DE60311200T2

DE60311200T2 - Vorrichtung und Verfahren zum Bereitstellen von Authentifizierungsinformationen für eine sichere Gruppenkommunikation

Info

Publication number: DE60311200T2
Application number: DE60311200T
Authority: DE
Inventors: Dirk Menlo Park Balfanz; Paul Joseph Sunnyvale Stewart; Diana K. San Francisco Smetters; Daniel C. Palo Alto Swinehart
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 2002-08-30
Filing date: 2003-08-22
Publication date: 2007-10-31
Anticipated expiration: 2023-08-23
Also published as: US7185199B2; EP1395019B1; US20070204149A1; EP1395019A3; JP4859336B2; US7392387B2; US20040054899A1; DE60311200D1; JP2004096755A; EP1395019A2

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und Verfahren zur Sicherung der Kommunikation in einem Netzwerkmedium.
Willkürliche Verbindungen können zum Verbinden verschiedener Einrichtungen wie zum Beispiel „Personal Digital Assistants" (PDAs), Handheld-Computer, Laptops, Desktop-Computer, Mobiltelefone, Funktelefone, Sensoren mit Messeinrichtungen, Sicherungsvorrichtungen und Heimunterhaltungsmedien, Automatisierung und Sicherungsvorrichtungen verwendet werden. Das Autorisieren einer Kommunikation zwischen bestimmten Vorrichtungen kann, während andere zurückgewiesen werden sollen, eine Infrastruktur erfordern, die weltweit vertrauenswürdige Zertifizierungsautoritäten, aktuelle Widerrufslisten für Zertifikate und vernünftige Vergabestrategien für Zertifikate umfassen.
EP-A-1 229 442 legt eine Peer-to-Peer-Plattform für eine Kommunikation für eine Teilnehmergruppe offen, die vom zugrunde liegenden Transportprotokoll, z. B. TCP/IP, HTTP, Bluetooth^® und HomePNA unabhängig ist. Peer-to-Peer-Protokolle und eindeutige Bezeichner für einen Teilnehmer erlauben es Teilnehmern, einander aufzufinden, miteinander zu kommunizieren und miteinander zu arbeiten, um Teilnehmergruppen zu bilden und sich zu verschiedenen Standorten zu bewegen, die unabhängig von der physischen Netzwerkadresse sind. Die Sicherheit in Teilnehmergruppen wird erreicht durch die Verwendung von Berechtigungsnachweisen und Echtheitsbestätigungen, die von einer zentralen Stelle oder in einer Vielzahl von Peer-to-Peer-Endpunkten, die als Sicherheitsteilnehmer fungieren, verwaltet werden. Ausgetauschte Gruppenpasswörter können verschlüsselt sein und Berechtigungsnachweise können an jede Nachricht angehängt werden, um die Nachrichten innerhalb der Gruppe zu schützen und zu verifizieren.
Diese wohl durchdachten Systeme zur Sicherung von drahtloser und fest verdrahteter Kommunikation sind für Umgebungen, in denen die einfache Handhabung und der leichte Zugang wichtig sind, nicht gut geeignet.
Diese Erfindung liefert unabhängig voneinander Vorrichtungen, Systeme und Verfahren, die eine gesicherte Kommunikation zwischen einer Vielzahl von Teilnehmern einer Gruppe ermöglichen.
Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Sicherungsvorrichtung
eine Logikeinheit, die dazu eingerichtet ist, die Authentifizierungsinformationen für eine Gruppe zu erzeugen,
einen bereichsbegrenzten Sender, der dazu eingerichtet ist, die Festlegungen für öffentliche Schlüssel und Kontaktdaten an ein potenzielles oder von einem potenziellen Mitglied auf einem bereichsbegrenzten Kanal sicher zu übertragen, und
einen Sender zum Senden der Authentifizierungsinformationen an ein potenzielles Mitglied über ein Kommunikationsmedium mit Hilfe der Kontaktdaten, wobei die Sicherungsvorrichtung ein Schlüsselaustauschprotokoll ausführt, um das potenzielle Mitglied zu authentifizieren, indem sichergestellt wird, dass der dabei verwendete öffentliche Schlüssel der Festlegung für öffentliche Schlüssel entspricht, der Empfang der Authentifizierungsinformationen durch das potenzielle Mitglied das potenzielle Mitglied als Mitglied der Gruppe kennzeichnet, und das Mitglied die Authentifizierungsinformationen verwendet, um die Kommunikation mit einem anderen Mitglied der Gruppe zu sichern.
Nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren die Schritte nach dem Verfahrensanspruch 9.
Die Sicherungsvorrichtung erzeugt eine vertrauenswürdige Gruppe und bestimmt eine Steuereinheit als Mitglied der vertrauenswürdigen Gruppe.
Die Sicherungsvorrichtung kann eine Steuereinheitsschnittstelle zur Verbindung mit der Steuereinheit umfassen. Die Steuereinheitsschnittstelle ist dazu eingerichtet, dass sie mit einer anderen Einheit über das Kommunikationsmedium verkehrt.
Die Sicherungsvorrichtung kann auch einen biometrischen Eingang und/oder einen Zufallszahlengenerator umfassen. Diese können zur Erzeugung von Authentifizierungsinformationen verwendet werden.
Diese und andere Funktionen und Vorzüge der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung verschiedener beispielhafter Ausführungsformen der Systeme und Verfahren nach dieser Erfindung erläutert oder werden durch sie sichtbar.
Verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung werden mit Bezug auf die nachstehenden Abbildungen detailliert beschrieben:
1 zeigt ein Schema, das eine beispielhafte Ausführungsform eines Kommunikationssicherungssystems darstellt.
2 zeigt ein Schema, das eine beispielhafte Ausführungsform einer Sicherungsvorrichtung darstellt.
3 ist ein Flussdiagramm, das eine beispielhafte Ausführungsform umreißt, in dem ein Mitglied einer Gruppe hinzugefügt wird.
4 ist ein Flussdiagramm, das eine beispielhafte Ausführungsform umreißt, in dem ein Mitglied mit einem anderen Mitglied in einer Gruppe kommuniziert.
5 ist ein Flussdiagramm, das einen Initialisierungsprozess einer Sicherungsvorrichtung einer beispielhaften Ausführungsform umreißt.
6 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren einer beispielhaften Ausführungsform umreißt, in dem eine weitere Sicherungsvorrichtung als zusätzlicher Inhaber einer Gruppe hinzugefügt wird.
7 ist ein Flussdiagramm, das die Erzeugung einer Liste widerrufener Mitglieder einer beispielhaften Ausführungsform umreißt.
8 veranschaulicht eine beispielhafte Ausführungsform einer Sicherungsvorrichtung mit einer Rücksetzungsanwendung.
9 veranschaulicht eine beispielhafte Ausführungsform einer Mitgliedseinrichtung mit einer Taste zur Rücksetzung.
10 veranschaulicht eine beispielhafte Ausführungsform, in der jede Mitgliedseinrichtung mit einer Taste zur Rücksetzung ausgestattet ist.
In verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen von Vorrichtungen, Systemen und Verfahren nach dieser Erfindung können Anwender eine oder mehrere Gruppen mit Mitgliedern erzeugen, in denen die Mitglieder untereinander kommunizieren können, ein Nicht-Mitglied jedoch nicht in der Lage ist, an der Kommunikation teilzunehmen. Nach verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen ist die Kommunikation zwischen den Mitgliedern authentisiert und/oder verschlüsselt. Die Authentifizierung umfasst die Be stimmung, ob dieses Mitglied zur Gruppe gehört. Die Gruppe kann zahlreiche Mitglieder umfassen, die Gruppe kann aber auch nur aus einem Mitglied bestehen. Zum Beispiel kann die Gruppe aus nur einer Vorrichtung bestehen, der später weitere hinzugefügt werden können, oder die Gruppe kann aus nur einer Vorrichtung bestehen, der besondere Schlüssel/Zertifikate/Berechtigungsnachweise für eine Gruppe von Anwendungen oder Diensten zugeordnet wird.
1 veranschaulicht ein Beispiel eines Systems 100 nach der Erfindung, in dem einige Anwender 110₁ ... 110_n und Einrichtungen 120₁ ... 120_m , wie Laptops, Terminals, Telefone, Mobiltelefone, PDAs, Rufanlagen oder alle aktuellen oder zukünftig entwickelten verkabelten und/oder drahtlosen Vorrichtungen, die Datenkommunikation senden und/oder empfangen können, in einem Netzwerk 600 miteinander verbunden werden, das verkabelt, drahtlos, oder eine Kombination aus verkabelten und drahtlosen Verknüpfungen sein kann. Bestimmte Vorrichtungen wie die Vorrichtung 120₃ benötigen keine menschliche Bedienung. Das Netzwerk 600 kann das Internet, ein Intranet, ein lokales Netzwerk (LAN), ein Datenfernübertragungsnetzwerk, ein Telefonnetz, ein Mobilfunknetz, ein Satellitenfunknetz, jedes aktuelle oder zukünftig entwickelte Netzwerk oder jede Kombination aus einer oder mehreren dieser Strukturen sein. Im Beispielsystem 100, das in 1 dargestellt ist, besitzt der Anwender 110₁ eine Sicherungsvorrichtung 200, um die Kommunikation mit einer oder mehreren Einrichtungen 120₁ ... 120_m eines oder mehrerer Anwender 110₁ ... 110_n sicherzustellen.
2 veranschaulicht eine beispielhafte Ausführungsform der Sicherungsvorrichtung 200 nach der Erfindung. Wie in 2 gezeigt umfasst die Sicherungsvorrichtung 200 eine oder mehrere Logikeinheiten 202, einen Speicher 300, einen bereichsbegrenzten Kanalsender/-Empfänger 206 und eine Steuereinheitsschnittstelle 207, die miteinander durch einen oder mehrere Übertragungsbusse 210 und/oder Anwendungsprogrammschnittstellen verbunden sind. Die Logikeinheit 202 ist so eingerichtet, dass sie Verschlüsselungsanwendungen, die Schlüssel erzeugen und/oder speichern und/oder Zertifikate signieren, Anwendungen für eine Verschlüsselung/Entschlüsselung und/oder Authentisierungsanwendungen ausführen kann, möglicherweise auch eine oder mehrere andere Aufgaben für die gewünschte Sicherheit unter Anwendung eines oder mehrerer Programme 302, die im Speicher 300 abgelegt sind. Einige der Verschlüsselungsanwendungen können die Anwendung von kryptografischen Schlüsselmaterialien 304, die im Speicher 300 abgelegt sind, einbeziehen. Die Logikeinheit 202 kann ferner Anwendungen ausführen, etwa solche, die ein Gruppenmitglied hinzufügen oder es ausschlie ßen, und zum Beispiel die Entscheidung treffen, wie die gewünschte Sicherheitsoperation durchzuführen ist. Eine der Logikeinheiten 202 kann ein Koprozessor zur Verschlüsselung sein, der komplexe mathematische Operationen durchführt. Die Sicherungsvorrichtung 200 kann ferner einen Zufallszahlengenerator 212 beinhalten, wie etwa solche, die eine Diode oder andere Störquellen verwenden.
In verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen kann die Logikeinheit 202 ein Mikroprozessor, ein Mikro-Controller, ein Prozessor digitaler Signale (DSP), eine arithmetische Logikeinheit (ALU), ein anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreis (ASIC) und Ähnliches sein. Der Speicher 300 kann ein bekannter oder zukünftig entwickelter flüchtiger Halbleiterspeicher und/oder ein nicht-flüchtiger Speicher wie etwa Arbeitsspeicher (RAM), Nur-Lesen-Speicher (ROM), Flash-Speicher und Ähnliches sein, kann jedoch auch bekannte oder zukünftig entwickelte magnetische oder optische Plattenspeichereinheiten umfassen.
Die Sicherungsvorrichtung 200 kann so eingerichtet sein, dass sie Anwendungen und/oder Befehle empfangen oder aus dem Netz, z.B. von einer externen Steuereinheit 250₁ oder Ähnlichen über die Steuereinheitsschnittstelle 207 und/oder über den bereichsbegrenzten Kanalsender/-Empfänger 206 herunterladen kann. Die Befehle können die Sicherungsvorrichtung 200 dazu veranlassen, bestimmte Tasks auszuführen, während die verschiedenen Anwendungen es der Sicherungsvorrichtung 200 erlauben, mehr hoch entwickelte Anwendungslogik und/oder Statussteuerungslogik auszuführen. Die Sicherungsvorrichtung 200 kann auch unabhängig Verbindungen und Aktionen unter Verwendung des bereichsbegrenzten Kanalsenders/-Empfängers 206, der Steuereinheitsschnittstelle 207 und/oder des Leistungsspektrums einer Steuereinheit 250₁ in Verbindung mit der Sicherungsvorrichtung 200 eröffnen. Die Sicherungsvorrichtung 200 kann Nachrichtenprotokolle ausführen, um mit anderen Einrichtungen 120₁ ... 120_m zu kommunizieren, um das Leistungsspektrum der anderen Einrichtungen 120₁ ... 120_m zu bestimmen und/oder um Berechtigungsnachweise und/oder Schlüssel auszugeben, die für die beabsichtigten Zwecke der anderen Einrichtungen geeignet sind.
Die Sicherungsvorrichtung 200 verwendet eine Anzahl von Anwendungen 302, um eine Gruppe zu bilden und eine Infrastruktur zu erzeugen, die es den Einrichtungen 120₁ ... 120_m der Gruppe gestattet, miteinander zu kommunizieren. Einige der Anwendungen 302 können Eingaben des Anwenders erfordern, die über das hinausgehen, was die Sicherungsvorrichtung 200 unterstützt. Andere Anwendungen 302 können zusätzliche Funktionen, die von der Steuereinheit 250 unterstützt werden, erfordern. Ein Vermindern der Funktionen in der Sicherungsvorrichtung 200, die durch die Steuereinheit 250₁ reproduziert werden können, kann auch die Größe der Sicherungsvorrichtung 200 vermindern.
Die Steuereinheitsschnittstelle 207 und/oder der bereichsbegrenzte Kanalsender/-Empfänger 206 können die Sicherungsvorrichtung 200 mit einem Datenübertragungssystem ausstatten, das physikalisch in der Entfernung und/oder in der Richtung begrenzt ist, über die die Sicherungsvorrichtung 200 kommunizieren kann. Das Datenübertragungssystem kann aus Mikrowelle, Infrarot, physikalischem Kontakt, Kabeln, USB-Steckern, einer seriellen Verbindung, einer parallelen Verbindung und anderen bekannten oder zukünftig entwickelten Datenübertragungssystemen bestehen. Das Datenübertragungssystem kann eine multidirektionale Kurzstreckenübertragung wie etwa Kurzstreckenfunk, Schall, ob im hörbaren und/oder im Ultraschall-Bereich, Bluetooth und andere bekannte oder zukünftig entwickelte multidirektionale Datenübertragungssysteme sein.
