[發明專利]一種彩虹簽名裝置

在審

• 申請號: 201710339101.5
• 申請日: 2017-05-15
• 公開（公告）號: CN108880816A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 易海博
• 申請（專利權）人: 深圳職業技術學院
• 主分類號: H04L9/32
• 分類號: H04L9/32
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 蔡曉紅

本發明公開了一種彩虹簽名裝置，包括中央處理器、中心變換運算器和仿射變換運算器；所述中央處理器包括密碼處理器和接口控制器，所述仿射變換運算器包括第一仿射運算器和第二仿射運算器；所述接口控制器用于：輸入待簽名的信息y和私鑰L₁、F、L₂；所述密碼處理器用于：調用所述第一仿射運算器，以基于所述L₁，對待簽名的信息y進行L₁線性仿射變換，獲得第一變換結果調用所述中心變換運算器，以基于所述F，對所述第一變換結果進行中心映射逆變換，獲得第二變換結果以及，調用所述第二仿射運算器，以基于所述L₂，對所述第二變換結果進行L₂線性仿射變換，獲得彩虹Rainbow簽名x。采用本發明實施例，簽名速度快，計算資源小，且安全級別高。

技術領域

本發明涉及計算機技術領域，尤其涉及一種彩虹簽名裝置。

背景技術

密碼算法是用于加密和解密的數學函數，密碼算法是密碼協議的基礎。現行的密碼算法主要包括序列密碼、分組密碼、公鑰密碼、散列函數等，用于保證信息的安全，提供鑒別、完整性、抗抵賴等服務。密碼算法可以分為對稱密碼算法和非對稱密碼算法，對稱密碼在加密和解密過程中使用同一個秘鑰，而非對稱密碼在加密過程中使用私鑰，在解密過程中使用公鑰，所以非對稱密碼又被稱為公鑰密碼。基于公鑰密碼的特性，它可以用于數字簽名。

數字簽名是一種防止偽造的簽名方式，采用公鑰密碼算法對物理簽名進行計算。數字簽名的原理是，只有信息的發送方才能產生他人無法偽造的一段數字串，這段數字串同時也是對信息的發送方發送信息真實性的一個有效證明。數字簽名一般包括兩類運算：簽名運算和驗證運算。發送方持有私鑰對信息進行簽名，收到方持有公鑰對簽名進行認證。數字簽名一般可以采用RSA、ECC 等簽名算法，但這些算法在量子計算機問世后將可能不再安全。所以，研究量子計算攻擊免疫的數字簽名算法已經成為信息安全領域的熱點。

在量子計算攻擊免疫的數字簽名算法中，多變量公鑰簽名算法是非常重要的一類公鑰密碼算法。多變量公鑰簽名算法的安全性建立在一個NP-Hard問題的基礎上，這個困難問題是求解有限域的多元多次方程組，所以多變量公鑰簽名算法又被叫作基于多元多項式的公鑰簽名算法。在多變量公鑰簽名算法中， Rainbow簽名算法是應用最廣泛的算法之一，被廣泛用于文件簽名、身份認證等。但是，對于現有的Rainbow簽名技術，存在速度較慢、計算資源大等缺點。

發明內容

本發明實施例提出一種彩虹簽名及裝置，簽名速度快，計算資源小，且安全級別高。

本發明實施例提供一種彩虹簽名裝置，包括中央處理器、中心變換運算器和仿射變換運算器；所述中央處理器包括密碼處理器和接口控制器，所述仿射變換運算器包括第一仿射運算器和第二仿射運算器；

所述接口控制器用于：輸入待簽名的信息y和私鑰L₁、F、L₂；

所述密碼處理器用于：調用所述第一仿射運算器，以基于所述L₁，對待簽名的信息y進行L₁線性仿射變換，獲得第一變換結果；調用所述中心變換運算器，以基于所述F，對所述第一變換結果進行中心映射逆變換，獲得第二變換結果以及，調用所述第二仿射運算器，以基于所述L₂，對所述第二變換結果進行L₂線性仿射變換，獲得彩虹Rainbow簽名_x。

進一步地，所述L₁線性仿射變換的計算公式為

所述中心映射逆變換的計算公式為

所述L₂線性仿射變換的計算公式為