[發(fā)明專利]一種群組通信中抗泄漏的群密鑰協(xié)商系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810079139.8
• 申請日: 2018-01-26
• 公開（公告）號: CN108259185B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發(fā)明（設計）人: 阮鷗;王清平;王子豪;黃雄波;楊陽;廖雅晴;湯賽怡
• 申請（專利權）人: 湖北工業(yè)大學
• 主分類號: H04L9/32
• 分類號: H04L9/32;H04L9/08
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 魏波

1.一種群組通信中抗泄漏的群密鑰協(xié)商方法，采用群組通信中抗泄漏的群密鑰協(xié)商系統(tǒng)；其特征在于：所述系統(tǒng)有n個用戶，所有用戶共享一個口令pw；所述系統(tǒng)具有抗連續(xù)事后泄漏安全模型，具體包括協(xié)議參與者、敵手、隨機預言機；所述協(xié)議參與者是參與協(xié)議的聯(lián)網(wǎng)設備；所述敵手是一個概率多項式時間算法，通過它來模擬網(wǎng)絡中可能出現(xiàn)的各種攻擊；所述隨機預言機通過與敵手的通信來模擬敵手可能在網(wǎng)絡中獲取的信息；

所述方法包括以下步驟：

步驟1：系統(tǒng)初始化；

步驟1的具體實現(xiàn)包括以下子步驟：

步驟1.1：群中的每個協(xié)議參與者生成共享密鑰pw的哈希值s；

步驟1.2：群中的每個協(xié)議參與者執(zhí)行λ-DF-LRS抗泄漏安全存儲方案；

步驟2：每個協(xié)議參與者自主計算；

步驟2的具體實現(xiàn)包括以下子步驟：

步驟2.1：群中的每個協(xié)議參與者在指定的集合中隨機選擇一個數(shù)，并根據(jù)該數(shù)生成參數(shù)A；

步驟2.2：根據(jù)步驟1.2中的一個參數(shù)生成參數(shù)B；

步驟2.3：將步驟2.1和2.2中生成的參數(shù)A和參數(shù)B通過廣播發(fā)送給群內的其他協(xié)議參與者；

步驟3：每個協(xié)議參與者結合計算；

步驟3的具體實現(xiàn)包括以下子步驟：

步驟3.1：每個協(xié)議參與者根據(jù)自己的相關參數(shù)和廣播中接收的參數(shù)生成參數(shù)C；

步驟3.2：每個協(xié)議參與者將參數(shù)C通過廣播發(fā)送給其群內其他協(xié)議參與者；

步驟4：每個協(xié)議參與者生成共同的會話密鑰并刷新秘密信息；

步驟4的具體實現(xiàn)包括以下子步驟：

步驟4.1：每個協(xié)議參與者計算參數(shù)A；

步驟4.2：每個協(xié)議參與者計算參數(shù)B；

步驟4.3：利用參數(shù)A和參數(shù)B以及群協(xié)議參與者的信息，生成群密鑰；

步驟4.4：運行抗泄露安全存儲刷新算法將秘密信息刷新，為下一次密鑰協(xié)商做準備。

2.根據(jù)權利要求1所述的群組通信中抗泄漏的群密鑰協(xié)商方法，其特征在于，步驟1的具體實現(xiàn)包括以下子步驟：

步驟1.1：每個參與者U₁,...,U_n,n＝poly(κ)，然后使用共享口令pw通過執(zhí)行哈希算法s＝H(pw)生成密鑰s；其中n代表協(xié)議參與者的個數(shù)，κ代表系統(tǒng)安全參數(shù)，poly(κ)代表一個關于κ的多項式，它的值是有限的，表示協(xié)議參與者個數(shù)有限；H代表哈希算法；

步驟1.2：每個參與者執(zhí)行λ-DF-LRS抗泄漏安全存儲方案隨機選擇然后生成其中代表模p的剩余類，p為素數(shù)，代表λ-DF-LRS抗泄漏安全存儲方案的生成參數(shù)，它屬于剩余類定義運算其中符號Ω代表一個有限集合，代表從一個集合中均勻的隨機選取其中一個或多個值，s代表從集合中均勻的隨機選取的一個值。

3.根據(jù)權利要求2所述的群組通信中抗泄漏的群密鑰協(xié)商方法，其特征在于，步驟2的具體實現(xiàn)包括以下子步驟：

步驟2.1：每個協(xié)議的參與者U_i選擇一個隨機數(shù)r_i∈_RZ_q，計算參數(shù)其中，g代表群G的生成元，q代表素數(shù)，i代表群內的第i個協(xié)議的參與者；

步驟2.2：每個協(xié)議的參與者U_i計算參數(shù)其中，參數(shù)代表系統(tǒng)初始化階段生成的參數(shù)經過j次刷新后生成的參數(shù)；

步驟2.3：每個協(xié)議的參與者U_i廣播消息[U_i,z_i,t_i]給系統(tǒng)其他參與者。

4.根據(jù)權利要求3所述的群組通信中抗泄漏的群密鑰協(xié)商方法，其特征在于，步驟3的具體實現(xiàn)包括以下子步驟：

步驟3.1：每個協(xié)議的參與者U_i計算參數(shù)其中，下標從1到n構成一個環(huán)，z_i+1和z_i-1代表協(xié)議參與者U_i在環(huán)中相鄰的兩個參與者U_i+1和U_i-1在步驟2.1中生成的參數(shù)，代表系統(tǒng)初始化階段隨機選擇的經過j次刷新后生成的參數(shù)；

步驟3.2：每個協(xié)議的參與者U_i廣播消息X_i給系統(tǒng)其他參與者。

5.根據(jù)權利要求4所述的群組通信中抗泄漏的群密鑰協(xié)商方法，其特征在于，步驟4的具體實現(xiàn)包括以下子步驟：

步驟4.1：每個協(xié)議的參與者U_i計算參數(shù)

步驟4.2：計算參數(shù)其中，下標從1到n構成一個環(huán)；

步驟4.3：每個協(xié)議的參與者U_i計算會話密鑰k_G＝KDF(U₁||...||U_n,Y_i,K_i)，會話密鑰k_G生成，其中KDF代表密鑰生成算法；

步驟4.4：每個協(xié)議的參與者U_i運行抗泄露安全存儲刷新算法將秘密信息刷新，為下一次密鑰協(xié)商做準備；其中，代表抗泄露安全存儲刷新算法的輸入?yún)?shù)，代表刷新后的結果。