[發明專利]基于同態變色龍哈希函數的哈希計算方法及簽密方法

有效

• 申請號: 201910336311.8
• 申請日: 2019-04-24
• 公開（公告）號: CN110086599B
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 張小松;牛偉納;黃可;李江超;王埡;潘文強
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H04L9/00
• 分類號: H04L9/00;H04L9/06;H04L9/08;H04L9/32
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司 51230
• 代理人: 李春霖

1.一種基于同態變色龍哈希函數的哈希計算方法，其特征在于：方法如下：

系統初始化：得到系統公開參數，包括一個生成元為g階數為q的Gap Diffie-Hellman群G，以及哈希函數H₁，這里H₁是將任意長度0和1組成的字符串映射到q階整數群Z_q上的哈希函數；

密鑰生成：基于系統公開參數和陷門私鑰tk，計算哈希公鑰hk＝g^tk；

計算哈希：基于系統公開參數，根據交易信息TID和消息m，計算所有消息m_i…m_n對應的變色龍哈希值和變色龍隨機數r＝(g^a,y^a)，其中，1≤in≤2，g為系統公開參數之一，y為哈希公鑰hk的值，a為一個隨機數表示去掉單位元的階為q的整數群，

這里R代表采用隨機選擇的方式，通過偽隨機函數實現這一目的，其中單位元為0，為中間參數且e為中間參數，且e＝H₁(TID,y)；

同態聚合哈希：根據交易信息TID、哈希公鑰hk、消息m_i…m_n、每一個消息m_i對應的變色龍哈希值和變色龍隨機數r，驗證每一個消息m_i計算哈希得到的結果是否正確，不正確則輸出驗證結果并退出，正確則對每一個消息m_i計算哈希的結果進行聚合，并輸出聚合結果。

2.根據權利要求1所述的基于同態變色龍哈希函數的哈希計算方法，其特征在于：所述方法中還包括計算碰撞步驟：

根據交易信息TID、哈希公鑰hk、消息m_i和該消息對應的變色龍哈希值和變色龍隨機數；

再結合新的消息，先驗證基于該消息計算哈希得到的結果是否正確，不正確則輸出驗證結果；正確則對新的消息計算哈希，得到新的消息對應的新的變色龍隨機數，并驗證基于新的消息計算哈希得到的結果是否正確，不正確則輸出驗證結果并退出，正確則輸出該新的變色龍隨機數作為一個滿足碰撞的新的變色龍隨機數；

所述計算碰撞步驟能夠對1個消息進行，對多個消息的碰撞結果能夠直接進行同態聚合來獲得總的碰撞結果，而不需要再次執行碰撞算法。

3.根據權利要求1或2所述的基于同態變色龍哈希函數的哈希計算方法，其特征在于：對消息m_i的同態變色龍哈希值進行驗證方法具體方法為：

根據交易信息TID、密鑰生成步驟計算得到的哈希公鑰hk、消息m_i和該消息對應計算哈希得到的變色龍哈希值和變色龍隨機數r＝(g^a,y^a)，先計算e＝H₁(TID,y)；

然后檢查由計算哈希的結果組成的數組g,g^a,y,y^a和是否均是Diffie-Hellman數組，若是則正確，若不是則不正確。

4.根據權利要求1所述的基于同態變色龍哈希函數的哈希計算方法，其特征在于：所述系統初始化步驟中得到系統公開參數的具體方法為：先選擇安全參數λ，根據安全參數λ選擇一個素數q，進而選一個階為q生成元為g的一個GDH群G，再選取哈希函數H₁:{0,1}^*→Z_q，Z_q為q階整數群，輸出{G,q,g,H₁}作為系統公開參數。

5.根據權利要求1所述的基于同態變色龍哈希函數的哈希計算方法，其特征在于：所述同態聚合哈希步驟中對每一個消息m_i計算哈希的結果進行聚合，并輸出聚合結果的方法為：對每一個消息m_i計算哈希得到的變色龍哈希值和變色龍隨機數進行同態聚合計算這里指的是每一個消息m_i對應的同態變色龍哈希值，a_i指的是從中隨機選擇的一個數,并輸出計算結果作為同態聚合的結果