专利名称：一种安全网上银行系统及实现方法
技术领域：
本发明涉及信息安全技术，特别是利用可信计算技术的终端计算 机安全访问网上银行的系统及其实现方法。
背景技术：
随着网络技术和金融业的不断发展，以网络为交易平台开展各种 金融业务成为目前国内各大银行普遍采纳的方式。随着网上银行业务 量的不断增长和这种业务模式被越来越多的企业和个人客户所接受， 各类安全事件随之不断出现，网上银行的安全风险也正受到越来越多 的关注。
为确保网上银行业务的安全，国内各大银行采取各种手段以规避 安全风险，主要的安全手段有以下两种。
一是账号加口令模式。这种方式下，用户以账号和口令采用WEB 方式登录网上银行进行金融交易。这种方式操作简单，为广大用户所 接受，也是目前多家银行为广大普通个人用户所提供的网上银行交易 方式。但是这种方式的安全性比较低，用户口令一旦丢失或被盗取， 用户账户将没有任何安全保障。网络钓鱼、假冒网站、诈骗短信等方 式很容易使用户的账户和口令被骗取。
二是数字证书方式。数字证书也叫数字标识，是一种应用广泛的 信息安全技术， 一般由权威公正的第三方机构即CA(CertificatAuthority)中心签发，主要用于网上安全交易的身份认证。采用数字 证书，银行可实现对用户进行强身份认证，以保证金融交易的安全。 该方式下，即使客户的账户和密码被窃取，只要证书没有被窃取，非 法用户就无法进入受害客户的网上银行账户。
个人或企业用户向银行申请数字证书时，会得到一把私钥和一个 数字证书(含公钥)。其中，用户使用私钥进行数字签名。数字证书 用于银行对客户的身份认证。私钥和数字证书的保管非常重要，若被 泄露或窃取，用户的银行账户将面临极大的风险。
数字证书的存储通常有两种方式。 一种是存储在客户计算机的硬 盘中。以这种方式进行存储，数字证书同样有被黑客窃取的风险。另 一种是存储在USBKey中。由于USBKey内置单片机或智能卡芯片， 有一定的存储空间，可以存储用户的私钥及数字证书，利用USBKey 内置的签名算法实现银行对用户身份的认证。由于用户私钥保存在单 独的硬件设备中，能有效地防止软件复制或破解，因此保证了用户身 份认证的安全性。但是采用这种方式，USBKey的保管就成为至关重 要的问题，在一定程度上增加了银行和客户的成本。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种 安全网上银行系统及其实现方法。它利用TPM安全芯片构造可信计 算环境，具有低成本，高安全、可靠性好，使用方便的特点。
为了达到上述发明目的，本发明的技术方案以如下方式实现
一种安全网上银行系统，它包括通过网络连接的服务器端和客户端。其结构特点是，所述客户端内置有包括可信平台模块TPM和TCG 服务提供模块的可信计算平台。客户从银行获得的数字证书和私钥存 储在可信平台模块TPM内，客户端中的程序通过TCG服务提供模块 对数字证书和私钥进行访问。
在上述安全网上银行系统中，所述可信平台模块TPM由通过总线 进行相互通信的输入/输出、密码运算协处理器、HMAC引擎、SHA-1 引擎、Opt-In、非易失存储器、密钥生成器、随机数发生器、电源监 测器、执行引擎、易失存储器模块组成。密码运算协处理器执行密码 运算，密钥生成器生成非对称密钥对和对称密钥，SHA-1引擎执行杂 凑运算，非易失存储器和易失存储器分别用于存储永久数据和临时数据。
实现上述安全网上银行系统的方法，其主要步骤为
① 客户向银行申请数字证书和私钥，得到一份与银行账户以及个 人身份信息绑定的数字证书和一份与该数字证书对应的私钥；
② 客户把从银行获得的数字证书和私钥存入客户端可信计算密 码支撑平台的可信平台模块TPM中；
③ 客户登录网上银行时，先验证网上银行服务器端的数字证书， 该验证通过后，网上银行服务器端验证客户的数字证书，验证 通过后建立客户端与服务器端的安全连接；
客户以账号和密码登录网上银行，执行金融交易； 交易结束后，撤销客户端和服务器端的安全连接，客户退出网 上银行系统。在上述实现安全网上银行系统的方法中，所述网上银行服务器端
验证客户的数字证书是由客户从可信平台模块TPM中提取出数字证 书并交给服务器端。
在上述实现安全网上银行系统的方法中，所述客户与网上银行执 行金融交易时，客户要从可信平台模块TPM中提取出私钥，并使用 该私钥对交易数据执行相应的签名算法。服务器端接收到客户的交易 请求后，验证客户数字签名，处理交易数据，并把处理结果反馈给客 户。
本发明采用以上结构和方法，具有如下几项优点。
(1) 以TCG子系统为基础的客户端计算机系统能确保平台的完 整性。以TPM的可信度量根为基础，可逐级实现BIOS、 IPL (Initial Program Loader,初始化程序加载器)/MBR (Master Boot Record,主 引导分区)、OS内核、操作系统、应用程序的完整性度量，以建立 信任链。该信任链中任意部件的完整性受到破坏，都会触发系统以某 种方式报警。通过这个信任链，能确保该计算环境未受到非法破坏(如 非法修改BIOS、非法破坏或修改OS内核、植入恶意程序等)，这 为客户登录网上银行提供了一个非常可信的客户端计算环境。具有设 备成本低，安全性能高的特点。
(2) 银行颁发给用户的数字证书同用户的身份信息、银行账户 信息绑定。通过验证客户的数字证书和数字签名，网上银行服务器端 能确保特定的金融交易是由特定的、被合法授权的客户完成的。通过 TCG子系统对客户的数字证书和私钥进行保护，可防止数字证书和私钥被非法访问、窃取、冒用，从而保护了客户特定账户的安全，杜 绝了金融诈骗的发生。具有可靠性好，使用方便的特点。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明做进一步说明。
图1是本发明安全网上银行系统的结构示意图； 图2是本发明中客户端的结构示意图； 图3是本发明中可信平台模块TPM的结构示意图； 图4是本发明实现方法流程图。
具体实施例方式
参看图1至图3 ，本发明包括通过网络连接的服务器端和客户端。 客户端内置有包括可信平台模块TPM和TCG服务提供模块的可信计 算平台。客户从银行获得的数字证书和私钥存储在可信平台模块TPM 内，客户端中的程序通过TCG服务提供模块对数字证书和私钥进行 访问。可信平台模块TPM由通过总线进行相互通信的输入/输出、密 码运算协处理器、HMAC引擎、SHA-1引擎、Opt-In、非易失存储器、 密钥生成器、随机数发生器、电源监测器、执行引擎、易失存储器模 块组成，密码运算协处理器执行密码运算，密钥生成器生成非对称密 钥对和对称密钥，SHA-1引擎执行杂凑运算，非易失存储器和易失存 储器分别用于存储永久数据和临时数据。
可信计算平台以TPM芯片为可信根(可信度量根、可信报告根、 可信存储根)，通过如下三类机制及平台自身安全管理功能，实现平 台安全功能。(1) 以可信度量根为起点，计算系统平台完整性度量值，建立 计算机系统平台信任链，确保系统平台可信。
(2) 可信报告根标识平台身份的可信性，具有唯一性，以可信 报告根为基础，实现平台身份证明和完整性报告。
(3) 基于可信存储根，实现密钥管理、平台数据安全保护功能， 提供相应的密码服务。
参看图4，本发明安全网上银行系统的实现方法步骤为
