[發(fā)明專利]無證書盲環(huán)簽名方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310026882.4
• 申請日: 2013-01-21
• 公開（公告）號: CN103117860A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫華;王愛民;郭麗;谷川;李東琦;胡順義;劉學(xué)莉
• 申請（專利權(quán)）人: 孫華;王愛民;郭麗
• 主分類號: H04L9/32
• 分類號: H04L9/32;H04L9/30
• 代理公司: 北京同輝知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11357
• 代理人: 趙慧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及密碼學(xué)與信息安全領(lǐng)域，特別涉及無證書公鑰密碼體制中有效可證明安全的的盲環(huán)簽名方法。

背景技術(shù)

在傳統(tǒng)的公鑰密碼簽名體制中，簽名人的公鑰通常是無意義的比特串，這必然存在一個如何將簽名人的身份與其公鑰關(guān)聯(lián)起來的問題。通常采用的辦法是建立公鑰基礎(chǔ)設(shè)施(Public?Key?Infrastructure，簡稱PKI)，通過其認(rèn)證中心(Certificate?Authority，簡稱CA)發(fā)布的公鑰數(shù)字證書將用戶的身份與其公鑰捆綁在一起。在這類基于公鑰數(shù)字證書的系統(tǒng)中，在使用用戶的公鑰之前，人們需要獲取該用戶的公鑰數(shù)字證書并驗證其證書是否正確、合法、有效。這就需要較大的存儲空間來存儲不同用戶的公鑰證書，也需要較多的時間開銷來驗證用戶的公鑰證書，這是傳統(tǒng)的公鑰密碼體制難以克服的缺點。

為了解決傳統(tǒng)公鑰密碼體制中龐大的公鑰證書存儲和驗證開銷問題，1984年Shamir創(chuàng)造性地提出了基于身份的公鑰密碼學(xué)思想。在基于身份的公鑰密碼體制中，用戶的公鑰可以是能夠標(biāo)識用戶身份的信息，如E-mail、身份證號碼等，用戶的私鑰則由可信第三方根據(jù)用戶的身份信息產(chǎn)生。基于身份的密碼體制使得任意兩個用戶都可以安全通信，用戶的公鑰和用戶身份自然地綁定在一起，不需要公鑰證書，也不必使用在線的第三方，只需一個可信的密鑰發(fā)行中心為每個第一次接入系統(tǒng)的用戶發(fā)行一個私鑰就行。它解決了傳統(tǒng)公鑰密碼學(xué)難以克服的缺點，并且由于其自身特點也使它擁有了廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。

雖然基于身份的公鑰密碼體制可以有效地解決傳統(tǒng)公鑰密碼體制中的證書管理問題，但是由于在基于身份的公鑰密碼體制中，用戶的私鑰是由可信第三方(Private?Key?Generation，簡稱PKG)產(chǎn)生的，因而其自身存在著密鑰托管問題。2003年，Al-Riyami等人提出了無證書的公鑰密碼學(xué)，由于在無證書公鑰密碼體制中，密鑰生成中心(Key?Generation?Center，簡稱KGC)只產(chǎn)生用戶的部分私鑰，因而它解決了基于身份公鑰密碼體制中固有的密鑰托管問題，同時由于不需要使用公鑰證書，故與基于證書的傳統(tǒng)公鑰密碼體制相比，又極大的節(jié)省了證書管理的開銷。利用無證書公鑰密碼學(xué)的特點，將其和一些具有特殊性質(zhì)的密碼技術(shù)相結(jié)合，就可以構(gòu)造出具有特殊性質(zhì)的無證書密碼體制，比如無證書盲簽名以及無證書環(huán)簽名等，另外還可以進(jìn)一步構(gòu)造出同時具有盲性屬性和匿名性屬性的無證書盲環(huán)簽名。

雙線性映射是研究代數(shù)幾何的重要工具，也是構(gòu)造無證書公鑰密碼體制的重要工具，在密碼學(xué)的研究和應(yīng)用領(lǐng)域扮演著十分重要的角色。但是，目前還沒有無證書盲環(huán)簽名具體設(shè)計方法的提出。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的在于設(shè)計出安全有效的無證書盲環(huán)簽名方法，通過準(zhǔn)確分析攻擊者的攻擊能力以及根據(jù)實際需要應(yīng)達(dá)到的安全性目標(biāo)，提出了一種可證明安全的無證書盲環(huán)簽名方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：無證書盲環(huán)簽名方法，包括如下步驟：

1)系統(tǒng)參數(shù)產(chǎn)生算法；

2)部分私鑰生成算法；

3)用戶公私鑰生成算法；

4)盲環(huán)簽名生成算法；

5)盲環(huán)簽名驗證算法。

上述無證書盲環(huán)簽名方法，所述的系統(tǒng)參數(shù)產(chǎn)生算法的產(chǎn)生過程為：輸入安全參數(shù)k，系統(tǒng)參數(shù)產(chǎn)生算法產(chǎn)生系統(tǒng)公開參數(shù)params以及相應(yīng)的系統(tǒng)主公私鑰對(mpk,msk)，其中系統(tǒng)主私鑰mpk是公開的，而系統(tǒng)公私鑰msk則是保密的。

上述無證書盲環(huán)簽名方法，所述的部分私鑰生成算法的產(chǎn)生過程為：輸入系統(tǒng)公開參數(shù)params、系統(tǒng)主私鑰msk和用戶的身份ID，密鑰生成中心KGC首先計算出用戶身份的哈希函數(shù)值q_ID，然后計算用戶的部分私鑰D_ID，并將部分私鑰D_ID發(fā)送給用戶。

上述無證書盲環(huán)簽名方法，所述的用戶公私鑰生成算法的產(chǎn)生過程為：用戶ID在獲取部分私鑰D_ID后，輸入系統(tǒng)公開參數(shù)params、用戶身份ID及用戶的部分私鑰D_ID，通過選取隨機數(shù)并計算得到用戶的公私鑰對(R_ID,S_ID)。