[發(fā)明專利]民主群簽名的生成、驗證、追蹤方法和民主群簽名系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2010-07-15
• 公開（公告）號: CN102340483A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發(fā)明（設計）人: 郭寶安;徐樹民;李祥學;鄭東;陳克非;尹剛;何麗
• 申請（專利權）人: 航天信息股份有限公司;上海交通大學
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L9/32;H04L9/30
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨;朱世定

技術領域

本發(fā)明涉及通信技術領域，尤其涉及一種民主群簽名的生成、驗證、追蹤方法和民主群簽名系統(tǒng)。

背景技術

近年來，計算機網(wǎng)絡技術和通信技術的發(fā)展帶動了組通信技術的迅速發(fā)展，基于組通信技術的應用系統(tǒng)也不斷涌現(xiàn)，群體用戶如何在不安全信道上實現(xiàn)滿足相應安全屬性的通信，就成為了不可避免的問題，面向多方參與的群體密碼協(xié)議自然成為了群體通信的技術保證。認證性是密碼學研究的重要課題之一，主要通過數(shù)字簽名技術實現(xiàn)，隨著應用需求的廣泛延伸，傳統(tǒng)的面向兩方參與的數(shù)字簽名體制正在朝面向多方參與的群體簽名體制擴展。

一般地，一個群體可能呈現(xiàn)出不同的結構、形式和權利，各個成員之間存在復雜的關系，因此群體安全服務的實施比對個人安全服務的實施更為復雜。群簽名就是一種特殊的數(shù)字簽名體制，一個群簽名方案一般包含一個群管理者和若干群成員，他們一起構成的集合稱為群。群管理者負責產生系統(tǒng)參數(shù)、群公鑰、群私鑰，同時要為群成員產生簽名私鑰或是群成員身份證書，群成員用自己掌握的簽名私鑰代表整個群體進行匿名簽名；驗證者只能驗證簽名是由群體中的某個成員簽的，但不能確定是哪個成員，此即群簽名的匿名性；在發(fā)生爭端的情況下群管理者可以打開簽名來揭露簽名成員的身份，使得簽名成員不能否認自己的簽名行為，此即群簽名的追蹤性。群簽名是一種同時提供匿名性和可追蹤性的技術，其匿名性可為合法用戶提供匿名保護，其可追蹤性又使得可信機構可以追蹤違法行為。

群簽名的概念于1991年提出，自從群簽名的概念出現(xiàn)以來，研究者基于不同的困難假設構造了許多群簽名體制。然而，這些體制均存在一個共同的不足：系統(tǒng)必須使用一個可信的群管理者才可實現(xiàn)追蹤性。一旦這個集權式的群管理者不可信，整個系統(tǒng)的安全性無從保障。

針對上述不足，2006年提出了民主群簽名的概念，在一個民主群簽名體制中不存在群管理者，僅由若干個成員一起構成群，群中任意成員可以利用自己的私鑰代表該群產生群簽名，在發(fā)生爭端的情況下，群中任一成員可以對給定的民主群簽名執(zhí)行追蹤操作，以揭露產生該簽名的真正群成員的身份，但群體中任一成員都能夠執(zhí)行追蹤操作，這是一個非常寬松的要求，很容易帶來濫用追蹤能力等問題。2009年又提出一種具有群體追蹤性的民主群簽名方案，在該方案中，給定一個民主群簽名，所有群成員一起協(xié)作可以恢復出簽名成員的真實身份，但是民主群簽名的群體追蹤性需要所有群成員均參與進來，這個要求過于嚴格。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供一種民主群簽名的生成、驗證、追蹤方法和民主群簽名系統(tǒng)，用以實現(xiàn)提供寬嚴適度、可以定制的追蹤能力。

本發(fā)明提供一種民主群簽名的生成方法，包括：

所有群成員根據(jù)可信中心生成的公開參數(shù)，生成公鑰和私鑰；

簽名成員根據(jù)所述公開參數(shù)和所有群成員的公鑰，執(zhí)行對秘密值的(t，n)秘密共享，得到秘密共享數(shù)據(jù)，其中，t為所述所有群成員個數(shù)的下限值，n為所述所有群成員的個數(shù)；

所述簽名成員根據(jù)所述簽名成員的私鑰、所述秘密值、所述公開參數(shù)和所有群成員的公鑰，生成對消息的數(shù)字簽名；

所述簽名成員發(fā)送所述消息的民主群簽名，所述民主群簽名包括所述秘密共享數(shù)據(jù)和所述數(shù)字簽名。

本發(fā)明還提供一種民主群簽名的驗證方法，包括：

接收并解析消息的民主群簽名，得到秘密共享數(shù)據(jù)和對所述消息的數(shù)字簽名；

根據(jù)所有群成員的公鑰和可信中心生成的公開參數(shù)，驗證所述秘密共享數(shù)據(jù)；

當所述秘密共享數(shù)據(jù)有效時，根據(jù)所有群成員的公鑰和所述公開參數(shù)，驗證所述數(shù)字簽名。

本發(fā)明還提供一種民主群簽名的追蹤方法，包括：

t個簽名驗證者接收并解析消息的民主群簽名，得到秘密共享數(shù)據(jù)和對所述消息的數(shù)字簽名；

所述t個簽名驗證者根據(jù)所有群成員的公鑰和可信中心生成的公開參數(shù)，驗證所述秘密共享數(shù)據(jù)，當所述秘密共享數(shù)據(jù)有效時，所述t個簽名驗證者根據(jù)所有群成員的公鑰和所述公開參數(shù)，驗證所述數(shù)字簽名；

當所述數(shù)字簽名有效時，根據(jù)所述t個簽名驗證者的私鑰和所述秘密共享數(shù)據(jù)，重構秘密值，任一簽名驗證者根據(jù)所述秘密值和所述數(shù)字簽名，獲取簽名成員的公鑰，t為所有群成員個數(shù)的下限值。

本發(fā)明還提供一種民主群簽名的生成裝置，包括：

密鑰生成模塊，用于所有群成員根據(jù)可信中心生成的公開參數(shù)，生成公鑰和私鑰；