一种信创合规审计方法及相关设备与流程

本发明涉及计算机，特别是涉及一种信创合规审计方法及相关设备。

背景技术：

1、信创（信息技术应用创新）产业作为国家信息安全战略的重要组成部分，其合规审计是保障信创系统安全可靠运行的关键环节。

2、相关技术中，针对服务器、终端、虚拟机及各类信息化设备的信创合规审计，通常采用人工核查、预装在设备内的agent（代理）程序上报、网络扫描与指纹识别、对设备完整性的远程证明这几种方式。

3、但相关技术中的上述几种信创合规审计方案，至少存在设备隐私暴露严重、审计结果可靠性不足、缺乏灵活的披露控制等问题。

4、针对相关技术中的上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、本发明实施例提供的一种信创合规审计方法及相关设备，至少部分解决了相关技术中信创合规审计方案中存在的设备隐私泄露严重、审计结果可靠性较低的问题。

2、为了解决上述问题，本发明实施例的一个方面，提供了一种信创合规审计方法，应用于信创合规审计系统，所述信创合规审计系统包括部署于服务端的验证模块、部署于待审计设备端的测量模块和证明模块；所述方法包括：

3、响应于接收到针对待审计设备的审计请求，通过所述验证模块根据所述审计请求将信创合规策略拆解为至少一个合规属性集合，对所述合规属性集合进行规范化编码，基于规范化编码后的所述合规属性集合生成策略承诺值，并确定策略版本号、合规阈值；将所述策略承诺值、所述策略版本号、所述合规阈值下发至所述待审计设备；

4、利用所述验证模块生成包含一次性随机数、会话标识、验证方标识的挑战参数，并将所述挑战参数和所述审计请求中指示的披露级别下发至所述待审计设备；

5、通过所述测量模块在可信执行环境中获取启动链摘要和当前系统配置信息，对所述当前系统配置信息进行规范化编码得到配置编码，基于所述启动链摘要、所述配置编码和当前测量时间生成测量向量，基于所述测量向量生成公开承诺值；基于所述公开承诺值、所述挑战参数和所述策略版本号生成绑定消息摘要，并利用设备证明密钥对所述绑定消息摘要进行签名，以得到数字签名；通过所述测量模块向见证生成实体发送所述配置编码，以使得所述见证生成实体根据所述配置编码、所述策略版本号生成对应的成员见证证明，并将所述成员见证证明下发至所述待审计设备；

6、通过所述证明模块在受保护的隔离空间内基于所述测量向量、所述成员见证证明、所述数字签名、所述公开承诺值以及所述策略承诺值，生成零知识证明，并将所述数字签名、所述公开承诺值和所述零知识证明返回至所述验证模块；其中，所述零知识证明用于证明：所述测量向量与所述公开承诺值满足承诺关系、所述测量向量中的各配置编码属于所述策略承诺值对应的规范化编码后的合规属性集合，且基于各配置编码的合规状态计算得到的合规得分不低于所述合规阈值；

7、基于所述验证模块验证所述数字签名和所述零知识证明的有效性，并输出审计结果。

8、在其中的一些实施例中，所述合规属性集合包括操作系统集合、中央处理器集合、数据库集合以及中间件集合中的一个或多个；所述配置编码与所述合规属性集合相对应，包括操作系统编码、中央处理器编码、数据库编码和中间件编码中的一个或多个；

9、所述策略承诺值基于密码学承诺结构生成，所述密码学承诺结构包括merkle树、密码累加器或向量承诺。

10、在其中的一些实施例中，所述方法还包括：

11、所述合规得分的计算步骤包括：通过所述验证模块生成各所述合规属性集合分别对应的集合权重值，构造得到权重向量，并将所述权重向量与所述策略承诺值、所述策略版本号、所述合规阈值一并下发至所述待审计设备；部署于所述待审计设备的所述证明模块，基于所述测量向量中各配置编码对所述合规属性集合的成员关系验证结果生成布尔合规向量，计算所述布尔合规向量和所述权重向量的内积，得到所述合规得分；

12、证明所述合规得分不低于所述合规阈值的步骤包括：采用零知识范围证明算法证明所述合规得分落入预设合规区间；其中，所述预设合规区间的区间下限为所述合规阈值，区间上限为理论最大合规得分

13、在其中的一些实施例中，所述待审计设备采用sm4算法对所述成员见证证明、承诺随机数及零知识证明的中间态进行对称加密存储；

14、所述待审计设备与所述验证模块之间的通信会话采用sm4算法进行加密保护。

15、在其中的一些实施例中，所述方法还包括：

16、若验证通过，则通过所述验证模块生成合规令牌，并将所述合规令牌发送至所述待审计设备；其中，所述合规令牌包含审计结果、策略版本号、令牌有效期以及验证方签名。

17、在其中的一些实施例中，所述测量模块或所述证明模块根据接收到的所述披露级别，通过所述零知识证明的公开输出控制所述审计结果的披露粒度；所述披露粒度包括通过/不通过、合规维度信息、不合规维度信息或合规得分达标情况中的至少一种。

18、在其中的一些实施例中，所述信创合规审计系统还包括追责模块，所述方法还包括：

19、通过所述测量模块根据设备秘密、审计周期以及所述策略版本号生成所述待审计设备的伪匿名标识；其中，所述设备秘密预置于待审计设备端，所述审计周期由所述验证模块预先下发或由系统预定义；

