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WO2002067535A2 - Procede de messagerie securisee - Google Patents

Procede de messagerie securisee Download PDF

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WO2002067535A2
WO2002067535A2 PCT/FR2002/000654 FR0200654W WO02067535A2 WO 2002067535 A2 WO2002067535 A2 WO 2002067535A2 FR 0200654 W FR0200654 W FR 0200654W WO 02067535 A2 WO02067535 A2 WO 02067535A2
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    • H04L63/04—Network architectures or network communication protocols for network security for providing a confidential data exchange among entities communicating through data packet networks
    • H04L63/0428—Network architectures or network communication protocols for network security for providing a confidential data exchange among entities communicating through data packet networks wherein the data content is protected, e.g. by encrypting or encapsulating the payload
    • H04L63/0442—Network architectures or network communication protocols for network security for providing a confidential data exchange among entities communicating through data packet networks wherein the data content is protected, e.g. by encrypting or encapsulating the payload wherein the sending and receiving network entities apply asymmetric encryption, i.e. different keys for encryption and decryption
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Definitions

  • the present invention relates to a secure messaging method.
  • Secure messaging solutions guarantee confidentiality and optionally the integrity and identity of the message sender.
  • such methods make it possible to reduce the risks in terms of security, in particular the interception by an attacker of an electronic message to read the content, the impersonation of a correspondent or even the alteration content by an attacker during the message transport phase.
  • US patent US 6154543 The closest state of the art is described in US patent US 6154543.
  • This patent relates to a public key cryptosystem allowing a roaming user access to a network to establish secure communications between system users, client machines, and encryption servers.
  • the client machine generates and stores an encrypted private key in a server 'encryption.
  • a user can then access this encrypted private key from any client machine located on the network and decrypt it using a passphrase, thereby enjoying cross-system access.
  • the private key can be used to decrypt and encrypt received messages.
  • a user can generate a digital message, encrypt it with the public key of a client's recipient, and transmit it to the encryption server from any client machine on the server.
  • the invention relates, in its most general sense, to a secure messaging method, comprising a first step of registering a user, consisting in generating a key pair on the client workstation of said user, using a key generation algorithm [RSA for example], to encrypt the private key by a symmetric algorithm executed on the client computer, the key of this symmetric algorithm being derived by a hash function [SHAl function] of a chain of secret characters [pass phrase] entered by means of a peripheral [keyboard for example], to transmit to the server a file comprising said encrypted value of the private key encrypted with the symmetric key, the public key to a server comprising a database data for recording said information and a unique identifier of said user [for example his email address], and the hash value of the symmetric key [derived from the pass phrase],
  • the registration step further comprising an operation of signing said user key pair with the server private key [certification key or key signature], the method comprising an operating step comprising an operation authentication of the user by transmission to the server from any client station of his identifier and said secret character string [his “pass phrase”], and validation of the authenticity of the user by comparison between the value derived from said secret character string transmitted by the user, and the derived value stored in said database, in relation to the identifier of the user considered, and an operation of transmission by the server to the user station of said bi-key, then encrypt and / or sign the message prepared on the client computer with the private keys of the recipients of the message, and / or the public key respectively c of said user, and an operation of transmitting said message between the user's workstation and the server, said operation of transmitting the message being carried out by establishing virtual channels [VPN] for encryption and / or signature, characterized in that the compression and the transmission of the message are carried out "in continuous flow" [streaming] without temporary storage in memory on the client station
  • the operation of transmitting that is to say sending-receiving, the message consists in opening a plurality of nested virtual channels, the first channel being a communication channel, encompassed a signature channel, encompassed itself a compression channel, included in an encryption channel, allowing the transmission of messages without size limitation; reception encompassing the channels in reverse (decryption included in decompression, included in verification).
  • said virtual channels are in series and include an encryption channel and a signature channel in series.
  • the plurality of virtual channels further comprises an input-output (I / O) channel on the peripherals of the client station.
  • the message transmission step consists in preparing a
  • the method according to the invention comprises an encryption operation distinct from each of the hashes of the message of said stream with the private key of said user, in order to create a digital signature, to allow subsequent verification of the signature of each of said components. separately.
  • the invention also relates to an architecture for processing secure messages, comprising a server comprising a memory for the encrypted and signed recording of information relating to the registered users, means of sending and receiving messages and means of connection to a public network, and client workstations comprising a navigation application and means of connection to said network, characterized in that the server comprises means of secure connection with the network and means of verifying files transmitted by a user and signed with a server public key, and for recording, after positive verification, in a memory for recording a table comprising, for each user: the encrypted value ["hash"] of the private key encrypted with the symmetric key, the public key to a server comprising a database for recording said information and a unique identifier of said user [for example his email address], and the hash value of the symmetric key [derived from the pass phrase], the architecture comprising furthermore means for establishing virtual channels [VPN] for encryption and / or signing, compression and transmission of the "streaming" message without temporary storage in memory on the client workstation or on the server, nor on a
  • FIG. 1 represents the diagram of a secure messaging architecture according to the invention
  • FIG. 2 shows the block diagram of the messaging process.
  • the secure messaging system implements a server (1) connected to a telecommunications network, in particular the Internet network.
  • the user of the messaging service according to the invention has a workstation (2) also connected to the same telecommunications network.
  • the server (1) has a memory space for
  • the server also includes an application (4) providing the interface between user requests, sent in the form of HTML forms, and access to the data recorded in the database (3).
  • the client station (2) establishes an HTTP link with the server (1).
  • the consultation request opens a TCP / IP (HTTP) link which will open a first technical channel (5) encapsulated by two technical channels in series respectively for decryption (6) and for checking the signature (7), these two channels (6, 7) being themselves encapsulated by a technical decompression channel (8), for example in ZIP format.
  • HTTP TCP / IP
  • the client station (2) opens a series of channels (5 to 8) for the continuous transmission of an encrypted, signed and compressed stream from the file from the client computer to the database (3) of the server (1).

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Computer Hardware Design (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer And Data Communications (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
  • Storage Device Security (AREA)
  • Information Transfer Between Computers (AREA)

Abstract

La présente invention concerne un procédé de messagerie sécurisée, comportant une étape d'exploitation avec une opération d'authentification de l'utilisateur et de validation de l'authenticité de l'utilisateur par comparaison entre la valeur dérivée d'un chaîne de caractère secrète transmise par l'utilisateur, et d'une valeur dérivée stockée dans une base de données, en relation avec l'dientifiant de l'utilisateur considéré, et une opération de transmission par le serveur vers le poste utilisateur de ladite bi-clé, puis consistant à chiffrer et/ou signer le message préparé sur le poste client avec respectivement les clés privées des destinataires du message, et/ou la clé privée dudit utilisateur, l'opération de transmission du message étant réalisée par l'établissement de canaux virtuels [VPN] pour le chiffrement et/ou la signature, la compression et la transmission du message étant réalisées 'en flux continu' [streaming] sans stockage temporaire en mémoire sur le poste client, ni sur le serveur, ni sur un poste périphérique.

Description

PROCEDE DE MESSAGERIE SECURISEE
La présente invention concerne un procédé de messagerie sécurisée. Les solutions de messagerie sécurisée permettent de garantir la confidentialité et optionnellement l'intégrité et l'identité de l'émetteur du message. De façon générale, de tels procédés permettent de réduire les risques en terme de sécurité, notamment l'interception par un attaquant d'un message électronique pour en lire le contenu, l'usurpation d'identité d'un correspondant ou encore l'altération du contenu par un attaquant pendant la phase de transport du message.
Il est connu dans l'art antérieur de procéder à la sécurisation de l'envoi de message par le recours à des solutions basées sur la cryptographie, notamment par le recours à des solutions à clé publique et clé privée.
L'état de la technique le plus proche est décrit par le brevet américain US6154543. Ce brevet concerne un cryptosystème à clé publique permettant à un utilisateur itinérant l'accès à un réseau pour établir des communications sûres entre les utilisateurs du système, les machines clientes, et les serveurs de chiffrement. Selon cette solution de l'art antérieur, la machine cliente génère et mémorise une clé privée chiffrée dans un serveur de ' chiffrement. Un utilisateur peut alors accéder à cette clé privée chiffrée depuis n'importe quelle machine cliente située dans le réseau et la déchiffrer en utilisant une phrase passe, jouissant ainsi de l'accès intersystème. La clé privée peut être utilisée pour déchiffrer et chiffrer les messages reçus. Un utilisateur peut générer un message numérique, le chiffrer avec la clé publique du destinataire d'un client, et le transmettre au serveur de chiffrement depuis n'importe quelle machine cliente du serveur. Cette solution de l'état de la technique est certes acceptable pour des messages électroniques de quelques kilo-octets. Par contre, pour l'utilisation pour des envois plus importants, notamment de fichiers correspondant à des données multimédias, une telle solution nécessite des ressources informatiques très importantes, notamment en terme de mémoire vive. En effet, dans ce système, le serveur est toujours utilisé pour un stockage temporaire des données à transmettre au poste client (cf. colonne 4-5, lignes 58-7). Le but de la présente invention est de remédier à cet inconvénient en proposant un procédé permettant de sécuriser l'envoi de messages quel que soit leur volume, avec des postes clients ne nécessitant pas de ressources