[發明專利]一種SM2算法密鑰分割簽名系統及方法

有效

• 申請號: 201710701512.4
• 申請日: 2017-08-16
• 公開（公告）號: CN107483191B
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 孫善寶;于治樓;李秀芳
• 申請（專利權）人: 浪潮集團有限公司
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08;H04L9/32;H04L9/30;H04L29/06
• 代理公司: 濟南信達專利事務所有限公司 37100
• 代理人: 姜明

1.一種SM2算法密鑰分割簽名方法，包括分割密鑰生成的方法和完成數字簽名的方法，其中，分割密鑰生成的方法包括：

步驟101、第三方CA中心為云端密碼服務頒發數字證書；

步驟102、移動設備生成臨時密鑰對，向所述的云端密碼服務提出分割密鑰生成請求；

步驟103、所述的云端密碼服務生成隨機數dc，使用移動設備的公鑰進行加密，并使用自身密鑰進行簽名，發送給所述的移動設備；

步驟104、所述的移動設備先利用臨時私鑰進行解密，再驗證其證書有效性和簽名有效性，獲得云端密碼服務的隨機數dc；

步驟105、所述的移動設備產生隨機數dm，計算d＝dc*dm–1，d∈[1；n-2]，其中n為SM2橢圓曲線的一個基點的階；

步驟106、所述的移動設備計算點P＝(xP，yP)＝[d]G，其中G為基點，(xP，yP)為坐標；如果P滿足SM2橢圓曲線的要求，轉到步驟107，否則轉到步驟108；

步驟107、所述的移動設備向所述的云端密碼服務發送生成密鑰成功消息，SM2密鑰對為(dm*dc-1；P)，其中dm作為所述的移動設備的私鑰，dc作為所述的云端密碼服務的私鑰，P為公鑰；

步驟108、所述的移動設備向所述的云端密碼服務發送生成密鑰失敗消息，并轉到步驟102，重新進行隨機數申請；

步驟109、SM2分割密鑰對生成成功，所述的第三方CA中心為該密鑰頒發數字證書；

完成數字簽名的方法包括：

步驟201、所述的移動設備先計算本用戶的雜湊值Z，再拼接明文M，計算其摘要值并轉換為整數，記作e；

步驟202、所述的移動設備生成臨時密鑰對，向所述的云端密碼服務提出分割密鑰生成請求；

步驟203、所述的云端密碼服務生成隨機數k∈[1，n-1]，計算SM2橢圓曲線點(x1，y1)＝[k]G，再計算r＝(e+x1)mod n，若r＝0或r+k＝n則重新生成隨機數；

步驟204、所述的云端密碼服務計算t＝(k+r)*dc-1；并將(r，t)使用移動設備的公鑰進行加密，并使用自身密鑰進行簽名，發送給所述的移動設備；

步驟205、所述的移動設備先利用臨時私鑰進行解密，再驗證其證書有效性和簽名有效性，獲得(r，t)；

步驟206、所述的移動設備計算s＝(t-r*dm)*dm-1，如果s＝0，轉到步驟207，否則轉到步驟208；

步驟207、所述的移動設備向所述的云端密碼服務發送生成密鑰失敗消息，并轉到步驟202，重新進行簽名；

步驟208、所述的移動設備向所述的云端密碼服務發送生成簽名成功消息，SM2簽名值為(r，s)。

2.根據權利要求1所述的一種SM2算法密鑰分割簽名方法，其特征在于，所述的步驟102中，移動設備向所述的云端密碼服務提出分割密鑰生成的請求，包括移動設備標識，臨時密鑰對的公鑰，申請時間。

3.根據權利要求1所述的一種SM2算法密鑰分割簽名方法，其特征在于，所述的步驟202中，所述的移動設備向所述的云端密碼服務提出分割密鑰生成的請求包括移動設備標識，臨時密鑰對的公鑰，摘要值整數e。

4.根據權利要求1所述的一種SM2算法密鑰分割簽名方法，其特征在于，所述的分割密鑰生成的方法還包括：

步驟209、移動設備利用其公鑰證書對簽名值進行驗簽。

5.一種使用如權利要求1所述SM2算法密鑰分割簽名方法的系統，包括移動設備、云端密碼服務和第三方CA中心，所述的移動設備和云端密碼服務各自產生隨機數，并在移動設備一端完成SM2密鑰的合法性驗證，確認生成SM2密鑰；所述的移動設備和云端密碼服務各自完成SM2算法數字簽名的一部分，并最終在移動設備一端生成數字簽名；

所述的移動設備負責生成隨機數、完成SM2密鑰的合法性驗證以及生成SM2數字簽名的部分計算，另外，移動設備會產生臨時密鑰，用于與云端加密服務的通信；

所述的云端密碼服務負責生成隨機數，與移動設備端的加密認證數據傳輸以及實現SM2簽名算法的部分計算；

所述的第三方CA中心負責數字證書的簽發，一方面為云端密碼服務簽發證書，確保云端密碼服務的合法身份，另一方面為移動設備頒發數字證書，為移動設備的密碼應用提供合法身份認證；

所述的移動設備采用外接硬件加密終端設備；

所述的云端密碼服務采用硬件密碼機，或使用云密碼機來完成加密簽名操作。