[發明專利]基于混合主密鑰的標識私鑰生成及使用方法及系統和裝置

有效

• 申請號: 202010013508.0
• 申請日: 2020-01-07
• 公開（公告）號: CN111262691B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 龍毅宏
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08;H04L9/30;H04L9/32
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 劉琳

基于混合主密鑰的標識私鑰生成及使用方法及系統和裝置：Psubgt;1/subgt;、Psubgt;2/subgt;分別為SM9算法的群Gsubgt;1/subgt;、Gsubgt;2/subgt;的生成元，n為群的階；私鑰生成服務端有系統主密鑰ssubgt;m/subgt;及系統主公鑰Psubgt;pub/subgt;＝[ssubgt;m/subgt;]Psubgt;2/subgt;；客戶端有用戶主密鑰ssubgt;U/subgt;，混合公鑰Psubgt;Zpub/subgt;＝[F(ssubgt;m/subgt;,ssubgt;U/subgt;)]Psubgt;pub/subgt;，F(ssubgt;m/subgt;,ssubgt;U/subgt;)＝(ssubgt;m/subgt;+ssubgt;U/subgt;)mod?n或F(ssubgt;m/subgt;,ssubgt;U/subgt;)＝(ssubgt;m/subgt;ssubgt;U/subgt;)mod?n；客戶端和服務端以F(ssubgt;m/subgt;,ssubgt;U/subgt;)為主密鑰，協同生成用戶的SM9私鑰dsubgt;A/subgt;且服務端得不到dsubgt;A/subgt;；簽名方以Psubgt;Zpub/subgt;作為F(ssubgt;m/subgt;,ssubgt;U/subgt;)對應的主公鑰，dsubgt;A/subgt;為私鑰，采用SM9簽名算法生成消息的數字簽名(h,S)；簽名驗證方在驗證Psubgt;Zpub/subgt;＝[F(ssubgt;m/subgt;,ssubgt;U/subgt;)]Psubgt;pub/subgt;后，以Psubgt;Zpub/subgt;為主公鑰，采用SM9簽名算法對(h,S)作為消息的數字簽名的有效性驗證。

技術領域

本發明屬于密碼技術領域，特別是一種基于混合主密鑰的SM9簽名私鑰生成及使用方法，以及相應的系統和裝置。

背景技術

基于標識的密碼(Identity?Based?Cryptography，IBC)與采用數字證書技術的PKI(Public?Key?Infrastructure)相比，由于省去了獲取私鑰擁有者的公鑰數字證書這一麻煩環節，技術實現簡單，目前日益受到人們的重視，具有廣闊的應用前景。

基于標識的密碼，既可以用于數據加密(稱為Identity?Based?Encryption，IBE)，也可以用于數字簽名(稱為Identity?Based?Signature，IBS)。目前基于標識的密碼算法大多是采用基于雙線性映射(bilinear?mapping，也稱配對運算，Pairing)的算法，其中的雙線性映射(配對運算)為：

e：G₁×G₂→G_T時，其中G₁、G₂(配對或雙線性映射的群)是加法循環群，G_T是一個乘法循環群，G₁、G₂、G_T的階是素數n(SM9規范中使用G₁、G₂、G_T的階是大寫字母N)，即若P、Q、R分別為G₁、G₂中的元，則e(P,Q)為G_T中的元，且：

e(P+R,Q)＝e(P,Q)e(R,Q)，

e(P,Q+R)＝e(P,Q)e(P,R)，

e([a]P,[b]Q)＝e(P,Q)^ab。

這里a、b是[0,n-1]中的一個整數，[a]P、[b]Q表示點的P、Q的倍加或數乘。

SM9是國家密碼管理局頒布的一種基于雙線性映射(配對運算)的標識密碼算法。基于SM9密碼算法能實現基于標識的數字簽名、密鑰交換及數據加密。在SM9密碼算法中，使用用戶用于簽名的的SM9標識私鑰d_A針對消息M生成數字簽名的過程如下：