用系统层提供的CryptoAPI使用加密服务的应用程序，利用统一的API接口进行编程，由操作系统通过统一的SPI接口来与具体的CSP进行交互；
2)中间层:即操作系统层，隔离了应用层和底层CSP和具体加密实现细节，为应用层提供统一的API接口，为加密服务提供层提供SPI接口；
3)加密服务提供层:CSP是一个真正的数据加密独立于应用层和操作系统的模块，具体功能包括使用不同的加密和签名算法产生密钥，交换密钥、数据的加密验证。
[0017]所述的CSP的开发流程如下: