[发明专利]一种基于国密算法的预共享密钥的身份鉴别方法

摘要

本发明涉及一种加密方法，尤其涉及了一种使用国密算法做IPSEC VPN时，使用基于国密算法的预共享密钥的方法。本发明能够在IPSEC VPN中实现一种简单的、易于部署的基于国密算法的预共享密钥的身份鉴别，特别是在一些不具备部署国密CA系统的小型网络中，能完整的使用国密算法部署IPSEC VPN。

主权项

一种基于国密算法的预共享密钥的身份鉴别方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：通信双方发起者A和响应者B事先约定好一个预共享密钥PSK；步骤2：通信双方采用IKE协议进行安全协商、密钥交换，算法采用国密算法；步骤3：在IKE协商第一阶段采用主模式协商，交互消息1和消息2中，发起者A和响应者B互相协商一个安全联盟载荷SA；步骤4：发起者A和响应者B各产生一个128‑bit的随机数r_A和r_B；步骤5：根据SM2椭圆曲线公钥密码算法，发起者A和响应者B分别计算椭圆曲线上的点R_A=[r_A]G，R_B=[r_B]G；步骤6：在IKE协商第一阶段交互消息3和消息4中，将R_A和R_B作为密钥交换载荷KE_I和KE_R互相交换，并且互相交换Nonce载荷Ni和Nr；步骤7：发起者A计算K_A=[r_A]R_B，响应者B计算K_B=[r_B]R_A，根据椭圆曲线计算规则：K_A=[r_A]R_B=[r_A∙ r_B]G=[r_B∙ r_A]G =[r_B]R_A=K_B，所以K_A、K_B相同，作为第一阶段的公共密钥K（K= K_A=K_B）；步骤8：使用预共享密钥PSK，推导出衍生密钥SKEYID，用于交换鉴别数据，实现身份认证：SKEYID = prf(PSK, Ni_b | Nr_b)prf(key, msg)是key的伪随机函数——通常是key的hash函数，hash算法采用SM3算法；步骤9：按如下方法计算后续密钥：衍生密钥SKEYID_d = prf(SKEYID, K | CKY‑I | CKY‑R | 0)认证密钥SKEYID_a = prf(SKEYID, SKEYID_d | K | CKY‑I | CKY‑R | 1)加密密钥SKEYID_e = prf(SKEYID, SKEYID_a | K | CKY‑I | CKY‑R | 2)步骤10：在IKE协商第一阶段交互消息5和消息6中，通信双方鉴别前面的交互过程，交换鉴别数据HASH_I和HASH_R。