Das frei wählbare Netzwerk kann ein verkabeltes Netzwerk, ein drahtloses Netzwerk oder eine Kombination aus beiden Typen sein. Das frei wählbare Netzwerk kann ein lokales Netzwerk, ein Weitverbundnetz, ein Intranet, ein Extranet, das Internet, oder jedes andere verteilte Netzwerk für die Verarbeitung und/oder die Speicherung sein.
Die Steuereinheit 250₁ kann autorisiert sein, verschiedene Funktionen auf der Sicherungsvorrichtung 200 in der nahen Umgebung auszuführen, kann aber auch autorisiert sein, bestimmte Funktionen aus großer Entfernung auszuführen. Die Steuereinheit 250₁ kann zum Beispiel die Funktion der Sicherungsvorrichtung 200 in der nahen Umgebung steuern, sie kann jedoch auch über ein frei wählbares Netzwerk auf den Status der Sicherungsvorrichtung 200 zugreifen. Die Kurzstrecken- oder lokale Kommunikation kann die Möglichkeit bieten, eine „bestimmte Absicht" mit der Örtlichkeit zu verbinden. Wenn die Sicherungsvorrichtung 200 Guthaben für die U-Bahn enthält und sich nahe einem Drehkreuz befindet, so wird das Drehkreuz die Sicherungsvorrichtung 200 für den Zugang belasten und den Durchgang gewähren. Ist das Drehkreuz jedoch ein paar Schritte weiter weg, so belastet das Drehkreuz die Sicherungsvorrichtung 200 nicht.
Indem die Steuereinheiten 250₁ ... 250_x über ihre Mitgliedschaft in einer speziellen vertrauenswürdigen Gruppe identifiziert werden, kann zugelassen werden, dass eine einzelne Sicherungsvorrichtung 200 durch eine Vielzahl von Steuereinheiten 250₁ ... 250_x gesteuert wird. Die Steuereinheiten 250₁ ... 250_x können vom Anwender der Sicherungsvorrichtung 200 ausgewählt werden und können eine Vielfalt an Formen annehmen, wie etwa Mobiltelefone, PDAs, Handhelds, Laptops und andere entsprechende bekannte oder zukünftig entwickelte Einrichtungen, die eine entsprechende Logikeinheit besitzen. Insbesondere die Gruppe der ausgewählten Steuereinheiten 250₁ ... 250_x können von Anwender zu Anwender variieren. Da der Anwender gewöhnlich mit den ausgewählten Steuereinheiten 250₁ ... 250_x vertraut ist, muss der Anwender die Arbeitsweise der Steuereinheiten 250₁ ... 250_x nicht kennen lernen, um die Sicherungsvorrichtung 200 zu steuern. Das Steuern der Sicherungsvorrichtung 200 kann dem Anwender wie eine weitere Anwendung auf den Steuereinheiten 250₁ ... 250_x des Anwenders erscheinen. Die Steuerung der Sicherungsvorrichtung 200 kann zum Beispiel von einer Anwenderschnittstelle 252 der Steuereinheit 250₁ ausgeführt werden.
Die Sicherungsvorrichtung 200 kann mit der Identität von mindestens einer vertrauenswürdigen Steuereinheit 250₁ ... 250_x in der Initialisierungsphase vorgeprägt werden. Als ein Teil der Initialisierungsphase für die Sicherungsvorrichtung 200 erzeugt die Sicherungsvorrichtung 200 im Speicher 300 eine spezielle vertrauenswürdige Gruppe für ihre vertrauenswürdigen Steuereinheiten 250₁ ... 250_x und fordert an, dass der Anwender mindestens eine Steuereinheit 250₁ ... 250_x zu dieser Gruppe hinzufügt. Die ausgewählte Steuereinheit 250₁ ... 250_x unterscheidet sich kryptologisch durch ihre Mitgliedschaft in einer speziellen vertrauenswürdigen Gruppe und/oder unterscheidet sich ferner durch ihre Fähigkeit, eine Anwendung auszuführen, die eine Schnittstelle zur Sicherungsvorrichtung 200 bereitstellt.
Der Bestand vieler Steuereinheiten 250₁ ... 250_x hilft beim Aufbau von Vertrauenswürdigkeit. Eine Steuereinheit 250₁ lässt zum Beispiel die Anzeige eines Status der Sicherungsvorrichtung 200 auf einem Bildschirm 256 der Steuereinheit 250₁ zu. Ferner liefert die Steuereinheit 250₁ Befehle vom Anwender an die Sicherungsvorrichtung 200. Wenn an der Steuereinheit 250₁ unerlaubte Änderungen vorgenommen werden, werden diese Änderungen voraussichtlich entdeckt, da eine zweite Steuereinheit 250₂ verwendet werden kann, um den Status der Sicherungsvorrichtung 200 zu verifizieren. Bestimmte Steuereinheiten 250₁ ... 250_x wie etwa ein Mobiltelefon machen es einem Gegner schwer wenn nicht sogar unmöglich, mit der Software des Mobiltelefons unerlaubte Änderungen vorzunehmen.
In bestimmten Ausführungsformen für Anwendungsfälle, die ein hohes Maß an Sicherheit erfordern, kann eine fest zugeordnete Steuereinheit, deren Software nicht geändert werden kann, die Schnittstelle zur Sicherungsvorrichtung 200 bilden.
Für eine zusätzliche Sicherheit kann die Sicherungsvorrichtung 200 einen biometrischen Eingang 208 wie einen Sensor für Fingerabdrücke oder eine andere bekannte oder zukünftig entwickelte biometrische Vorrichtung umfassen. Der biometrische Eingang 208 erzeugt eine biometrische Erkennung, die dazu verwendet werden kann, um sensible Daten, die in der Sicherungsvorrichtung 200 gespeichert sind, zu schützen und/oder als Eingabe analog eines Sicherheitsknopfes zu dienen. Die biometrische Erkennung kann verwendet werden, um Schlüssel zu erzeugen, die für die Kommunikation der Gruppe und/oder zur Verschlüsselung und/oder zur Sicherung der Daten im Speicher 300 verwendet werden. Die biometrische Erkennung kann auch verwendet werden, die Sicherungsvorrichtung 200 funktionsfähig für den legitimierten Anwender zu machen und sie für alle anderen unbrauchbar zu machen. Als eine Option kann die Sicherungsvorrichtung 200 ferner eine Anzeige wie etwa eine Flüssigkristallanzeige (LCD), eine Leuchtdiodenanzeige (LED) und/oder eine Audio-Wiedergabe, die Einzeltöne oder Mehrklang erzeugt, umfassen, um den Status und/oder die Statusinformationen der Sicherungsvorrichtung 200 zu signalisieren.
Wo eine unabhängige Sicherungsvorrichtung 200 nicht gewünscht wird, kann die Sicherungsvorrichtung 200 zum Beispiel mit einer Host-Steuereinheit 250 in einem einzigen Gerät zusammengeführt werden. Die Sicherungsvorrichtung 200 kann zum Beispiel in ein Mobiltelefon integriert werden. Das Mobiltelefon kann so angepasst werden, dass es eine Schnittstelle enthält, so dass eine andere Steuereinheit verwendet werden kann, um die Sicherungsvorrichtung 200, die in das Mobiltelefon integriert ist, zu steuern.