① 客户向银行申请数字证书和私钥，成功后得到一份与银行 账户以及个人身份信息绑定的数字证书和一份与该数字证书对 应的私钥。
② 客户把从银行获得的数字证书和私钥存入客户端可信计算
密码支撑平台的可信平台模块TPM中。
③ 客户登录网上银行时，先验证网上银行服务器端的数字证 书，确保所登录的网上银行是自己所需要的、合法的、没有被仿 冒的有效网络系统。该验证通过后，网上银行服务器端验证客户 的数字证书，由客户从可信平台模块TPM中提取出数字证书并 交给服务器端。服务器端通过验证后，建立客户端与服务器端的 安全连接。
客户以账号和密码登录网上银行，执行金融交易。客户对 交易数据进行数字签名时，从可信平台模块TPM中提取出私钥， 并使用该私钥对交易数据执行相应的签名算法。服务器端接收到 客户的交易请求后，验证客户数字签名，处理交易数据，并把处理结果反馈给客户。
交易结束后，撤销客户端和服务器端的安全连接，客户退 出网上银行系统。
权利要求
1、一种安全网上银行系统，它包括通过网络连接的服务器端和客户端，其特征在于，所述客户端内置有包括可信平台模块TPM和TCG服务提供模块的可信计算平台，客户从银行获得的数字证书和私钥存储在可信平台模块TPM内，客户端中的程序通过TCG服务提供模块对数字证书和私钥进行访问。
2、 根据权利要求1所述的安全网上银行系统，其特征在于，所 述可信平台模块TPM由通过总线进行相互通信的输入/输出、密码运 算协处理器、HMAC引擎、SHA-1引擎、Opt-In、非易失存储器、密 钥生成器、随机数发生器、电源监测器、执行引擎、易失存储器模块 组成，密码运算协处理器执行密码运算，密钥生成器生成非对称密钥 对和对称密钥，SHA-1引擎执行杂凑运算，非易性存储器和易失存储 器分别用于存储永久数据和临时数据。
3、 如权利要求1所述实现安全网上银行系统的方法，其主要步 骤为 客户向银行申请数字证书和私钥，得到一份与银行账户 以及个人身份信息绑定的数字证书和一份与该数字证书对应 的私钥；② 客户把从银行获得的数字证书和私钥存入客户端可信 计算密码支撑平台的可信平台模块TPM中；③ 客户登录网上银行时，先验证网上银行服务器端的数字证书，该验证通过后，网上银行服务器端验证客户的数字证书，验证通过后建立客户端与服务器端的安全连接； 客户以账号和密码登录网上银行，执行金融交易； 交易结束后，撤销客户端和服务器端的安全连接，客户退出网上银行系统。
4、 根据权利要求3所述实现安全网上银行系统的方法，其特征 在于，所述网上银行服务器端验证客户的数字证书是由客户从可信平 台模块TPM中提取出数字证书并交给服务器端。
5、 根据权利要求3或4所述实现安全网上银行系统的方法，其 特征在于，所述客户与网上银行执行金融交易时，客户要从可信平台 模块TPM中提取出私钥，并使用该私钥对交易数据执行相应的签名 算法，服务器端接收到客户的交易请求后，验证客户数字签名，处理 交易数据，并把处理结果反馈给客户。
全文摘要
一种安全网上银行系统及实现方法，涉及信息安全技术。本发明系统包括通过网络连接的服务器端和客户端。其结构特点是，所述客户端内置有包括可信平台模块TPM和TCG服务提供模块的可信计算平台。客户从银行获得的数字证书和私钥存储在可信平台模块TPM内，客户端中的程序通过TCG服务提供模块对数字证书和私钥进行访问。同现有技术相比，本发明利用TPM安全芯片构造可信计算环境，具有低成本，高安全、可靠性好，使用方便的特点。
文档编号H04L29/06GK101527025SQ200810101399
公开日2009年9月9日 申请日期2008年3月6日 优先权日2008年3月6日
发明者锋 刘, 周培军 申请人:同方股份有限公司