[發明專利]一種數字簽名算法及系統

有效

• 申請號: 201910843279.2
• 申請日: 2019-09-06
• 公開（公告）號: CN110505061B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 張海松;王超;許明
• 申請（專利權）人: 北京天誠安信科技股份有限公司
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08;H04L9/32
• 代理公司: 北京酷愛智慧知識產權代理有限公司 11514
• 代理人: 占麗君

1.一種數字簽名算法，其特征在于，包括：系統簽名主密鑰、副密鑰和用戶簽名密鑰的生成算法、數字簽名生成算法和數字簽名驗證算法；

其中，所述系統簽名主密鑰、副密鑰和用戶簽名密鑰的生成算法，包括：

基于第一隨機數確定簽名主私鑰和簽名主公鑰；

基于第二隨機數確定簽名副私鑰和簽名副公鑰；

基于所述簽名主私鑰和所述簽名副私鑰，計算第一中間結果；

若所述第一中間結果為0，則中止計算；

若所述第一中間結果不為0，則計算第二中間結果；

基于所述第一中間結果和所述第二中間結果，生成所述用戶簽名密鑰；

所述系統簽名主密鑰、副密鑰和用戶簽名密鑰的生成算法具體包括：

1011，密鑰生成中心(KGC)產生第一隨機數ks∈[1,N-1]作為簽名主私鑰，計算階為素數N的第二加法循環群G₂中的元素P_pub-s＝[ks]P₂作為簽名主公鑰，則簽名主密鑰對為(ks,P_pub-s)，其中，P₂為G₂的第二生成元，KGC秘密保存ks、公開P_pub-s；

1012，KGC產生第二隨機數kx∈[1,N-1],且kx≠ks，作為簽名副私鑰，計算G₂中的元素P_x＝[kx]P₂作為簽名副公鑰，其中，KGC秘密保存kx，公開P_x；

1013，KGC選擇并公開用一個字節表示的簽名私鑰生成函數識別符hid；

1014，在有限域F_N上計算第一中間結果t₁＝H₁(ID_A||hid,N)·kx+ks，其中，H₁為由密碼雜湊函數派生的密碼函數，ID_A為用戶A的標識，ID_A||hid表示ID_A與hid的拼接；

1015，若t₁＝0，則計算中止；

若t₁≠0，則計算第二中間結果t₂＝ks·t₁^-1modN，從而計算用戶A的簽名私鑰ds_A＝[t₂]P₁，其中P₁表示階為素數N的第一加法循環群G₁的第一生成元；

所述數字簽名生成算法包括：

設待簽名的消息為比特串M，為了獲取消息M的數字簽名(h,S)，作為簽名者的用戶A應實現以下運算步驟：

1021，計算階為素數N的乘法循環群G_T中的第一元素g＝e(P₁,P_pub-s)，其中e表示從G₁×G₂到G_T的雙線性對；

1022，產生第三隨機數r∈[1,N-1]；

1023，計算階為素數N的乘法循環群G_T中的第一元素w＝g^r，將w的數據類型轉換為比特串，g^r表示乘法群G_T中第二元素g的r次冪，r為正整數；

1024，計算第一中間整數h＝H₂(M||w,N)，其中H₂()為由密碼雜湊函數派生的密碼函數，輸入為M||w拼接的比特串和整數N，輸出為一個整數h∈[1,N-1]；

1025，計算第二中間整數l＝(r-h)mod N，若l＝0則返回1022；

1026，計算第一加法循環群G₁中的第一檢驗元素S＝[l]ds_A；

1027，則消息M的簽名為(h,S)。

2.根據權利要求1所述的數字簽名算法，其特征在于，所述第一隨機數和所述第二隨機數為1至N-1的整數，且所述第一隨機數不等于所述第二隨機數。