20、在将所述数字签名、所述公开承诺值和所述零知识证明发送至所述验证模块时，一并发送所述伪匿名标识，作为所述待审计设备的身份标识；

21、其中，所述追责模块基于sm9密码算法建立许可追责机制，在满足监管许可条件时，所述追责模块执行将所述伪匿名标识映射回所述待审计设备的真实设备标识。

22、在其中的一些实施例中，所述基于所述测量向量生成公开承诺值，基于所述公开承诺值、所述挑战参数和所述策略版本号生成绑定消息摘要，并利用设备证明密钥对所述绑定消息摘要进行签名，以得到数字签名的步骤包括：

23、利用密码学承诺算法对所述测量向量和承诺随机数进行计算，得到所述公开承诺值；

24、采用sm3算法对所述公开承诺值、所述挑战参数和所述策略版本号进行哈希计算，得到所述绑定消息摘要；

25、采用sm2算法对所述绑定消息摘要进行签名，得到所述数字签名。

26、为了解决上述问题，本发明实施例的一个方面，提供了一种信创合规审计系统，包括部署于服务端的验证模块、部署于待审计设备端的测量模块和证明模块；其中，

27、所述验证模块，用于响应于接收到针对待审计设备的审计请求，根据所述审计请求将信创合规策略拆解为至少一个合规属性集合，对所述合规属性集合进行规范化编码，基于规范化编码后的所述合规属性集合生成策略承诺值，并确定策略版本号、合规阈值；将所述策略承诺值、所述策略版本号、所述合规阈值下发至所述待审计设备；生成包含一次性随机数、会话标识、验证方标识的挑战参数，并将所述挑战参数和所述审计请求中指示的披露级别下发至所述待审计设备；

28、所述测量模块，用于在可信执行环境中获取启动链摘要和当前系统配置信息，对所述当前系统配置信息进行规范化编码得到配置编码，基于所述启动链摘要、所述配置编码和当前测量时间生成测量向量，基于所述测量向量生成公开承诺值；基于所述公开承诺值、所述挑战参数和所述策略版本号生成绑定消息摘要，并利用设备证明密钥对所述绑定消息摘要进行签名，以得到数字签名；所述测量模块还用于向见证生成实体发送所述配置编码，以使得所述见证生成实体根据所述配置编码、所述策略版本号生成对应的成员见证证明，并将所述成员见证证明下发至所述待审计设备；

29、所述证明模块，用于在受保护的隔离空间内基于所述测量向量、所述成员见证证明、所述数字签名、所述公开承诺值以及所述策略承诺值，生成零知识证明，并将所述数字签名、所述公开承诺值和所述零知识证明返回至所述验证模块；其中，所述零知识证明用于证明：所述测量向量与所述公开承诺值满足承诺关系、所述测量向量中的各配置编码属于所述策略承诺值对应的规范化编码后的合规属性集合，且基于各配置编码的合规状态计算得到的合规得分不低于所述合规阈值；

30、所述验证模块，还用于对所述证明模块返回的所述数字签名和所述零知识证明的有效性进行验证，并输出审计结果。

31、为了解决上述问题，本发明实施例的一个方面，提供了一种存储有计算机指令的非瞬时机器可读介质，计算机指令用于使计算机执行上述任一种信创合规审计方法。

32、本发明实施例的有益效果：通过采用响应于接收到针对待审计设备的审计请求，通过验证模块根据审计请求将信创合规策略拆解为至少一个合规属性集合，对合规属性集合进行规范化编码，基于规范化编码后的合规属性集合生成策略承诺值，并确定策略版本号、合规阈值；将策略承诺值、策略版本号、合规阈值下发至待审计设备；利用验证模块生成包含一次性随机数、会话标识、验证方标识的挑战参数，并将挑战参数和审计请求中指示的披露级别下发至待审计设备；通过测量模块在可信执行环境中获取启动链摘要和当前系统配置信息，对当前系统配置信息进行规范化编码得到配置编码，基于启动链摘要、配置编码和当前测量时间生成测量向量，基于测量向量生成公开承诺值；基于公开承诺值、挑战参数和策略版本号生成绑定消息摘要，并利用设备证明密钥对绑定消息摘要进行签名，以得到数字签名；通过测量模块向见证生成实体发送配置编码，以使得见证生成实体根据配置编码、策略版本号生成对应的成员见证证明，并将成员见证证明下发至待审计设备；通过证明模块在受保护的隔离空间内基于测量向量、成员见证证明、数字签名、公开承诺值以及策略承诺值，生成零知识证明，并将数字签名、公开承诺值和零知识证明返回至验证模块；其中，零知识证明用于证明：测量向量与公开承诺值满足承诺关系、测量向量中的各配置编码属于策略承诺值对应的规范化编码后的合规属性集合，且基于各配置编码的合规状态计算得到的合规得分不低于合规阈值；基于验证模块验证数字签名和零知识证明的有效性，并输出审计结果的技术手段。克服了相关技术中信创合规审计方案存在的设备隐私泄露严重、审计结果可靠性较低的问题。本发明实施例通过策略承诺化生成及下发、动态挑战绑定、可信执行环境测量与签名、零知识合规证明生成，验证签名和零知识证明并输出审计结果的审计步骤，利用策略承诺值确保了规则不泄漏，通过挑战参数与签名的绑定确保了会话的实时性和不可伪造性；基于可信测量确保了输入状态的真实性；采用零知识证明确保了合规结论的可验证性而不泄漏隐私；引入披露级别指令确保了输出结果的最小化，据此实现了能够在不向验证方暴露设备完整配置明文的前提下，证明设备当前真实状态满足信创合规策略（包含多维度集合成员关系和阈值达标），同时支持按披露级别输出最小必要审计结果，并且通过挑战参数与签名的绑定性，有效防止重放和跨会话复用攻击，达到了避免设备隐私泄露、提升审计结果真实可靠性、提供灵活的披露粒度控制的技术效果。

33、本发明的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本发明的其他特征、目的和优点更加简明易懂。