Die Kommunikation zwischen der Sicherungsvorrichtung 200 und der Steuereinheit 250₁ ... 250_x ist authentisiert und wird für die vorliegende Anwendung und/oder die aktuelle Umgebung in einer gewünschten Entfernung durchgeführt, und die Bereichsbegrenzung wird durch die Eigenschaften des gewählten Kommunikationsmediums bestimmt. Die Kommunikation zwischen der Sicherungsvorrichtung 200 und der Steuereinheit 250₁ ... 250_x kann authentisiert und verschlüsselt sein, wobei bekannte kryptografische Protokolle für Berechtigungsnachweise, die Gruppen unterstützen können, wie etwa gemeinsam benutzte geheime Schlüssel, digitale Zertifikate, identitätsbasierte Verschlüsselung, identitätsbasierte Signaturen, Gruppensignaturen, Systeme für Berechtigungsnachweise mit widerrufbarer Anonymität, die zur Unterstützung der Authentifizierung geändert werden können, oder an dere bekannte oder zukünftig entwickelte Protokolle angewendet werden. Die Berechtigungsnachweise sollten gewöhnlich in der Lage sein, sowohl die Authentifizierung als auch den Schlüsselaustausch zu unterstützen. Kurzlebige Schlüssel können für den Schlüsselaustausch verwendet werden, solange sie die Authentifizierung unterstützen.
Ein Anwender verwendet die Sicherungsvorrichtung 200 dazu, um eine Vorrichtung 120₁ ... 120_m einer Gruppe hinzuzufügen. Der Anwender verwendet zum Beispiel den bereichsbegrenzten Kanal 206 der Sicherungsvorrichtung, um die Vorrichtung 120₁ als Ziel „auszudeuten". Dies kann zum Beispiel durch die Verwendung eines Infrarotstrahls zur Übertragung der Informationen an die Ziel-Vorrichtung 120₁ , oder durch die Verwendung einer Kontaktschnittstelle, mit der die Sicherungsvorrichtung 200 die gewünschte Ziel-Vorrichtung 120₁ kontaktiert, erfolgen. In jeden Fall kennzeichnet dies die Vorrichtung 120₁ derart, dass die Vorrichtung 120₁ zu der Gruppe hinzugefügt werden soll und es der Sicherungsvorrichtung 200 und der Vorrichtung 120₁ gestattet, über den bereichsbegrenzten Kanalsender 206 Authentifizierungsinformationen auszutauschen. Der Austausch von Authentifizierungsinformationen wird es beiden Vorrichtungen erlauben, eine sichere Kommunikationsverbindung aufzubauen, über die nachfolgende Interaktionen stattfinden können und die ein beliebiges Netzwerk oder ein Datenübertragungssystem sein kann.
Während der folgenden Interaktionen sendet die Sicherungsvorrichtung 200 einen Berechtigungsnachweis für neue Mitglieder mit weiteren unterstützenden Informationen über die Gruppe wie etwa das Stammzertifikat der Gruppe und aktuelle Widerrufinformationen an die Ziel-Vorrichtung 120₁ . Die Sicherungsvorrichtung 200 kann optional zusätzliche Informationen wie etwa zusätzliche Schlüssel, die für die Gruppenkommunikation verwendet werden, Informationen über Adressen der aktuellen Mitglieder der Gruppe und so weiter, senden. Die Ziel-Vorrichtung 120₁ empfängt diese Informationen und aktualisiert ihren internen Datenspeicher um zu kennzeichnen, dass sie ein Mitglied dieser neuen Gruppe ist. Die Ziel-Vorrichtung 120₁ speichert die Berechtigungsnachweise der Gruppe, die Widerrufinformationen und andere unterstützende Informationen.
Die Sicherungsvorrichtung 200 pflegt ferner Mitgliedschaftsinformationen 306 für jede Mitgliedsvorrichtung. Die Sicherungsvorrichtung 200 kann auch Eigentümerinformationen 308 für diese Gruppe pflegen, wie zum Beispiel, indem sie Schlüssel für private Gruppen speichert. Die Sicherungsvorrichtung 200 kann als Mitgliedschaftsinformationen 306 eine Liste der Gruppen, in denen die Sicherungsvorrichtung 200 Mitglied ist, einschließlich derer, für sie sie nicht der Eigentümer ist, speichern, wobei die Sicherungsvorrichtung 200 für jede dieser Gruppen Berechtigungsnachweise der Mitglieder und der Eigentümer speichert. Die Sicherungsvorrichtung 200 kann auch eine Liste der aktuell aktiven Mitglieder dieser Gruppe und ihre zuletzt bekannten Adressen in den Cache-Speicher aufnehmen und kann zum Beispiel sogar Informationen über ihre Berechtigungsnachweise umfassen. Die Sicherungsvorrichtung 200 kann als Eigentümerinformationen 308 für jede Gruppe einen „Stamm"-Schlüssel abspeichern.
Die Sicherungsvorrichtung 200 kann als Mitgliedschaftsinformationen 306 Berechtigungsnachweise speichern, die zum Anwender selbst gehören und nicht mit irgendeiner Gruppe verbunden sind. Die Sicherungsvorrichtung 200 kann zum Beispiel verschiedene Protokolle ausführen, die es ihr erlauben, als standardisierte Smart-Card oder als „Portemonnaie" für Berechtigungsnachweise zu agieren. Die Berechtigungsnachweise können die Form von Mitgliedsberechtigungsnachweisen für eine bestimmte Gruppe annehmen. Wenn der Anwender zum Beispiel ein Standard-Zertifikat nach X.509 für eine verwaltete PKI besitzt, die für den Zugang zu einer Rechner-Datenbank erforderlich sein kann, können das Zertifikat und der private Schlüssel in der Sicherungsvorrichtung 200 gespeichert sein. Die Sicherungsvorrichtung 200, die weiß, wie man Berechtigungsnachweise behandelt, wird dem Rechner die erforderlichen Berechtigungsnachweise vorlegen. Im Falle einer Anwendungen des digitalen Portemonnaies nimmt die Sicherungsvorrichtung 200 mindestens zwei Rollen ein: eine, in der sie für sich selbst agiert, was bedeutet, das sie Berechtigungsnachweise für die Gruppen speichert und verwaltet, für deren Erzeugung sie verwendet wurde; und in einer anderen Rolle handelt sie für ihren menschlichen Eigentümer. In der zweiten Rolle speichert und führt die Sicherungsvorrichtung 200 die kryptografischen Berechtigungsnachweise mit, die zum Nutzen des menschlichen Eigentümers verwendet werden. Die Sicherungsvorrichtung 200 agiert zum Beispiel als Smart-Card für den menschlichen Eigentümer. Die Steuereinheit kann eine Rolle bei der Darstellung von Berechtigungsnachweisen einnehmen. Die Sicherungsvorrichtung kann zum Beispiel nicht die richtige Datenschnittstelle besitzen, um einer Reservierungsstation einen Berechtigungsnachweis für ein Flugticket vorzulegen, eine Steuereinheit jedoch wie etwa ein PDA kann eine derartige Schnittstelle besitzen.
Die Sicherungsvorrichtung 200 kann Prüfungsinformationen 309 aufbewahren, die Prüfungen, Wechsel im Status der Kommunikationsprozessumgebung und/oder die Mitgliedsliste in einer Gruppe betreffen. Derartige Prüfungsinformationen 309 können im Speicher 300 und/oder an einer Stelle, die von der Sicherungsvorrichtung 200 getrennt ist, wie etwa einem Speicher 254 der Host-Steuereinheit 250₁ oder einem anderen abseits gelegenen Speicherplatz aus Gründen der Redundanz und/oder zur Minimierung des in der Sicherungsvorrichtung 200 erforderlichen Speicherplatzes abgelegt sein. Die Prüfungsinformationen 309 können signiert sein, um ihre Integrität zu bewahren, und verschlüsselt werden, wenn die Prüfungsinformationen 309 sensible Daten enthalten.
