一种基于掩蔽变换的口令加密方法、系统及可读介质与流程

本发明属于信息安全与密码学，特别涉及一种基于掩蔽变换的口令加密方法、系统及可读介质。

背景技术：

1、口令加密作为网络空间身份认证与数据机密性保护的基础机制，其核心在于利用密钥派生函数（kdf）将低熵的人类记忆口令转化为适用于对称加密的高熵密钥材料。传统口令加密系统多以字符口令或固定生物特征作为输入，容易遭受离线字典攻击、撞库、钓鱼与社会工程学攻击，攻击可通过将密钥组成特征的排列组合穷举，获得密钥，从而降低了系统的安全性。

2、现有技术中可通过多步业务，即多步认证来提高系统的安全性，例如终端登录验证、应用登录验证和支付确认。但攻击者仍然可以通过穷举每一层特征的排列组合获得每一层的密钥，从而获得整个系统的密钥。如第一层特征有a种排列组合，第二层特征有b种排列组合，第三层特征有c种排列组合，攻击者只需要尝试a+b+c次，即可获得系统密钥。若不设置多步业务则更加无法保证系统安全性，且与分级保护、分级确认的产品目标不一致。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明的目的是提供一种基于掩蔽变换的口令加密方法、系统及可读介质，使图片或其他私密信息可作为口令输入载体，在保证合法用户可用性的前提下显著提升攻击者的试探成本，并支持二级或更高级分级保护。

2、为实现上述目的，本发明提出了以下技术方案：一种基于掩蔽变换的口令加密方法，包括以下步骤：建立口令载体库，对所述口令载体库执行掩蔽变换，生成至少一组候选载体子集；在满足预设条件时，解密并呈现所述候选载体子集，通过对所述候选载体子集中的一个或多个候选载体进行交互选择，获得载体选择结果，并根据所述载体选择结果确定输入口令；所述预设条件包括上游认证通过、业务风险条件满足、操作等级条件满足、会话状态有效或策略规则满足中的一种或多种。将所述口令映射为密钥派生信息或认证信息，根据所述密钥派生信息或认证信息对目标对象执行解密、解封装、解锁受保护数据和/或授权敏感操作。

3、进一步，生成诱饵候选集，将所述候选载体子集与所述诱饵候选集混合，生成候选载体集，所述候选载体集中只有极少数载体为真实候选载体。

4、进一步，加密系统为两层或两层以上，每一层级分别配置口令载体库和掩蔽变换参数，并使各层级的口令验证结果用于解锁下一层级的口令载体库；在完成第k层级口令验证后，基于所述掩蔽变换参数仅解密并呈现下一层级的候选载体子集，并生成候选载体子集与诱饵候选集，在完成第k层级口令验证或最终业务校验后，允许访问对应等级的受保护数据、解密密钥、解封装密钥、访问令牌和/或敏感操作授权。

5、进一步，所述口令为分段口令链路；将验证成功与否延迟至至少下一层口令输入后再反馈，通过将分段口令的可验证性延迟至口令链路的下游，使攻击者的穷举复杂度呈乘法增长。

6、进一步，所述加密系统的分级层数l通过用户设置且对非授权方保密，基于金额阈值、风险评分、次数阈值、资源敏感度阈值或策略规则确定所述分级层数。

7、进一步，所述掩蔽变换包括哈希映射、索引置换、随机采样、伪随机函数映射、加密选择、编码分组及其组合，所述掩蔽变换对非授权方保密。

8、进一步，在任一级别口令验证通过后生成临时口令或临时凭据，所述临时口令或临时凭据与可用次数、有效期、使用范围和/或风控条件绑定，用于后续访问或对外临时授权；其中，进入临时口令模式时，不呈现用于常规口令输入的候选载体子集或不显示载体内容，并基于所述临时口令或临时凭据获得对所述目标对象的临时访问能力；并在满足失效条件时自动失效或被撤销。

9、进一步，当发生授权变更、风险事件或策略更新时，更新掩蔽变换参数、候选载体子集生成规则、密钥封装信息和/或口令载体库的密文，使既有口令输入或解密能力失效。

10、本发明还公开了一种基于掩蔽变换的口令加密系统，包括：候选载体子集生成模块，用于建立口令载体库，对所述口令载体库执行掩蔽变换，生成至少一组候选载体子集；口令生成模块，用于在满足预设条件时，解密并呈现所述候选载体子集，解密并呈现所述候选载体子集，通过对所述候选载体子集中的一个或多个候选载体进行交互选择，获得载体选择结果，并根据所述载体选择结果确定输入口令；认证模块，用于将所述口令映射为密钥派生信息或认证信息，根据所述密钥派生信息或认证信息对目标对象执行解密、解封装、解锁受保护数据和/或授权敏感操作。

