[發(fā)明專利]使用同態(tài)簽名|在廣播和多播網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行消息驗(yàn)證的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380040122.7
• 申請(qǐng)日: 2013-05-29
• 公開（公告）號(hào): CN104509027B
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A·A·亞武茲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 羅伯特·博世有限公司;A·A·亞武茲
• 主分類號(hào): H04L9/32
• 分類號(hào): H04L9/32;H04L9/00
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 鄔少俊;王英

1.一種用于經(jīng)驗(yàn)證的通信的方法，所述方法包括：

使用第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的私鑰而生成針對(duì)多個(gè)預(yù)先確定的消息元素中的每一個(gè)的哈希的單獨(dú)數(shù)字簽名；

在所述第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中生成隨機(jī)數(shù)；

使用所述第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的所述私鑰而生成針對(duì)所述隨機(jī)數(shù)的一次性數(shù)字簽名；

在所述第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中生成網(wǎng)絡(luò)通信消息，所述網(wǎng)絡(luò)通信消息包括所述多個(gè)預(yù)先確定的消息元素的子集；

將第一同態(tài)運(yùn)算應(yīng)用到所述一次性數(shù)字簽名以及應(yīng)用到與被包括在所述網(wǎng)絡(luò)通信消息中的預(yù)先確定的消息元素的每個(gè)子集對(duì)應(yīng)的每個(gè)單獨(dú)數(shù)字簽名，以生成針對(duì)所述網(wǎng)絡(luò)通信消息的同態(tài)簽名，其中，所述同態(tài)運(yùn)算通過所述第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備保留單獨(dú)簽名的列表的同態(tài)性質(zhì)；并且

將所述網(wǎng)絡(luò)通信消息與所述針對(duì)所述網(wǎng)絡(luò)通信消息的同態(tài)簽名相關(guān)聯(lián)地傳輸?shù)街辽僖粋€(gè)其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備并且將所述隨機(jī)數(shù)傳輸?shù)街辽僖粋€(gè)其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，以在所述其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處通過使用第二同態(tài)運(yùn)算來驗(yàn)證所述網(wǎng)絡(luò)通信消息的完整性。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括：

使用所述至少一個(gè)其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接收所述隨機(jī)數(shù)并且相關(guān)聯(lián)地接收所述網(wǎng)絡(luò)通信消息與所述針對(duì)所述網(wǎng)絡(luò)通信消息的同態(tài)簽名；

使用所述至少一個(gè)其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來生成針對(duì)所述隨機(jī)數(shù)的哈希；

使用所述至少一個(gè)其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來生成針對(duì)所述網(wǎng)絡(luò)通信消息中的消息元素的每一個(gè)的哈希；

使用所述至少一個(gè)其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備而將所述第二同態(tài)運(yùn)算應(yīng)用到所述隨機(jī)數(shù)的哈希以及應(yīng)用到所述消息元素的每一個(gè)的哈希，以生成所述網(wǎng)絡(luò)通信消息的消息摘要；并且

使用所述至少一個(gè)其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來驗(yàn)證所述網(wǎng)絡(luò)通信消息由所述第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備參照以下而生成：所述消息摘要、針對(duì)所述網(wǎng)絡(luò)通信消息的同態(tài)簽名、以及與所述第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的所述私鑰相關(guān)聯(lián)的公鑰。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括：

在生成所述網(wǎng)絡(luò)通信消息之前，將所述隨機(jī)數(shù)與所述一次性數(shù)字簽名相關(guān)聯(lián)地存儲(chǔ)在所述第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的存儲(chǔ)器中。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，進(jìn)一步包括：

使用所述第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的所述私鑰而生成針對(duì)與時(shí)間戳對(duì)應(yīng)的多個(gè)消息元素中的每一個(gè)的哈希的單獨(dú)數(shù)字簽名；

生成所述網(wǎng)絡(luò)通信消息，所述網(wǎng)絡(luò)通信消息包括從所述與時(shí)間戳對(duì)應(yīng)的多個(gè)消息元素中選擇的至少一個(gè)消息元素，所述至少一個(gè)消息元素被選擇以表明生成所述網(wǎng)絡(luò)通信消息的時(shí)間；并且

生成針對(duì)所述網(wǎng)絡(luò)通信消息的同態(tài)簽名，包括將所述第一同態(tài)運(yùn)算應(yīng)用到針對(duì)所述與時(shí)間戳對(duì)應(yīng)的多個(gè)消息元素的每個(gè)單獨(dú)數(shù)字簽名。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，進(jìn)一步包括：

識(shí)別在所述至少一個(gè)其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中接收到所述網(wǎng)絡(luò)通信消息的時(shí)間；并且

響應(yīng)于所述網(wǎng)絡(luò)通信消息中的時(shí)間戳在所識(shí)別的時(shí)間的預(yù)先確定的閾值內(nèi)，使用所述至少一個(gè)其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來驗(yàn)證所述網(wǎng)絡(luò)通信消息有效。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括：

參照通信消息的預(yù)先確定的格式，識(shí)別與所述多個(gè)消息元素中的每一個(gè)對(duì)應(yīng)的索引號(hào)；

在所述第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中使用所述私鑰生成針對(duì)所述多個(gè)預(yù)先確定的消息元素中的每一個(gè)的單獨(dú)數(shù)字簽名，所述多個(gè)預(yù)先確定的消息元素包括所識(shí)別的索引號(hào)；并且

使用按照與針對(duì)每個(gè)消息元素的索引號(hào)對(duì)應(yīng)的順序設(shè)置的預(yù)先確定的消息元素的子集來生成所述通信消息。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，進(jìn)一步包括：

使用隨機(jī)數(shù)發(fā)生器來生成隨機(jī)標(biāo)識(shí)號(hào)以標(biāo)識(shí)所述第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；

將與所述第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的所述私鑰對(duì)應(yīng)的所述公鑰與所述隨機(jī)標(biāo)識(shí)號(hào)相關(guān)聯(lián)地分發(fā)到所述至少一個(gè)其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，所述生成所述一次性數(shù)字簽名進(jìn)一步包括：

將所述隨機(jī)數(shù)與所述隨機(jī)標(biāo)識(shí)號(hào)連結(jié)以產(chǎn)生連結(jié)的隨機(jī)數(shù)；并且

使用所述私鑰對(duì)所述連結(jié)的隨機(jī)數(shù)的哈希進(jìn)行簽名，以在所述第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中生成所述一次性簽名。