Die Sicherungsvorrichtung 200 kann für die Inhalte, die im Speicher 300 abgelegt sind, ein Backup in einem Speicher einer anderen Vorrichtung, wie etwa dem Speicher 254 der Host-Steuereinheit 250₁ anlegen. Diese Funktion erlaubt, dass der Zustand der Sicherungsvorrichtung 200 und der in der Sicherungsvorrichtung 200 gespeicherten Daten zumindest teilweise wiederhergestellt werden kann, wenn die Sicherungsvorrichtung 200 abgestürzt oder beschädigt ist.
Die Sicherungsvorrichtung 200 kann Mitglied jeder Gruppe sein, die sie erzeugt. Ist jedoch eine Vorrichtung vorhanden, die Mitglied von mehr als einer Gruppe ist, kann dies derart Auswirkungen auf die Sicherheit haben, dass diese Vorrichtung ein Kanal werden kann, auf dem sich die Informationen über die Gruppengrenzen hinausbewegen können. Unter diesen Umständen ist es deshalb ratsam, diese Vorrichtung auf die Mitgliedschaft in einer Gruppe zur gleichen Zeit einzuschränken.
3 ist ein Flussdiagramm, das eine beispielhafte Ausführungsform umreißt, in dem ein Mitglied einer Gruppe hinzugefügt wird. Wie in 3 gezeigt wird, beginnt der Prozess mit Schritt S100 und setzt mit dem Schritt S110 fort, in dem die Sicherungsvorrichtung eine neue Gruppe und ein unterschiedliches Schlüsselpaar, das für die neue Gruppe spezifisch ist, erzeugt. Dieses „Stamm"-Schlüsselpaar wird dazu verwendet, dass die Sicherungsvorrichtung als Zertifizierungsautorität (CA) handelt, die digitale Zertifikate signiert, die die öffentlichen Schlüssel der neuen Gruppenmitglieder enthalten. Als nächstes erzeugt die Sicherungsvorrichtung in Schritt S120 ein selbst gezeichnetes Stammzertifikat, das den öffentlichen Stammschlüssel enthält. Als Option kann das selbst gezeichnete Stammzertifikat Informationen, die die Gruppe identifizieren, wie etwa einen Anmeldenamen enthalten. Der Prozess setzt mit Schritt S130 fort, in dem die Sicherungsvorrichtung ein zweites Schlüsselpaar erzeugt, falls ein zweites Schlüsselpaar noch nicht existiert, das als ihr eigener Berechtigungsnachweis für die Gruppe gilt, und sich selbst ein Mitgliedszertifikat ausstellt. Dieser Schritt wird ausgeführt, wenn der Stammschlüssel zur Verwendung in der normalen Kommunikation ungeeignet ist, da der Stammschlüssel einen besonderen Stellenwert oder besondere Eigenschaften besitzt. Wie verschiedentlich erwähnt, können die Zertifikate der CA in der Form unterschiedlich sein, wie etwa unterschiedliche Umfänge oder Privilegien gegenüber den Zertifikaten, die normalerweise verwendet werden, um die Netzwerkkommunikation zu sichern. Der Prozess setzt mit dem Schritt S140 fort.
In Schritt S140 bestimmt die Sicherungsvorrichtung, wenn ein neues Mitglied zu einer Gruppe hinzugefügt werden soll, ob es mehr als eine erzeugte Gruppe gibt. Wenn mehrere Gruppen erzeugt wurden, wird in Schritt S150 die Wahl getroffen, zu welcher Gruppe das potenzielle Mitglied hinzugefügt werden soll. Der Prozess setzt mit dem Schritt S160 fort. Wenn andererseits ermittelt wird, dass nur eine Gruppe erzeugt worden ist, dann setzt der Prozess direkt mit dem Schritt S160 fort. In Schritt S160 wird ein bereichsbegrenzter Kanalsender verwendet, um eine sichere Kommunikation zwischen der Sicherungsvorrichtung und dem potenziellen Mitglied einzurichten. Ist die sichere Kommunikation dann eingerichtet, tauschen die Sicherungsvorrichtung und das potenzielle Mitglied in Schritt S170 die Vereinbarungen über ihre öffentlichen Schlüssel und Kontaktinformationen wie zum Beispiel IP-Adressen aus, die ausreichen, um sich gegenseitig in einem beliebigen Netzwerk oder einem Datenübertragungssystem zu finden. Als Nächstes wird in Schritt S180 die Kommunikation über den bereichsbegrenzten Kanalsender zwischen der Sicherungsvorrichtung und dem potenziellen Mitglied beendet. Der Prozess wird dann mit Schritt S190 fortgesetzt.
In Schritt S190 verwendet die Sicherungsvorrichtung die Kontaktinformationen, um weiterhin mit dem potenziellen Mitglied über ein beliebiges Netzwerk oder ein Datenübertragungssystem zu kommunizieren. Als Nächstes führen die Sicherungsvorrichtung und das potenzielle Mitglied in Schritt S200 ein Schlüsselaustauschprotokoll ihrer Wahl durch, um sich gegenseitig zu authentisieren, indem sichergestellt wird, dass die von ihnen verwendeten öffentlichen Schlüssel mit den Vereinbarungen, die über den bereichsbegrenzten Kanal getroffen wurden, übereinstimmen. Wenn die Sicherungsvorrichtung und das potenzielle Mitglied sich gegenseitig authentisiert haben, signalisiert die Sicherungsvorrichtung dann in Schritt S210 dem potenziellen Mitglied, ob es der Gruppe hinzugefügt werden will, und ob es wünscht, dass sein eigener öffentlicher Schlüssel in der Gruppe verwendet werden soll. Wenn das potenzielle Mitglied nicht annimmt, setzt der Prozess mit Schritt S240 fort, in dem der Prozess beendet wird. Wenn das potenzielle Mitglied andererseits annimmt, setzt der Prozess mit Schritt S220 fort, in dem die Sicherungsvorrichtung den öffentlichen Schlüssel des potenziellen Mitglieds verwendet, um ein neues Mitgliedszertifikat für dieses potenzielle Mitglied zu erzeugen, indem sie seinen öffentlichen Schlüssel gemeinsam mit anderen notwendigen tragenden Informationen mit dem Gruppenstammschlüssel signiert. Im Fall, dass das potenzielle Mitglied sich entschließt, nicht seinen öffentlichen Schlüssel zu verwenden, verwendet die Sicherungsvorrichtung einen öffentlichen Schlüssel aus ihrem selbst erzeugten Schlüsselpaar, um das neue Mitgliedszertifikat zu erzeugen. Dann sendet die Sicherungsvorrichtung in Schritt 230 das neue Mitgliedszertifikat, das Gruppenstammzertifikat und andere notwendige tragende Informationen über die Gruppe, wie etwa Informationen über aktuell widerrufene Vorrichtungen, Hilfsschlüssel zur Verwendung in einer Mehrfach-Kommunikation und so weiter, an das neue Mitglied. Im Fall, dass die Sicherungsvorrichtung das Schlüsselpaar erzeugt hat, sendet die Sicherungsvorrichtung auch den privaten Schlüssel. Das neue Mitglied speichert die empfangenen Zertifikate und die unterstützenden Informationen in seinem lokalen Speicher. Das neue Mitglied kann jetzt eine Kommunikation mit anderen Mitgliedern in der Gruppe aufbauen. Der Prozess wird dann mit Schritt S240 fortgesetzt, in dem die Kommunikation zwischen der Sicherungsvorrichtung und dem neuen Mitglied beendet wird.
