[發明專利]一種基于身份與屬性的簽密方法

有效

• 申請號: 201911346974.4
• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN110830254B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 廖永建;陳虹潔
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 夏琴

1.一種基于身份與屬性的簽密方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)系統初始化：中心權威初始化系統，生成系統公鑰以及主密鑰；

(2)密鑰生成：包括簽名密鑰的生成以及解密密鑰的生成；

簽名密鑰生成：中心權威根據每個數據擁有端的身份ID生成簽名密鑰；

解密密鑰生成：中心權威根據每個數據使用端的屬性集合S生成用戶解密密鑰；

(3)簽密：數據擁有端使用系統公鑰以及自己的簽名密鑰對消息進行簽密得到密文；

(4)解簽密：數據使用端使用自己的解密密鑰對密文進行解密，并使用數據擁有端的身份ID對解密得到的數據進行驗證；

中心權威初始化系統，生成系統公鑰以及主密鑰的方法為：

(1.1)選擇兩個p階乘法群G，G_T滿足雙線性映射e：G×G→G_T，其中p是大素數；

(1.2)選擇兩個單向哈希函數H₀：H₁：{0，1}^*→G；

(1.3)隨機選擇α，以及群G的生成元g，其中

(1.4)中心權威發布系統公鑰：PK＝(e，G，G_T，g，g^a，e(g，g)^α，H₀，H₁)，秘密保存主密鑰：MK＝(a，g^α)；

簽名密鑰生成的方法為：輸入主密鑰MK，系統公鑰PK以及數據擁有端的身份ID；中心權威計算g_ID＝H₁(ID)，則簽名密鑰為中心權威返回(g_ID，SignK)給數據擁有端；

解密密鑰生成的方法為：輸入主密鑰MK，系統公鑰PK以及數據使用端的屬性集合S；中心權威隨機挑選計算解密密鑰DecK＝(K＝g^αg^at，K′＝g^t，{K_attr＝H₁(attr)^t}_attr∈S)；中心權威返回解密密鑰DecK給數據使用端；

數據擁有端使用系統公鑰以及自己的簽名密鑰對消息進行簽密得到密文的方法為：

(3.1)輸入系統公鑰，數據擁有端的簽名密鑰D_ID，消息M以及秘密共享方案其中A是一個l×n維矩陣，ρ(x)將A的每一行A_x映射到屬性attr_x，其中x∈[l]＝{1，2...，l}，A_x表示矩陣A的第x行；

(3.2)選擇R∈G_T，以及一個隨機向量其中表示所有n維向量的集合，并且集合中的每一個元素均屬于集合Z_p＝{0，1，...，p-1}；

(3.3)計算得到密文

其中：

C₀＝(M||R)e(g，g)^αs；

C₁＝g^s；

σ＝D_IDH₀(M，R，C₀，C₁)^s；

數據使用端使用自己的解密密鑰對密文進行解密，并使用數據擁有端的身份ID對解密得到的數據進行驗證的方法為：

(4.1)數據使用端輸入自己的解密密鑰DecK，自己擁有的屬性集合S以及密文

(4.2)如果屬性集合S不滿足秘密共享方案則輸出⊥表示解密失敗；

(4.3)否則數據使用端使用自己的解密密鑰DecK對密文CT_M進行解密：令I＝{x：ρ(x)∈S}，計算{ω_x∈Z_p}_i∈ω使得∑_x∈Iω_xA_x＝(1，0，…，0)，其中Z_p＝{0，1...，p-1}，然后計算：

若等式e(g，σ)＝e(g_ID，g^a)·e(H₀(M，R，C₀，C₁)，C₁)成立，則輸出明文M；否則輸出⊥表示解密失敗。