11、本发明还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现如上述任一项所述的基于掩蔽变换的口令加密方法。

12、本发明的技术方案至少具有如下技术效果或优点：

13、1、本发明方案使图片或其他私密信息可作为口令输入载体，在保证合法用户可用性的前提下显著提升攻击者的试探成本，并支持二级或更高级分级保护。

14、2、乘法级抗穷举：通过延迟可验证与诱饵分组，攻击者不能逐段确定成功，整体复杂度呈乘法增长，

15、3、可用性友好：仅呈现n个候选载体，避免全库展示导致界面不可用；3) 分级保护一致且可配置：口令链路支持二级及以上，分级层数l由用户配置并可作为秘密参数保存，匹配不同业务的分级确认目标。

16、4、可运营：支持参数轮换与密文侧撤销更新，便于企业安全策略迭代。

17、5、临时访问可控：通过临时口令实现限次/限时访问或授权他人临时访问，且可随时撤销，并可在不安全输入环境下避免展示私密载体。

18、本发明方案兼具可用性、可扩展性与抗猜测能力，适用于终端登录、支付确认、密钥解封装、企业内控等场景。

1.一种基于掩蔽变换的口令加密方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求 1 所述的基于掩蔽变换的口令加密方法，其特征在于，所述载体选择结果包括被选中候选载体的标识、选择顺序、选择位置、选择次数或其组合；所述预设条件包括上游认证通过、业务风险条件满足、操作等级条件满足、会话状态有效或策略规则满足中的一种或多种；生成诱饵候选集，将所述候选载体子集与所述诱饵候选集混合，生成候选载体集，所述候选载体集中只有极少数载体为真实候选载体。

3.如权利要求1或2所述的基于掩蔽变换的口令加密方法，其特征在于，加密系统为两层或两层以上，每一层级分别配置口令载体库和掩蔽变换参数，并使各层级的口令验证结果用于解锁下一层级的口令载体库；在完成第k层级口令验证后，基于所述掩蔽变换参数仅解密并呈现下一层级的候选载体子集，并生成候选载体子集与诱饵候选集，在完成第k层级口令验证或最终业务校验后，允许访问对应等级的受保护数据、解密密钥、解封装密钥、访问令牌和/或敏感操作授权。

4.如权利要求3所述的基于掩蔽变换的口令加密方法，其特征在于，所述口令为分段口令链路；将验证成功与否延迟至至少下一层口令输入后再反馈，通过将分段口令的可验证性延迟至口令链路的下游，使攻击者的穷举复杂度呈乘法增长。

5.如权利要求3所述的基于掩蔽变换的口令加密方法，其特征在于，所述加密系统的分级层数l通过用户设置且对非授权方保密，基于金额阈值、风险评分、次数阈值、资源敏感度阈值或策略规则确定所述分级层数。

6.如权利要求5所述的基于掩蔽变换的口令加密方法，其特征在于，所述掩蔽变换包括哈希映射、索引置换、随机采样、伪随机函数映射、加密选择、编码分组及其组合，所述掩蔽变换对非授权方保密。

7.如权利要求3所述的基于掩蔽变换的口令加密方法，其特征在于，在任一级别口令验证通过后生成临时口令或临时凭据，所述临时口令或临时凭据与可用次数、有效期、使用范围和/或风控条件绑定，用于后续访问或对外临时授权；其中，进入临时口令模式时，不呈现用于常规口令输入的候选载体子集或不显示载体内容，并基于所述临时口令或临时凭据获得对所述目标对象的临时访问能力；并在满足失效条件时自动失效或被撤销。

8.如权利要求1或2所述的基于掩蔽变换的口令加密方法，其特征在于，当发生授权变更、风险事件或策略更新时，更新掩蔽变换参数、候选载体子集生成规则、密钥封装信息和/或口令载体库的密文，使既有口令输入或解密能力失效。

9.一种基于掩蔽变换的口令加密系统，其特征在于，包括：

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现如权利要求1-8任一项所述的基于掩蔽变换的口令加密方法。