Als alternative beispielhafte Ausführungsformen können unterschiedliche kryptografische Mechanismen als Berechtigungsnachweis für Gruppenmitglieder angewendet werden. Zum Beispiel sind geheime Schlüssel, die zwischen allen Gruppenmitgliedern gemeinsam verwendet werden, leicht einzurichten, sie unterstützen jedoch nicht Unterscheidungen zwischen den Eigentümern, wie etwa der Sicherungsvorrichtung, und den Mitgliedern, etwa den Mitgliedsvorrichtungen. Eine Vorrichtung wird ein Mitglied der Gruppe, wenn es Zugang zum gemeinsamen geheimen Schlüssel hat. Andere alternative beispielhafte Ausführungsformen können die Verwendung von anonymen Berechtigungsnachweisen oder identitätsbasierten Verschlüsselungs- oder Signatursystemen für kryptografische Berechtigungsnachweise als Grundlage einer Gruppenmitgliedschaft zulassen.
4 ist ein Flussdiagramm, das eine beispielhafte Ausführungsform umreißt, in dem ein Mitglied mit einem anderen Mitglied in einer Gruppe nach dieser Erfindung kommuniziert. Wie in 4 gezeigt wird, beginnt der Prozess mit Schritt S300 und setzt mit Schritt S310 fort, in dem ein Mitglied eine Kommunikation mit einem anderen Mitglied eröffnet, indem es sich zuerst mit einem bestimmten Schlüsselaustauschprotokoll, wie etwa SSL/TLS oder IKE, dem Protokoll, das zum Austausch von Schlüsseln in einer IPSEC-Kommunikation verwendet wird, über ein beliebiges Netzwerk oder ein Datenübertragungssystem beschäftigt. Jedes Mitglied legt dann in Schritt S320 dem anderen sein Gruppenzertifikat vor und weist den Besitz des privaten Schlüssels nach, der dem öffentlichen Schlüssel des Zertifikats entspricht. Als Nächstes bestätigt jedes Mitglied in Schritt S330, dass das vorgelegte Zertifikat für die Gruppe war, mit der sie zu kommunizieren erwarteten, und dass es mit den Stammschlüssel der Gruppe signiert ist. Wenn die Bestätigung festgestellt worden ist, kommunizieren als Nächstes die beiden Mitglieder in Schritt S340 gesichert über ein beliebiges Netzwerk oder ein Datenübertragungssystem miteinander. Wenn die Kommunikation beendet ist, geht der Prozess zu Schritt S350, in dem der Prozess endet. Ein Mitglied kann Informationen wie Identitäten und die neuesten Adressen anderer Gruppenmitglieder, mit denen es kommuniziert hat, in den Cache-Speicher aufnehmen.
5 ist ein Flussdiagramm, das einen Initialisierungsprozess einer Sicherungsvorrichtung einer beispielhaften Ausführungsform umreißt. Wie in 5 gezeigt wird, beginnt der Prozessablauf mit Schritt S400 und setzt mit Schritt S410 fort, in dem die Initialisierung der Sicherungsvorrichtung beginnt. Im Schritt S410 erzeugt die Sicherungsvorrichtung Datenstrukturen für die Speicherung zukünftiger Berechtigungsnachweis- und Gruppeninformationen. Die Sicherungsvorrichtung wird ein oder mehrere Schlüsselpaare erzeugen, die für die Identifikation verwendet werden sollen. Die Sicherungsvorrichtung kann auch Schlüsselpaare oder Berechtigungsnachweise enthalten, die ihr vom ihrem Hersteller gegeben wurden und die nicht gelöscht werden können. Die Sicherungsvorrichtung erzeugt dann in Schritt S420 einen Stammschlüssel und einen Stamm-Berechtigungsnachweis für eine Gruppe vertrauenswürdiger Vorrichtungen. Als Nächstes kommuniziert die Sicherungsvorrichtung in Schritt S430 mit einer ausgewählten Steuereinheit, die eine Steuereinheitsschnittstelle oder einen bereichsbegrenzten Kanal verwendet. Als Nächstes sendet die Sicherungsvorrichtung in Schritt S440 eine Festlegung ihres öffentlichen Schlüssels an die Steuereinheit. Das ist der Beginn des Austausches von Informationen vor der Authentifizierung über den bereichsbegrenzten Kanal. Als Nächstes antwortet die Steuereinheit in Schritt S450, indem sie eine Festlegung ihres öffentlichen Schlüssels an die Sicherungsvorrichtung sendet. Der Prozess setzt mit dem Schritt S460 fort, in dem eine authentisierte und/oder verschlüsselte Kommunikation über das gewünschte Medium, das die Steuereinheitsschnittstelle, der bereichsbegrenzte Kanal oder ein anderes Kommunikationsmedium sein kann, fortgesetzt wird.
In Schritt S470 sendet die Steuereinheit beliebige zusätzliche Benutzereingaben an die Sicherungsvorrichtung, die diese in ihrem Speicher ablegen kann. Der Anwender kann eine Anwenderschnittstelle in der Steuereinheit benutzen. Der Anwender kann zum Beispiel persönliche Daten, einen Anmeldenamen oder Ähnliches eingeben. In Schritt S480 erzeugt die Sicherungsvorrichtung einen Berechtigungsnachweis für die Steuereinheit als ein Mitglied der Gruppe vertrauenswürdiger Vorrichtungen, indem sie zum Beispiel einen öffentlichen Schlüssel, den sie von der Steuereinheit erhalten hat, zertifiziert. In Schritt S490 sendet die Sicherungsvorrichtung dann den neuen Berechtigungsnachweis mit den erforderlichen unterstützenden Gruppeninformationen an die Steuereinheit, die diese dann in ihrem Speicher ablegt. Der neue Berechtigungsnachweis und die neuen erforderlichen unterstützenden Gruppeninformationen werden von der Steuereinheit für alle zukünftigen Kommunikationen mit der Sicherungsvorrichtung verwendet. Der Prozess setzt mit Schritt S500 fort, in dem der Prozess beendet wird.
Die zukünftigen Kommunikationen zwischen der Steuereinheit und der Sicherungsvorrichtung stellen für die Sicherungsvorrichtung grundlegende Benutzerbefehle dar und können einen zusätzlichen Anwendungscode erfordern, der auf der Steuereinheit abläuft, wie etwa eine Benutzerschnittstelle in Form einer Anwendung, des Java-Codes, einer Web-Seite und Ähnlichem. Ein derartiger Anwendungscode kann bereits von der Steuerung installiert sein, kann zu diesem Zeitpunkt heruntergeladen werden oder von der Sicherungsvorrichtung bezogen werden. Es können weitere Steuereinheiten zu der "vertrauenswürdigen Gruppe" hinzugefügt werden. Die Erweiterungen können zum Beispiel mit dem Prozess, der in 3 beschrieben ist, durchgeführt werden.
