[發明專利]基于多個密鑰池的抗量子計算數字簽名方法和抗量子計算數字簽名系統

在審

• 申請號: 201910023264.1
• 申請日: 2019-01-10
• 公開（公告）號: CN109687977A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 富堯;鐘一民;汪仲祥
• 申請（專利權）人: 如般量子科技有限公司
• 主分類號: H04L9/32
• 分類號: H04L9/32;H04L9/08;H04L9/14
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 解明鎧;劉靜靜

1.基于多個密鑰池的抗量子計算數字簽名方法，其特征在于，各參與方配置有密鑰卡，在所述密鑰卡內儲存有第一密鑰池和第二密鑰池；進行簽名時包括：

利用簽名方的私鑰對原文進行運算得到簽名，與所述私鑰對應的公鑰可利用所述第一指針隨機數結合所述第一密鑰池獲得；

利用加密密鑰對所述簽名和所述第一指針隨機數進行加密得到密文，所述加密密鑰以及與所述加密密鑰對應的解密密鑰均可利用所述第二指針隨機數結合所述第二密鑰池獲得；

將所述原文、所述密文和所述第二指針隨機數發送至驗證方。

2.如權利要求1所述的基于多個密鑰池的抗量子計算數字簽名方法，其特征在于，進行驗證時包括：

接收來自簽名方的所述原文、所述密文和所述第二指針隨機數；

利用所述第二指針隨機數結合所述第二密鑰池獲得解密密鑰，利用所述解密密鑰解密所述密文得到所述簽名和所述第一指針隨機數；

利用所述第一指針隨機數結合所述第一密鑰池獲得與所述私鑰對應的公鑰，利用所述公鑰和所述原文驗證所述簽名。

3.如權利要求1或2所述的基于多個密鑰池的抗量子計算數字簽名方法，其特征在于，所述第一指針隨機數以及簽名方的私鑰存儲于簽名方的密鑰卡，利用所述第一指針隨機數結合所述第一密鑰池獲得與所述私鑰對應的公鑰的方法包括：

用第一公鑰指針函數作用于所述第一指針隨機數，得到第一公鑰指針，該第一公鑰指針指向所述第一密鑰池的相應位置中存儲有所述公鑰。

4.如權利要求1或2所述的基于多個密鑰池的抗量子計算數字簽名方法，其特征在于，針對所述簽名和所述第一指針隨機數進行加密時采用對稱加密方式，所述加密密鑰和所述解密密鑰相同。

5.如權利要求4所述的基于多個密鑰池的抗量子計算數字簽名方法，其特征在于，利用所述第二指針隨機數結合所述第二密鑰池獲得解密密鑰或加密密鑰的方法包括：

用密鑰種子指針函數作用于所述第二指針隨機數，得到密鑰種子指針，該密鑰種子指針指向所述第二密鑰池的相應位置中存儲有密鑰種子，再利用密鑰函數作用于該密鑰種子得到解密密鑰或加密密鑰。

6.如權利要求1或2所述的基于多個密鑰池的抗量子計算數字簽名方法，其特征在于，針對所述簽名和所述第一指針隨機數進行加密時采用非對稱加密方式，所述第二密鑰池包括公鑰池和私鑰池，簽名時在簽名方利用所述第二指針隨機數結合公鑰池生成所述加密密鑰，驗證時在驗證方利用所述第二指針隨機數結合私鑰池生成所述解密密鑰。

7.如權利要求6所述的基于多個密鑰池的抗量子計算數字簽名方法，其特征在于，利用所述第二指針隨機數結合公鑰池生成所述加密密鑰的方法包括：

用第二公鑰指針函數作用于所述第二指針隨機數，得到第二公鑰指針，該第二公鑰指針指向所述公鑰池的相應位置中存儲有所述加密密鑰。

8.如權利要求6所述的基于多個密鑰池的抗量子計算數字簽名方法，其特征在于，利用所述第二指針隨機數結合私鑰池生成所述解密密鑰的方法包括：

用第二私鑰指針函數作用于所述第二指針隨機數，得到第二私鑰指針，該第二私鑰指針指向所述私鑰池的相應位置中存儲有所述解密密鑰。

9.基于多個密鑰池的抗量子計算數字簽名系統，其特征在于，各參與方配置有密鑰卡，在所述密鑰卡內儲存有第一密鑰池和第二密鑰池；所述抗量子計算數字簽名系統包括：

簽名模塊，用于利用簽名方的私鑰對原文進行運算得到簽名，與所述私鑰對應的公鑰可利用所述第一指針隨機數結合所述第一密鑰池獲得；

加密模塊，用于利用加密密鑰對所述簽名和所述第一指針隨機數進行加密得到密文，所述加密密鑰以及與所述加密密鑰對應的解密密鑰均可利用所述第二指針隨機數結合所述第二密鑰池獲得；

傳輸模塊，用于將所述原文、所述密文和所述第二指針隨機數發送至驗證方。

10.基于多個密鑰池的抗量子計算數字簽名系統，其特征在于，各參與方配置有密鑰卡，在所述密鑰卡內儲存有第一密鑰池和第二密鑰池；各參與方包括存儲器和處理器，存儲器中存儲有計算機程序，該處理器執行計算機程序時實現權利要求1～8任一項所述的基于多個密鑰池的抗量子計算數字簽名方法。