[發(fā)明專利]一種基于群組密碼體制的電子郵件加密方法與系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711286361.7
• 申請日: 2017-12-07
• 公開（公告）號: CN108011885B
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱巖;龍隆;周志遠;宋曉旭
• 申請（專利權(quán)）人: 北京科技大學
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L12/58;H04L9/14
• 代理公司: 北京金智普華知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

1.一種基于群組密碼體制的電子郵件加密系統(tǒng)，其特征在于，所述電子郵件加密系統(tǒng)基于群組密碼系統(tǒng)，所述群組密碼系統(tǒng)管理一個群組公鑰，并為每個用戶生成不同私鑰，通過所述群組公鑰實現(xiàn)對一個或多個指定授權(quán)用戶的加密機制；

所述電子郵件加密系統(tǒng)包括：

協(xié)議與接口模塊PIM：用于實現(xiàn)所述電子郵件加密系統(tǒng)與外界實體之間的連接與數(shù)據(jù)交換；

電子郵件管理模塊MMM：用于實現(xiàn)郵件系統(tǒng)的基本功能；

密鑰管理模塊KMM：負責維護所述電子郵件加密系統(tǒng)內(nèi)群組密碼系統(tǒng)的群組公鑰以及所有用戶的私鑰，并根據(jù)接收者信息通過公鑰證書交換接口PEI從公鑰證書Cert的存儲與認證機構(gòu)CA獲取接收者所在郵件服務(wù)器的群組公鑰證書；其中，所述公鑰證書交換接口PEI屬于協(xié)議與接口模塊PIM；

郵件加密模塊MEM：作為用戶的加解密代理，提供客戶端郵件的加密與解密服務(wù)；

所述通過群組公鑰實現(xiàn)對一個或多個指定授權(quán)用戶的加密機制包括：

系統(tǒng)參數(shù)生成SBE-Setup算法：用于生成所述電子郵件加密系統(tǒng)的群組公鑰mpk和主私鑰msk；

用戶密鑰生成SBE-GenKey算法：使用所述主私鑰msk生成所述電子郵件加密系統(tǒng)中每名用戶特定信息的私鑰sk；

加密SBE-Encrypt算法：根據(jù)給定的加密模式pattern，依靠所述群組公鑰mpk對發(fā)送的郵件進行授權(quán)控制并加密生成密文；

解密SBE-Decrypt算法：針對生成的所述密文及給定的所述加密模式pattern，依靠用戶特定信息及所述私鑰sk，當所述用戶特定信息滿足所述加密模式pattern時，解密該密文獲得郵件。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于群組密碼體制的電子郵件加密系統(tǒng)，其特征在于，根據(jù)給定的加密模式pattern，依靠所述群組公鑰mpk對發(fā)送的郵件進行授權(quán)控制，具體為：

所述加密模式pattern表示解密者必須滿足的條件，包括授權(quán)接收者集合、非授權(quán)接收者集合、授權(quán)接收者身份屬性的邏輯表達式中的任意一種或任意兩種以上；

所述用戶特定信息滿足加密模式pattern的判定被用于確定解密條件，所述用戶特定信息滿足加密模式pattern的判定包括用戶特定信息屬于授權(quán)接收者集合、用戶特定信息不屬于非授權(quán)接收者集合、用戶特定信息能夠使授權(quán)接收者身份屬性的邏輯表達式被滿足中的任意一種或任意兩種以上；

當非授權(quán)接收者集合為空時，用戶特定信息不屬于非授權(quán)接收者集合能夠被用于實現(xiàn)對系統(tǒng)內(nèi)所有用戶的郵件廣播。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于群組密碼體制的電子郵件加密系統(tǒng)，其特征在于，所述密鑰管理模塊KMM，包括：

系統(tǒng)密鑰管理單元KMU：負責所述群組密碼系統(tǒng)的初始化，通過調(diào)用系統(tǒng)參數(shù)生成SBE-Setup算法，產(chǎn)生群組密碼系統(tǒng)的主私鑰msk和群組公鑰mpk；

私鑰管理單元SMU：在郵件加密中用于生成用戶私鑰；

公鑰管理單元PMU：維護所述群組密碼系統(tǒng)的群組公鑰，通過所述公鑰證書交換接口PEI 獲取群組公鑰證書并完成群組公鑰證書的有效性驗證。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于群組密碼體制的電子郵件加密系統(tǒng)，其特征在于，所述郵件加密模塊MEM，包括：客戶加密代理單元UEPU和客戶解密代理單元UDPU，提供客戶端郵件的加密與解密服務(wù)；

所述協(xié)議與接口模塊PIM，包括：

用戶端連接協(xié)議與接口UPI：郵件客戶端使用具體通信協(xié)議，通過所述用戶端連接協(xié)議與接口UPI與所述郵件加密模塊MEM進行連接實現(xiàn)郵件交換；

服務(wù)器端連接協(xié)議與接口SPI：所述電子郵件加密系統(tǒng)使用具體通信協(xié)議，通過所述服務(wù)器端連接協(xié)議與接口 SPI與其它電子郵件系統(tǒng)相連接實現(xiàn)郵件交換；

公鑰證書交換接口PEI：與公鑰證書Cert的存儲與認證機構(gòu)CA相連接，獲取和驗證群組公鑰證書。