6 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren einer beispielhaften Ausführungsform umreißt, in dem eine weitere Sicherungsvorrichtung als weiterer Inhaber einer Gruppe hinzugefügt wird. Der Prozessablauf beginnt mit Schritt S600 und setzt mit Schritt S610 fort, in dem eine zweite Sicherungsvorrichtung zuerst einer sicheren Gruppe als Mitglied zum Beispiel mit dem Prozess, der in 3 beschrieben ist, hinzugefügt wird. Als Nächstes initiiert die Eigentümer-Sicherungsvorrichtung in Schritt S620, sobald die zweite Sicherungsvorrichtung Mitglied der sicheren Gruppe ist und die Eigentümer-Sicherungsvorrichtung ihre Adresse besitzt, eine sichere Kommunikation mit der zweiten Sicherungsvorrichtung. In Schritt S630 fragt die Eigentümer-Sicherungsvorrichtung bei der zweiten Sicherungsvorrichtung über den sicheren Kanal an, ob sie bereit ist, ein Miteigentum an dieser Gruppe anzunehmen. Wenn die zweite Sicherungsvorrichtung das Eigentum annimmt, setzt der Prozess mit dem Schritt S640 fort, in dem das Eigentümerzertifikat der Gruppe, das besonders als solches gekennzeichnet ist, wie zum Beispiel im Fall der X.509-Zertifikate, wo sie die Grundbedingungen und die Erweiterungen der Schlüsselverwendung festlegen, um zu kennzeichnen, dass dies ein CA-Zertifikat ist, an die zweite Sicherungsvorrichtung übertragen wird. Die zweite Sicherungsvorrichtung wird nun, nachdem sie ein solches Zertifikat erhalten hat, als ein Eigentümer der Gruppe betrachtet. Der Prozess setzt mit Schritt S650 fort, in dem der Prozess beendet wird. Wenn sich die zweite Sicherungsvorrichtung in Schritt S630 weigert, das Miteigentum anzunehmen, setzt der Prozess mit dem Schritt S650 fort, in dem der Prozess beendet wird.
Sobald der ursprüngliche Gruppeneigentümer in dem oben beschrieben beispielhaften Prozessablauf eine sichere Kommunikation mit der zweiten Sicherungsvorrichtung eröffnet hat, wird die Eigentümer-Sicherungsvorrichtung für die zweite Sicherungsvorrichtung ein neues Gruppenzertifikat erzeugen, das mit dem Schlüssel signiert wird, den sie als solchen besitzt, der als eine CA für diese Gruppe zertifiziert ist. Dies kann das Stammzertifikat der Gruppe oder das Zertifikat sein, das einem sekundären Eigentümer der Gruppe gehört, was besagt, dass die zweite Sicherungsvorrichtung autorisiert ist, als CA für die Gruppe aufzutreten. Der Schlüssel der zweiten Sicherungsvorrichtung kann derselbe wie der sein, den sie in ihrem Berechtigungsnachweis als Mitglied für die Gruppe verwendet, oder die zweite Sicherungsvorrichtung kann ein neues Schlüsselpaar erzeugen. Wenn die zweite Sicherungsvorrichtung ein neues Mitglied zur Gruppe hinzufügt, versorgt es das neue Mitglied nicht nur mit dem Stammzertifikat der Gruppe, sondern auch mit ihrem eigenen CA-Zertifikat und einer Folge von CA-Zertifikaten, die ihr Zertifikat mit dem Stamm verknüpft, d.h., das CA-Zertifikat der Vorrichtung, die ihr CA-Zertifikat signierte, und so weiter, bis ein CA-Zertifikat erreicht wird, das vom Stamm signiert wurde.
Wenn die erste Sicherungsvorrichtung die zweite Vorrichtung als einen Eigentümer der Gruppe hinzufügt, indem sie eine Kopie der privaten Stammschlüssel der Gruppe an sie weitergibt, werden die Berechtigungsnachweise, die von den zwei Eigentümern an neue Vorrichtungen ausgegeben werden, nicht unterscheidbar sein, da sie mit dem gleichen Schlüssel signiert sind. Dementsprechend sollte ein Verfahren angewendet werden, mit dem sichergestellt wird, dass Mitgliederberechtigungsnachweise eindeutig identifizierbar sind, um die Arbeit fortsetzen zu können, selbst wenn diese Eigentümer parallel Berechtigungsnachweise an neue Mitglieder ausgeben können, ohne miteinander zu kommunizieren. Wenn zum Beispiel die zweite Sicherungsvorrichtung als ein weiterer Eigentümer der Gruppe erzeugt wird, könnte die erzeugende Sicherungsvorrichtung eine Folge von Seriennummern für den neuen Eigentümer reservieren. Jedoch sind Berechtigungsnachweise, die eindeutig durch ihre kryptografischen Extrakte identifiziert werden, dagegen immun, unter der Annahme, dass das verwendete Ausgabesystem für Berechtigungsnachweise weitere Informationen in jene Berechtigungsnachweise einschließt, die dazu bestimmt sind, zwei Zertifikate, die mit dem selben Schlüssel für den selben Schlüssel signiert sind, unterscheidbar zu machen, das heißt, indem eine Ausgabedatum in die Zertifikate eingeschlossen wird.
Ein Vorteil davon, dass alle Herausgeber den selben Stammschlüssel tragen, ist, dass die Widerrufsinformationen rundum gesendet werden können, ohne das Zeichnungszertifikat des entsprechenden Eigentümers, der es signiert hat, mitzusenden; für alle Mitglieder der Gruppe ist sichergestellt, dass sie den Stammschlüssel besitzen und ihn benutzen können, um die Widerrufsinformationen zu verifizieren. Ein weiterer Vorteil ist, dass dieser Ansatz für alle Arten von Systemen für kryptografische Berechtigungsnachweise, nicht nur für den auf Zertifikaten basierenden Typ, funktioniert.
Die zweite Sicherungsvorrichtung kann bereits ein Mitglied der Gruppe sein. In diesem Fall wird dem Anwender eine Liste von Vorrichtungen in der Gruppe vorgelegt, und er wird aufgefordert, eine der Vorrichtungen in der Gruppe auszuwählen.
7 ist ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren zur Erzeugung einer Liste widerrufener Mitglieder nach der Erfindung umreißt. Der Prozessablauf beginnt mit Schritt S800 und setzt mit Schritt S810 fort, in dem Mitgliederberechtigungsnachweise von einem Mitglied der Gruppe widerrufen werden. In Schritt S820 wird dann der Widerruf an die Sicherungsvorrichtung übertragen. In Schritt S830 fügt die Sicherungsvorrichtung diese Mitgliederberechtigungsnachweise des widerrufenen Mitglieds zu seiner Liste der widerrufenen Mitglieder hinzu. Sobald in Schritt S840 die Sicherungsvorrichtung in Kontakt mit anderen Mitgliedern der Gruppe tritt, wird dann in Schritt S850 eine signierte Kopie der überarbeiteten Liste widerrufener Mitglieder an das kontaktierte Mitglied übertragen. Ein Mitglied, das die überarbeitete Liste widerrufener Mitglieder besitzt, kann diese wiederum an andere Mitglieder weitergeben, mit denen es in Kontakt kommt. Der Prozess setzt mit Schritt S860 fort, in dem der Prozess beendet wird. Sobald alle Mitgliedschaften in der Gruppe annulliert sind, soll die Gruppe aufgelöst werden. Die Sicherungsvorrichtung kann für Prüfzwecke eine Aufzeichnung über die Existenz der Gruppe aufbewahren.
