[發明專利]一種基于標識的橢圓曲線密碼系統

有效

• 申請號: 201310520985.6
• 申請日: 2013-10-29
• 公開（公告）號: CN103560882A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 龍毅宏
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: H04L9/32
• 分類號: H04L9/32;H04L9/30;H04L9/08
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 潘杰

1.一種基于標識的橢圓曲線密碼系統，所述密碼系統包括如下組件或數據：

偽公鑰：一種公鑰數據結構，存放的不是數據結構標識的或約定的公開密鑰密碼算法的公鑰數據，而是身份標識信息及ECC系統參數信息；所述身份標識信息指身份標識字串本身或其散列值，所述ECC系統參數信息包括ECC密碼運算所采用的橢圓曲線格式、域、系數以及基點的指示信息，即ECC系統參數的指示信息；一個所述偽公鑰對應一個身份標識及其所有擴展身份標識；

偽數字證書：一種X509格式的數字證書，數字證書上的證書持有者的公鑰不是數字證書上所指示的公開密鑰密碼算法的公鑰，而是證書持有者的身份標識所對應的偽公鑰；一張偽數字證書及其偽公鑰與證書持有者的身份標識及其所有擴展的身份標識相對應；所述偽數字證書的有效期長度及起始、終止時間的設定沒有限定要求，只要超過偽數字證書所對應的身份標識的所有擴展身份標識所對應的ECC私鑰或密鑰對的使用期限即可；

ECC密鑰生成系統：通過計算得到一個擴展身份標識對應的ECC公鑰、ECC私鑰或ECC密鑰對的系統；所述ECC密鑰生成系統設置有隨機生成的用于ECC私鑰生成計算的種子數據；

偽數字證書簽發系統：生成并簽發一個身份標識所對應的偽數字證書的系統；

偽數字證書簽發客戶端：供用戶使用，用于從偽數字證書簽發系統獲取用戶身份標識所對應的偽數字證書的用戶端軟件程序；

密碼模塊：提供密鑰操作與密碼運算功能的軟件組件或軟硬件組合，所述密鑰操作包括密鑰生成、導入、導出和刪除，所述密碼運算包括加密和解密，簽名和簽名驗證；所述密碼模塊通過密碼接口對外提供密鑰操作與密碼運算功能的調用；

密碼應用程序：調用密碼模塊進行密鑰操作，包括生成、導出、導入和刪除，以及調用密碼模塊使用公鑰或私鑰進行加密或解密，簽名驗證或數字簽名密碼運算的軟件程序；

所述密碼模塊在存儲介質中為用戶或密碼應用程序使用的每一個身份標識維護一個存放ECC公鑰組的密鑰對象，稱為ECC公鑰組密鑰對象；所述ECC公鑰組密鑰對象的ECC公鑰組中存放有一系列由同一個身份標識的擴展身份標識所生成的ECC公鑰；一個所述ECC公鑰組及其密鑰對象與一個對應相同身份標識的偽公鑰和偽數字證書相對應；所述ECC公鑰組密鑰對象作為一個密鑰對象用一個密鑰對象標識符標識；

當所述密碼模塊在存儲介質中創建一個偽公鑰的密鑰對象時，將所創建的偽公鑰密鑰對象關聯到對應的具有相同身份標識的ECC公鑰組的密鑰對象；密碼應用程序通過使用偽公鑰的密鑰對象使用偽公鑰對應的ECC公鑰組密鑰對象的ECC公鑰組中的ECC公鑰進行密碼運算，包括數據加密和簽名驗證；所述密碼模塊所創建的偽公鑰的密鑰對象稱為偽公鑰密鑰對象；

所述密碼模塊在存儲介質中為用戶或密碼應用程序使用的每一個身份標識維護一個存放ECC私鑰組或密鑰對組的密鑰對象，稱為ECC私鑰組或密鑰對組密鑰對象；所述ECC私鑰組或密鑰對組密鑰對象的ECC私鑰組或密鑰對組中存放有一系列由同一個身份標識的一個擴展身份標識所生成的ECC私鑰或公鑰對；一個所述ECC私鑰組或密鑰對組及其密鑰對象與一個對應相同身份標識的偽公鑰和偽數字證書相對應；一個所述ECC私鑰組或密鑰對組密鑰對象作為一個密鑰對象用一個密鑰對象標識符標識，并通過密鑰對象標識符被當作對應的偽公鑰和偽數字證書的對應私鑰或密鑰對使用；

所述ECC公鑰組或ECC私鑰組或密鑰對組的密鑰對象數據中，除了保存有每個擴展身份標識對應的ECC公鑰或ECC私鑰或密鑰對外，還保存有對應的身份標識信息以及每個ECC公鑰或ECC私鑰或密鑰對所對應的擴展身份標識信息；

所述密鑰對象指各種密鑰包括公鑰、私鑰、密鑰對以及對稱密鑰在密碼模塊中的數據存在形式；所述密鑰對象包括存儲在永久存儲介質上的永久密鑰對象和存儲在臨時存儲介質上的臨時密鑰對象，并分別對應有永久密鑰對象標識符和臨時密鑰對象標識符；

所述密碼模塊和ECC密鑰生成系統預定或配置有身份標識限定策略；密碼模塊處的身份標識限定策略規定或限定了在數據加密或數字簽名時一個身份標識所對應的擴展身份標識，即規定或限定了在數據加密時所采用的ECC公鑰所對應的擴展身份標識或在數字簽名時所采用的ECC私鑰所對應的擴展身份標識，也即在數據加密或數字簽名時哪一個擴展身份標識所對應的ECC公鑰或ECC私鑰被采用；ECC密鑰生成系統處的身份標識限定策略規定或限定了在生成一個擴展身份標識對應的ECC私鑰時需要滿足的必要條件；所述預定的身份標識限定策略指已編碼在程序中的不能更改的身份標識限定策略；所述配置的身份標識限定策略指可修改、設定的身份標識限定策略；

所述密碼應用程序按使用公鑰及其對應私鑰或密鑰對的方式使用偽公鑰及其對應的私鑰或密鑰對，包括使用偽公鑰及其對應私鑰或密鑰對的密鑰對象；

所述密碼應用程序按使用數字證書及其對應私鑰或密鑰對的方式使用偽數字證書及其對應私鑰或密鑰對，包括使用偽數字證書對應私鑰或密鑰對的密鑰對象；

若密碼應用程序不使用數字證書而是直接使用公鑰或私鑰或密鑰對進行數據加密和解密，簽名和簽名驗證，則所述偽數字證書、偽數字證書簽發系統以及偽數字證書簽發客戶端不再存在；

若僅密碼應用程序從所述偽數字證書簽發系統獲取偽數字證書，則所述偽數字證書簽發客戶端不再存在。