informatiques importantes. A cet effet, l'invention concerne selon son acception la plus générale un procédé de messagerie sécurisée, comportant une première étape d'inscription d'un utilisateur, consistant à générer une bi-clé sur le poste client dudit utilisateur, à l'aide d'un algorithme de génération de clés [RSA par exemple], à chiffrer la clé privée par un algorithme symétrique exécuté sur le poste client, la clé de cet algorithme symétrique étant dérivée par une fonction de hachage [fonction SHAl ] d'une chaîne de caractères secrète [pass phrase] saisie au moyen d'un périphérique [clavier par exemple], à transmettre au serveur un fichier comprenant ladite valeur cryptée de la clé privée cryptée avec la clé symétrique, la clé publique à un serveur comportant une base de données pour l'enregistrement desdites informations et d'un identifiant unique dudit utilisateur [par exemple son adresse de courrier électronique], et la valeur de hachage de la clé symétrique [dérivée de la pass phrase],
1 ' étape d ' inscription comportant en outre une opération de signature de ladite bi-clé de l'utilisateur par la clé privée du serveur [clé de certification ou de signature des clés], le procédé comportant une étape d'exploitation comportant une opération d' authentification de l'utilisateur par la transmission au serveur depuis un poste client quelconque de son identifiant et de ladite chaîne de caractères secrète [sa « pass phrase »], et de validation de l'authenticité de l'utilisateur par comparaison entre la valeur dérivée de la dite chaîne de caractère secrète transmise par l'utilisateur, et la valeur dérivée stockée dans ladite base de données, en relation avec l'identifiant de l'utilisateur considéré, et une opération de transmission par le serveur vers le poste utilisateur de ladite bi-clé, puis à chiffrer et/ou signer le message préparé sur le poste client avec respectivement les clés privées des destinataires du message, et/ou la clé public dudit utilisateur, et une opération de transmission dudit message entre le poste de l'utilisateur et le serveur, ladite opération de transmission du message étant réalisée par l'établissement de canaux virtuels [VPN] pour le chiffrement et/ou la signature, caractérisé en ce que la compression et la transmission du message sont réalisées "en flux continu" [streaming] sans stockage temporaire en mémoire sur le poste client, ni sur le serveur, ni sur un poste périphérique.
De préférence, l'opération de transmission, c'est-à-dire l'envoi-réception, du message consiste à ouvrir une pluralité de canaux virtuels emboîtés, le premier canal étant un canal de communication, englobé un canal de signature, englobé lui-même un canal de compression, englobé dans un canal de chiffrement, permettant la transmission de messages sans limitation de taille ; la réception englobant en sens inverse les canaux (déchiffrement englobé dans décompression, englobé dans vérification).
Selon un mode de réalisation particulier, lesdits canaux virtuels sont en série et comprennent un canal de chiffrement et un canal de signature en série.
Avantageusement, la pluralité de canaux virtuels comporte en outre un canal d'entrée-sortie (I/O) sur les périphériques du poste client. Selon un mode de mise en œuvre particulier, l'étape de transmission de message consiste à préparer un
• bloc comprenant un message en clair, composé de textes et de références à des fichiers du poste utilisateur [fichiers attachés], à ouvrir lesdits canaux virtuels, à pointer chaque canal sur lesdits fichiers de façon séquentielle, et lire et traiter le flux pour réaliser les opérations de chiffrement et/ou de signature, de compression et de transmission.