8 veranschaulicht eine beispielhafte Ausführungsform, in der eine Sicherungsvorrichtung 200 eine Rücksetzungsanwendung 412 besitzt, die dafür angewendet werden kann, eine oder mehrere der Vorrichtungen 120₁ ... 120_m zurückzusetzen. Die Rücksetzungsanwendung 412 kann im Speicher 300 abgelegt sein und führt, wenn sie von der Logikeinheit 202 ausgeführt wird, für eine oder mehrere der Vorrichtungen 120₁ ... 120_m dazu, dass deren Steuerungsdaten in der Sicherungsvorrichtung 200 auf ihren Startzustand zurückgesetzt werden. 9 veranschaulicht eine beispielhafte Ausführungsform, in der eine Mitgliedseinrichtung 120₁ mit einer Taste zur Rücksetzung 502 ausgestattet ist, mit der Informationen wie etwa Mitgliederberechtigungsnachweise, Schlüssel- und/oder Mitgliederlisten, die im Speicher 300 abgelegt sind, entfernt werden können. Die Betätigung der Taste zur Rücksetzung 502 lässt die Mitgliedseinrichtung 120₁ gewöhnlich in ihren Startzustand zurückkehren.
10 veranschaulicht eine beispielhafte Ausführungsform, in der jede Mitgliedseinrichtung 120₁ ... 120_m mit einer Rücksetzungsfunktion 512₁ ... 512_m ausgestattet sein kann, die eine Anwendung sein kann, die von einer Logikeinheit in der Vorrichtung 120₁ ... 120_m ausgeführt wird, die unter Führung der Sicherungsvorrichtung 200 die Vorrichtung 120 effektiv „ausstöpselt°, die dabei ihren Speicherinhalt verliert, der sich auf die Kommunikation mit der zugehörigen Gruppe bezieht. Es gibt einige Begleitumstände, unter denen die Verfügbarkeit einer derartigen Rücksetzungsanwendung eine breite Straße für nicht akzeptable Dienstverweigerungs-Angriffe eröffnet. Unter diesen Umständen würden die Vorrichtungen, die mit Tasten zur Rücksetzung ausgestattet sind, funktionsfähig sein, wenn eine Sicherungsvorrichtung vorliegt, die die Gruppe erzeugt hat, aus der sich Vorrichtungen selbständig entfernen können.
Wie oben beschrieben, erlauben die Vorrichtungen und Verfahren nach dieser Erfindung mindestens zwei Vorrichtungen, über ein Netzwerkmedium sicher miteinander zu kommunizieren. Die Vorrichtungen und Verfahren nach dieser Erfindung erlauben es, das Medium für den bereichsbegrenzten Kanal, den Algorithmus des öffentlichen Schlüssels für die Schlüsselfestlegungen und/oder das endgültige authentifizierte Schlüsselaustauschprotokoll, das über das Netzwerkmedium verwendet wird, dynamisch auszuwählen.

Claims

Sicherungsvorrichtung (200), umfassend: eine Logikeinheit (202), die dazu eingerichtet ist, Authentifizierungsinformation für eine Gruppe zu erzeugen; einen bereichsbegrenzten Sender (206), der dazu eingerichtet ist, Festlegungen für öffentliche Schlüssel und Kontaktdaten an ein potenzielles und von einem potenziellen Mitglied (120) mit einem bereichsbegrenzten Kanal sicher zu übertragen; und einen Sender zum Senden der Authentifizierungsinformation an ein potenzielles Mitglied (120_m ) über ein Übertragungsmedium mit Hilfe der Kontaktdaten, wobei die Sicherungsvorrichtung (200) so eingerichtet ist, dass sie ein Schlüsselaustauschprotokoll ausführt, um das potenzielle Mitglied (120_m ) zu authentifizieren, indem sichergestellt wird, dass der dabei verwendete öffentliche Schlüssel der Festlegung für öffentliche Schlüssel entspricht, der Empfang der Authentifizierungsinformation durch das potenzielle Mitglied das potenzielle Mitglied als Mitglied der Gruppe kennzeichnet, und das Mitglied die Authentifizierungsinformation verwendet, um die Kommunikation mit einem anderen Mitglied in der Gruppe zu sichern.
Sicherungsvorrichtung (200) nach Anspruch 1, die weiterhin eine Steuereinheitschnittstelle (207) umfasst, welche die Sicherungsvorrichtung (200) mit mindestens einer Steuereinheit (250_x ) koppelt.
Sicherungsvorrichtung (200) nach Anspruch 2, wobei die Steuereinheitschnittstelle (207) eingerichtet ist, um mit einer anderen Vorrichtung über ein Netzwerkmedium zu kommunizieren.
Sicherungsvorrichtung (200) nach Anspruch 2, wobei die Logikeinheit (202) eingerichtet ist, um eine vertrauenswürdige Gruppe zu generieren und eine Steuereinheit (250_x ) als ein Mitglied der vertrauenswürdigen Gruppe zu kennzeichnen.
Sicherungsvorrichtung (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend: eine Rücksetzungsanwendung (412), die in einem Speicher (300) gespeichert ist; wobei die Logikeinheit (202) eingerichtet ist, ein Rücksetzungssignal mit der Rücksetzungsanwendung zu erzeugen; und der bereichsbegrenzte Kanalsender (206) eingerichtet ist, um das Rücksetzungssignal an das Mitglied zu senden, wobei der Empfang des Rücksetzungssignals durch das Mitglied die Authentifizierungsinformation des Mitglieds aufhebt.
Sicherungsvorrichtung (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die weiterhin einen biometrischen Eingang (208) umfasst, der eingerichtet ist, um Authentifizierungsinformation zu erzeugen.
Sicherungsvorrichtung (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die weiterhin einen Zufallszahlengenerator (212) umfasst, der eingerichtet ist, um Authentifizierungsinformation zu erzeugen.
System zur gesicherten Übertragung, umfassend: eine Sicherungsvorrichtung (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, und eine Vielzahl potenzieller Mitglieder (120_m ).
Verfahren zum Einleiten einer sicheren Gruppenkommunikation, umfassend: E rzeugen einer Authentifizierungsinformation für eine Gruppe; Sicheres Übertragen von Festlegungen für öffentliche Schlüssel und von Kontaktdaten an ein potenzielles und von einem potenziellen Mitglied mit einem bereichsbegrenzten Kanal; Beenden des bereichsbegrenzten Kanals; Verwenden der Kontaktdaten zum Kontaktieren des potenziellen Mitglieds über ein Übertragungsmedium; Ausführen eines Schlüsselaustauschprotokolls zur Authentifizierung des potenziellen Mitglieds, indem sicher gestellt wird, dass der von ihm benutzte öffentliche Schlüssel mit der Festlegung für öffentliche Schlüssel übereinstimmt; Senden der Authentifizierungsinformation an das potenzielle Mitglied, wobei der Empfang der Authentifizierungsinformation durch das potenzielle Mitglied das potenzielle Mitglied als Mitglied der Gruppe kennzeichnet.
Verfahren nach Anspruch 9, das weiterhin das Kommunizieren mit einem anderen Gruppenmitglied über das Übertragungsmedium umfasst, indem die Authentifizierungsinformation zum Sichern der Kommunikation verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, weiterhin umfassend: Erzeugen einer zweiten Authentifizierungsinformation für eine vertrauenswürdige Gruppe; Senden der zweiten Authentifizierungsinformation an ein zweites potenzielles Mitglied, wobei der Empfang der zweiten Authentifizierungsinformation durch das zweite potenzielle Mitglied das potenzielle Mitglied als Mitglied der vertrauenswürdigen Gruppe kennzeichnet.