[發明專利]消息發送/接收方法和系統

有效

• 申請號: 201010533915.0
• 申請日: 2010-10-29
• 公開（公告）號: CN102055760A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發明（設計）人: 羽田知史
• 申請（專利權）人: 國際商業機器公司
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L12/58;H04L9/32;H04L9/30
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 酆迅;李崢宇

1.一種用于通過包括處理器和存儲器的計算機的處理來發送消息的消息發送方法，所述方法包括步驟：

(1)利用隨機數r對簽名生成密鑰sk_s隨機化，以計算隨機化簽名生成密鑰sk′_s＝SigningKeyRandomize(sk_s，r)；

(2)利用公共加密密鑰pk_e來加密所述隨機數r，以計算加密的隨機數R＝Enc(pk_e，r)；

(3)利用所述隨機化簽名生成密鑰sk′_s對消息m進行簽名，以計算簽名的消息s′＝Sign(sk′_s，m)；以及

(4)向接收方發送所述簽名的消息s′和所述加密的隨機數R，

其中sk_s代表所述消息m的發送方的私密簽名生成密鑰，pk_e代表所述接收方的公共加密密鑰，r代表隨機數，s代表簽名，Sign代表簽名生成函數，s＝Sign(sk_s，m)代表針對所述消息m的簽名，SigningKeyRandomize代表用于對私密簽名生成密鑰sk_s隨機化的函數，并且Enc代表加密函數。

2.根據權利要求1所述的方法，其中：

步驟(3)是這樣的步驟：利用與所述隨機數r不同的隨機數r′來計算sk″_s＝SigningKeyRandomize(sk′_s，r′)，以便對隨機化簽名生成密鑰sk′_s再次進行隨機化，繼而利用由此再次隨機化的簽名生成密鑰sk″_s來對所述消息m進行簽名，以計算簽名的消息s″＝Sign(sk″_s，m)；以及

步驟(4)是這樣的步驟：根據所述加密的隨機數R和所述隨機數r′來計算r×r′的密文R″，繼而向所述接收方發送值(s″，R″)。

3.根據權利要求1和2任一項所述的方法，其中所述簽名生成函數使用以下任意一個：BLS簽名方案、Schnorr簽名方案、Lysyanskaya簽名方案以及Waters簽名方案。

4.一種解密驗證方法，包括步驟：

接收利用根據權利要求1所述的方法發送的值(s′，R)；

利用解密函數Dec來解密由此接收的加密的隨機數R，以計算隨機數r＝Dec(sk_e，R)；

根據由此接收的簽名的消息s′、消息m以及作為所述解密的結果的隨機數r來計算簽名s；以及

通過使用驗證函數Verify(pk_s，s，m)來驗證所述簽名s，

其中pk_s代表所述消息m的發送方的公共簽名驗證密鑰，sk_e代表所述接收方的私密解密密鑰，Dec(sk_e，R)代表解密函數，并且Verify(pk_s，s，m)代表驗證函數。

5.一種郵件發送方法，包括步驟：

使服務器A響應于發送方對郵件m的發送，向密鑰管理中心發送關于所述發送方和接收方的信息；

使所述密鑰管理中心向PKI服務器發送關于所述發送方和所述接收方的所述信息，由此從所述PKI服務器獲取所述發送方的私密簽名生成密鑰sk_s以及所述接收方的公共加密密鑰pk_e；

使所述服務器A從所述密鑰管理中心接收通過利用隨機數r對所述私密簽名生成密鑰sk_s進行隨機化而獲得的隨機化簽名生成密鑰sk′_s＝SigningKeyRandomize(sk_s，r)，以及通過利用所述接收方的所述公共加密密鑰pk_e對所述隨機數r進行加密而獲得的加密的隨機數R＝Enc(pk_e，r)；

使所述服務器A通過使用所述接收方的所述公共加密密鑰pk_e來生成郵件m的密文M＝Enc(pk_e，m)；

使所述服務器A通過使用所述隨機化簽名生成密鑰sk′_s和所述加密的隨機數R，來計算s′＝Sign(sk′_s，m)；以及

使所述服務器A向服務器B發送所述郵件m的所述密文M和值(s′，R)。

6.一種郵件接收方法，包括步驟：

使服務器B接收根據權利要求5的郵件m的密文M和值(s′，R)；

使所述服務器B向PKI服務器發送關于發送方和接收方的信息，由此從所述PKI服務器獲取所述發送方的公共驗證密鑰pk_s和所述接收方的私密解密密鑰sk_e；

使所述服務器B通過使用所述接收方的所述私密解密密鑰sk_e來解密所述密文M以獲得郵件m＝Dec(sk_e，M)，以及解密所述隨機數R以獲得隨機數r＝Dec(sk_e，R)，并且根據值(s′，m，r)來計算簽名s；以及

使所述服務器B通過使用驗證函數Verify(pk_s，s，m)來驗證所述簽名s。