Selon une variante, le procédé selon l'invention comporte une opération de chiffrement distincte de chacun des hashs du message dudit flux avec la clé privée dudit utilisateur, afin de créer une signature numérique, pour permettre une vérification ultérieure de la signature de chacun desdits composants séparément.
L'invention concerne également une architecture pour le traitement de messages sécurisés, comprenant un serveur comportant une mémoire pour l'enregistrement chiffré et signé des informations relatives aux utilisateurs inscrits, des moyens d'envoi et de réception de messages et des moyens de connexion à un réseau public, et des postes clients comportant une application de navigation et des moyens de connexion audit réseau, caractérisée en ce que le serveur comporte des moyens de liaison sécurisée avec le réseau et des moyens de vérification de fichiers transmis par un utilisateur et signés avec une clé publique du serveur, et pour l'enregistrement, après vérification positive, dans une mémoire pour l'enregistrement d'une table comprenant, pour chaque utilisateur : la valeur cryptée ["hash"] de la clé privée cryptée avec la clé symétrique, la clé publique à un serveur comportant une base de données pour 1 ' enregistrement desdites informations et d'un identifiant unique dudit utilisateur [par exemple son adresse de courrier électronique], et la valeur de hachage de la clé symétrique [dérivée de la pass phrase], l'architecture comprenant en outre des moyens pour l'établissement de canaux virtuels [VPN] pour le chiffrement et/ou la signature, la compression et la transmission du message "en flux continu" [streaming] sans stockage temporaire en mémoire sur le poste client, ni sur le serveur, ni sur un poste périphérique.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'un exemple non limitatif de réalisation qui suit, ce référant aux dessins annexés où : la figure 1 représente le schéma d'une architecture de messagerie sécurisée selon l'invention ; - la figure 2 représente le schéma fonctionnel du procédé de messagerie.
Le système de messagerie sécurisée selon l'invention met en œuvre un serveur (1) relié à un réseau de télécommunication, notamment le réseau Internet.
L'utilisateur du service de messagerie conforme à l'invention dispose d'un poste de travail (2) également relié au même réseau de télécommunication. Le serveur (1) comporte un espace de mémoire pour
- l'enregistrement d'une base de données (3) destinée au stockage de façon sécurisée des clés des utilisateurs, ainsi que les références des messages, et de leurs pièces jointes cryptées sur le disque dur du serveur.
Le serveur comporte en outre un applicatif (4) réalisant l'interface entre les requêtes des utilisateurs, adressées sous forme de formulaires HTML, et l'accès aux données enregistrées dans la base de données ( 3 ) . Lors de l'utilisation, le poste client (2) établit un lien HTTP avec le serveur (1).
Il établit ensuite une requête, par exemple une requête de récupération de sa clé privée cryptée en mémoire du poste client. Lors de la consultation d'un message, la requête de consultation ouvre un lien TCP/IP (HTTP) qui va ouvrir un premier canal technique (5) encapsulé par deux canaux techniques en série respectivement de déchiffrement ( 6 ) et de vérification de la signature (7), ces deux canaux (6, 7) étant eux-mêmes encapsulés par un canal technique de décompression (8), par exemple au format ZIP.
Ces canaux permettent d'établir un lien persistant et synchrone entre le pointeur de lecture sur la base de données (3) et un fichier ouvert en mode écriture qui enregistre progressivement, et sans stockage intermédiaire dans une mémoire tampon, le flux déchiffré, vérifier et décompressé.
De la même façon, pour transmettre un message, le poste client (2) procède à l'ouverture d'une série de canaux (5 à 8) pour la transmission en continu d'un flux chiffré, signé et compressé à partir du fichier du poste client vers la base de données (3) du serveur (1).

