[發(fā)明專利]一種可托管的認(rèn)證加密方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710838702.0
• 申請日: 2017-09-18
• 公開（公告）號(hào): CN107682158B
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王圣寶;李振宇
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州師范大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L9/32
• 分類號(hào): H04L9/32;H04L9/30;H04L9/08;H04L29/06
• 代理公司: 杭州天正專利事務(wù)所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;黃美娟

一種可托管認(rèn)證加密方法，包括以下步驟：生成加密和解密的系統(tǒng)參數(shù)；選取隨機(jī)數(shù)以及所述的系統(tǒng)參數(shù)，做為用戶長期私鑰，包括發(fā)送方，接收方以及托管方；根據(jù)所述系統(tǒng)參數(shù)和用戶的長期私鑰獲得公鑰，包括發(fā)送方，接收方以及托管方；計(jì)算得到一個(gè)僅由雙方共享的秘密值；根據(jù)所述的共享秘密值結(jié)合托管方的公鑰得到會(huì)話密鑰，隨機(jī)選取一個(gè)臨時(shí)私鑰，并對明文進(jìn)行加密；接收方利用與發(fā)送方共享的秘密值來對密文進(jìn)行解密；托管方利用自己的私鑰來對密文進(jìn)行解密。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種文件的認(rèn)證加密方法。

技術(shù)背景

隨著互聯(lián)網(wǎng)的全面普及，信息安全越來越受到人們的重視。在一個(gè)安全的密碼系統(tǒng)中，密鑰起著至關(guān)重要的作用，只有掌握秘鑰的合法用戶才能執(zhí)行加解密操作。在某些特定的環(huán)境中，有時(shí)候需要用戶將密鑰托管至可信第三方。例如，用戶在使用服務(wù)的過程中可能丟失了自己的密鑰，造成之前加密的文件不可解密，此時(shí)就需要密鑰的備份，以便恢復(fù)明文；再有，為了滿足公司或政府機(jī)關(guān)內(nèi)部監(jiān)管的需要，往往需要得到用戶的密鑰來解密文件。但是，考慮到密碼學(xué)中的另一重要分支----數(shù)字簽名，若要滿足數(shù)字簽名在法律意義上的不可抵賴性，僅僅利用一組公/私鑰對來實(shí)現(xiàn)上述服務(wù)卻天然存在缺陷。換句話說，讓用戶上交其解密私鑰到可信任的托管中心(EA:Escrowagency)，雖然解決了上述問題，卻帶來了另一個(gè)問題：在傳統(tǒng)公鑰密碼體系中，用于簽名的私鑰與用于解密的私鑰相同，由于私鑰不再由用戶自己唯一掌管，在使用數(shù)字簽名服務(wù)時(shí)，用戶的簽名將無法滿足不可抵賴性，失去了數(shù)字簽名的意義。

為了解決上述矛盾，通常的做法是利用“雙證書模式”，即用于解密的公/私鑰對與用于簽名的公/私鑰對是不同的。然而，兩組公/私鑰對，意味著需要兩份公鑰證書來證實(shí)，雖然看似解決了問題，卻使得公鑰基礎(chǔ)設(shè)施(PKI:Public Key Infrastructure)頒發(fā)的證書數(shù)量加倍，大大加重了其證書管理的負(fù)擔(dān)。同時(shí)，用戶也需要管理兩個(gè)私鑰，包括解密私鑰與簽名私鑰，在一定程度上也加重了用戶端自身的負(fù)擔(dān)。

2001年，Verheul提出的可托管公鑰加密(E-PKE:Escrowable Public-KeyEncryption)方案，成功解決了上述難題。在該方案中，簽名私鑰不需要被托管也能夠使用密文恢復(fù)的服務(wù)，僅使用一個(gè)公鑰(即只需要一份公鑰證書)，就能夠?qū)崿F(xiàn)簽名的不可抵賴性和對消息的加密。用戶用于簽名的主密鑰與托管給可信任第三方的托管解密密鑰不同。自己所掌握的主私鑰(Primary decryption key,記為K_P),利用K_P進(jìn)行數(shù)字簽名,而托管中心無法從托管解密密鑰(Escrow decryption key,記為K_E)中得到K_P，如此一來,用戶利用K_P進(jìn)行數(shù)字簽名就能夠滿足法律上的不可抵賴性。當(dāng)用戶丟失解密密鑰需要托管中心提供恢復(fù)密文服務(wù)，或者當(dāng)需要滿足內(nèi)部監(jiān)管要求時(shí)，就可以利用K_E來實(shí)現(xiàn)托管解密服務(wù)。

Boneh-Franklin，介紹了全局托管ElGamal加密方案，在該方案中，由于每位用戶的私鑰均是利用托管中心的主私鑰生成，因此該方案天然擁有托管加密的性質(zhì)。然而，在該方案中，用戶不能自己選擇托管方，且托管方可以依靠其唯一的托管解密私鑰，解密系統(tǒng)中所有用戶的密文，屬于被動(dòng)方案。

劉文浩等人提出了兩種可托管公鑰加密方案，其中第二種在傳統(tǒng)公鑰加密方案的形式化安全模型下可達(dá)到選擇明文安全。在該方案中，一個(gè)公鑰對應(yīng)著兩個(gè)私鑰，能使用戶的解密權(quán)在不犧牲數(shù)字簽名服務(wù)的前提下被托管，并且能夠允許加密方以離線方式提前加密明文，效率較高。在這種方式下，用戶可自行選擇托管，如選擇托管，需要通過安全行道將托管解密私鑰K_E交付給托管中心，屬于主動(dòng)方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要克服現(xiàn)有技術(shù)上的缺點(diǎn)，提供一種可托管的認(rèn)證加密方法，簡化托管機(jī)構(gòu)的密鑰管理負(fù)擔(dān)以及提高解密速度，同時(shí)能夠提供認(rèn)證性。

本發(fā)明的一種可托管認(rèn)證加密方法，包括以下步驟：