基于USB Key的安全增强密钥生成方案

来源：计算机工程与应用杂志2018年第10期北京时间：

作者：赵 波1，2，李二辉1，2，马 骏1，2，黄宇晴1，2

单位：1.武汉大学 计算机学院，武汉 430072；2.武汉大学 空天信息安全与可信计算教育部重点实验室，武汉 430072

摘要：针对目前嵌入式系统环境下密钥存储安全性不足的问题,提出了一种安全增强密钥（Security-Enhanced Key，SEK）的生成方案。该方案在不改变现有嵌入式系统（Embedded System，ES）架构的前提下，分别利用ES的唯一硬件特征值和USB Key（UK）产生的随机数生成各自的密钥种子，之后ES和UK利用密钥种子进行迪菲-赫尔曼协商（Diffie-Hellman Key Exchange，DHKE）生成SEK。SEK仅在需要时生成，使用后即销毁，不需要在嵌入式设备上存储，从根本上提高了密钥的安全性，并在一定程度上解决了嵌入式系统密钥泄漏的安全问题。方案原型的实现和安全性评估表明，在嵌入式系统中加入该方案之后，密钥的安全性得到明显增强，能够抵抗针对嵌入式系统密钥的多种攻击，且增加的额外开销不会对系统性能造成显著影响。

关键词：安全增强密钥,嵌入式系统,迪菲-赫尔曼协议,USB Key,密钥存储