Claims

REVENDICATIONS
1 — Procédé de messagerie sécurisée, comportant une première étape d'inscription d'un utilisateur, consistant à générer une bi-clé sur le poste client dudit utilisateur, à l'aide d'un algorithme de génération de clés [RSA par exemple], à chiffrer la clé privée par un algorithme symétrique exécuté sur le poste client, la clé de cet algorithme symétrique étant dérivée par une fonction de hachage [fonction SHAl] d'une chaîne de caractères secrète [pass phrase] saisie au moyen d'un périphérique [clavier par exemple] , à transmettre au serveur un fichier comprenant ladite valeur cryptée de la clé privée cryptée avec la clé symétrique, - la clé publique à un serveur comportant une base de données pour l'enregistrement desdites informations et d'un identifiant unique dudit utilisateur [par exemple son adresse de courrier électronique], et - la valeur de hachage de la clé symétrique
[dérivée de la pass phrase], l'étape d'inscription comportant en outre une opération de signature de ladite bi-clé de l'utilisateur par la clé privée du serveur [clé de certification ou de signature des clés], le procédé comportant une étape d ' exploitation comportant une opération d ' authentification de l'utilisateur par la transmission au serveur depuis un poste client quelconque de son identifiant et de ladite chaîne de caractères secrète [sa
« pass phrase »], et de validation de l'authenticité de l'utilisateur par comparaison entre la valeur dérivée de la dite chaîne de caractère secrète transmise par l'utilisateur, et la valeur dérivée stockée dans ladite base de données, en relation avec l'identifiant de l'utilisateur considéré, et une opération de transmission par le serveur vers le poste utilisateur de ladite bi-clé, puis à chiffrer et/ou signer le message préparé sur le poste client avec respectivement les clés privées des destinataires du message, et/ou la clé public dudit utilisateur, et une opération de transmission dudit message entre le poste de l'utilisateur et le serveur, ladite opération de transmission du message étant réalisée par l'établissement de canaux virtuels [VPN] pour le chiffrement et/ou la signature, caractérisé en ce que la compression et la transmission du message sont réalisées "en flux continu" [streaming] sans stockage temporaire en mémoire sur le poste client, ni sur le serveur, ni sur un poste périphérique.
2 — Procédé de messagerie selon la revendication 1 caractérisé en ce que ladite opération de transmission, c'est-à-dire l'envoi-réception, du message consiste à ouvrir une pluralité de canaux virtuels emboîtés, le premier canal étant un canal de communication, englobé un canal de signature, englobé lui-même un canal de compression, englobé dans un canal de chiffrement, permettant la transmission de messages sans limitation de taille ; la réception englobant en sens inverse les canaux (déchiffrement englobé dans décompression, englobé dans vérification) .
3 — Procédé de messagerie selon la revendication
2 caractérisé en ce que lesdits canaux virtuels sont en série et comprennent un canal de chiffrement (6) et un canal de signature (7) en série.
4 — Procédé de messagerie selon la revendication
2 ou 3 caractérisé en ce que la pluralité de canaux virtuels comporte en outre un canal d'entrée-sortie (I/O) sur les périphériques du poste client. 5 — Procédé de messagerie selon la revendication 4 caractérisé en ce que ladite étape de transmission de message consiste à préparer un bloc comprenant un message en clair, composé de textes et de références à des fichiers du poste utilisateur [fichiers attachés], à ouvrir lesdits canaux virtuels, à pointer chaque canal sur lesdits fichiers de façon séquentielle, et lire et traiter le flux pour réaliser les opérations de chiffrement et/ou de signature, de compression et de transmission.
6 — Procédé de messagerie selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte une opération de chiffrement distincte de chacun des hashs du message dudit flux avec la clé privée dudit utilisateur, afin de créer une signature numérique, pour permettre une vérification ultérieure de la signature de chacun desdits composants séparément.
7 — Architecture pour le traitement de messages sécurisés , comprenant un serveur comportant une mémoire pour l'enregistrement chiffré et signé des informations relatives aux utilisateurs inscrits, des moyens d'envoi et de réception de messages et des moyens de connexion à un réseau public, et des postes clients comportant une application de navigation ' et des moyens de connexion audit réseau, caractérisée en ce que le serveur comporte des moyens de liaison sécurisée avec le réseau et des moyens de vérification de fichiers transmis par un utilisateur et signés avec une clé publique du serveur, et pour l'enregistrement, après vérification positive, dans une mémoire pour l'enregistrement d'une table comprenant, pour chaque utilisateur : la valeur cryptée ["hash"] de la clé privée cryptée avec la clé symétrique, la clé publique à un serveur comportant une base de données pour 1 ' enregistrement desdites informations et d'un identifiant unique dudit utilisateur [par exemple son adresse de courrier électronique], et la valeur de hachage de la clé symétrique
[dérivée de la pass phrase], l'architecture comprenant en outre des moyens pour l'établissement de canaux virtuels [VPN] pour le chiffrement et/ou la signature, la compression et la transmission du message "en flux continu" [streaming] sans stockage temporaire en mémoire sur le poste client, ni sur le serveur, ni sur un poste périphérique.
PCT/FR2002/000654 2001-02-21 2002-02-21 Procede de messagerie securisee Ceased WO2002067535A2 (fr)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0102351A FR2821220B1 (fr) 2001-02-21 2001-02-21 Procede de messagerie securisee
FR01/02351 2001-02-21

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EP1362461A2 (fr) 2003-11-19
FR2821220A1 (fr) 2002-08-23
WO2002067535A3 (fr) 2002-12-12

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