[發明專利]一種數字簽名的方法、裝置和系統

有效

• 申請號: 201710470902.5
• 申請日: 2017-06-20
• 公開（公告）號: CN109104271B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 陳慶;李霞;郭英華
• 申請（專利權）人: 山東量子科學技術研究院有限公司
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08;H04L9/40
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

本發明公開了一種數字簽名的方法、裝置和系統，應用于第一服務器時，該方法包括：向第一量子設備發送密鑰請求，第一量子設備用于向第一服務器分發量子密鑰；若第一服務器對應的第一密鑰讀指針和第二服務器對應的第一密鑰讀指針相同，接收第一量子設備發送的簽名量子密鑰，簽名量子密鑰由第一服務器和第二服務器共享；將待發送的第一消息加密生成密文，利用對稱加密算法和簽名量子密鑰對由第一消息哈希得到的第一消息摘要進行加密，生成數字簽名；向第二服務器發送密文和數字簽名。由此可見，用量子密鑰代替公私密鑰來加密，量子密鑰的分發技術和對稱密鑰加密算法保證了密鑰的同步和共享，減少了密鑰傳輸的不安全性，進而保證了消息的安全性。

技術領域

本發明涉及數據通信技術領域，尤其涉及一種數字簽名的方法、裝置和系統。

背景技術

數字簽名是目前電子商務、電子政務中應用最普遍、技術最成熟的、可操作性最強的一種電子簽名方法。數字簽名是對現實生活中文件手寫簽名的一種電子模擬，以電子形式存在于數據信息之中的，或作為其附件的或邏輯上與之有聯系的數據，可用于辨別數據簽署人的身份，并表明簽署人對數據信息中包含的信息的認可。一個簽名算法通常要滿足以下條件：簽名者事后不可否認自己的簽名，任何其他人都不能偽造簽名，接收者能驗證簽名，也就是只有信息的發送者才能產生的別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者發送信息真實性的一個有效證明；當發送者和接收者對簽名的真偽發生爭執時，仲裁方能解決雙方之間的爭執。

目前數字簽名方案普遍是基于公鑰密碼體制，即簽名者用自己的私鑰進行簽名，驗證人用簽名者私鑰對應的公鑰進行驗證。

發明人經過研究發現，現有技術中數字簽名中的公鑰密碼算法的設計一般基于某種數學困難問題，隨著量子計算的快速發展，量子計算能力的提高，某些公鑰密碼體制基于數學困難問題已經可以解決了，因此，利用公私密鑰簽名傳遞消息的安全性大大降低。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種數字簽名的方法、裝置和系統,利用對稱密碼算法和分發的量子密鑰進行數字簽名，保證密鑰的同步和共享，減少了密鑰傳輸的不安全性，進而保證了消息的安全性。

第一方面，本發明實施例提供了一種數字簽名的方法，應用于第一服務器，該方法包括：

向第一量子設備發送密鑰請求，所述第一量子設備用于向所述第一服務器分發量子密鑰；

若所述第一服務器對應的第一密鑰讀指針和第二服務器對應的第一密鑰讀指針相同，接收所述第一量子設備發送的簽名量子密鑰，所述簽名量子密鑰由所述第一服務器和所述第二服務器共享；

將待發送的第一消息加密生成密文，通過哈希算法對所述第一消息進行哈希，獲得第一消息摘要，并利用對稱加密算法和所述簽名量子密鑰對所述第一消息摘要進行加密，生成數字簽名；

向所述第二服務器發送所述密文和所述數字簽名。

優選的，在所述向第一量子設備發送密鑰請求之后，還包括：

若所述第一服務器對應的第二密鑰讀指針和控制中心對應的第二密鑰讀指針相同，接收所述第一量子設備發送的第一量子密鑰，所述第一量子密鑰由所述第一服務器和所述控制中心共享；

獲得隨機數，所述隨機數由所述第一服務器、所述第二服務器和所述控制中心共享；

其中，所述控制中心用于獲得預設算法f的輸出值，所述預設算法f的輸入為所述控制中心接收的量子密鑰和獲得的所述隨機數。

優選的，還包括：

根據所述隨機數、所述第一量子密鑰、所述簽名量子密鑰和所述預設算法f，獲得第一輸出值并發送給所述第二服務器。

優選的，所述預設算法f中的對稱加密算法和生成所述數字簽名的所述對稱加密算法相同或所述簽名量子密鑰和所述第一量子密鑰的長度相等。