[發(fā)明專利]無證書環(huán)境下具有強指定驗證者的多變量多重簽名方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010114481.4
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111355590B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王之倉;俞惠芳;付帥鳳
• 申請（專利權(quán)）人: 西安郵電大學(xué)
• 主分類號: H04L9/32
• 分類號: H04L9/32;H04L9/08;H04L9/06
• 代理公司: 西安永生專利代理有限責任公司 61201
• 代理人: 申忠才

1.一種無證書環(huán)境下具有強指定驗證者的多變量多重簽名方法，其特征在于由下述步驟組成：

A、建立系統(tǒng)參數(shù)

(A1)密鑰生成中心定義特征為p、階為q的有限域F，

q＝p^l

其中，l是正整數(shù)；

所述的密鑰生成中心定義特征為p、階為q的有限域F，特征p為素數(shù)；

(A2)密鑰生成中心定義有限域F上的n元r個多變量方程組：

P＝(p₁(x₁,x₂,…,x_n),…,p_i(x₁,x₂,…,x_n),…,p_r(x₁,x₂,…,x_n))

每個方程組p_i是關(guān)于變量x為x₁,x₂,…,x_n的非線性二次方程，其中i為1,2,…,r，n和r為有限的正整數(shù)：

其中，每個系數(shù)α、β、γ和變量x都在有限域F內(nèi)；

(A3)密鑰生成中心在F^r→F^r上選取可逆仿射變換T、在Fⁿ→Fⁿ上選取可逆仿射變換S，并選取具有核心映射Q的一個多變量加密方法，其中，Q是Fⁿ→F^r上的可逆二次變換，確定系統(tǒng)公鑰Q'、系統(tǒng)私鑰s：

s＝{T,Q,S}

式中表示映射；

(A4)密鑰生成中心選取密碼學(xué)安全的哈希函數(shù)H：

H:{0,1}^*×F^r×F^r×F^r→F^r

其中，F(xiàn)^r是有限域F上的r維空間向量；

(A5)密鑰生成中心公開系統(tǒng)參數(shù)L：

L＝(F,p,q,l,r,n,Q',H)

B、生成部分公私鑰

(B1)密鑰生成中心選取F^r→F^r上的可逆仿射變換L_i和Fⁿ→Fⁿ上的可逆仿射變換U_i，確定簽名者N_i的部分公鑰ppk_i、部分私鑰psk_i：

密鑰生成中心公開部分公鑰ppk_i，并通過秘密信道發(fā)送部分私鑰psk_i給簽名者N_i，其中，i為1,2,…,t，t表示簽名者的個數(shù)、為有限的正整數(shù)；

(B2)密鑰生成中心選取F^r→F^r上的可逆仿射變換L_B和Fⁿ→Fⁿ上的可逆仿射變換U_B，確定指定驗證者B的部分公鑰ppk_B、部分私鑰psk_B：

密鑰生成中心公開部分公鑰ppk_B，并通過秘密信道發(fā)送部分私鑰psk_B給指定驗證者B；

C、生成公私鑰

(C1)每個簽名者N_i選取F^r→F^r上的可逆仿射變換T_i和Fⁿ→Fⁿ上的可逆仿射變換S_i，確定公鑰pk_i、私鑰sk_i：

(C2)指定驗證者B選取F^r→F^r上的可逆仿射變換T_B和Fⁿ→Fⁿ上的可逆仿射變換S_B，確定公鑰pk_B、私鑰sk_B：

D、多重簽名

(D1)每個簽名者N_i選擇一個隨機數(shù)r_i∈Fⁿ，確定v_i：

v_i＝Q'(r_i)

把v_i廣播給其他簽名者N_j，其中，j∈{1,2,…,t}\{i}；

(D2)每個簽名者N_i確定v、pk、h、u：

h＝H(m,pk_B,pk,v)

u＝pk_B(v)

(D3)每個簽名者N_i用自己的私鑰sk_i計算w_i：

σ_i＝(v_i,u,w_i)

并將消息部分簽名σ_i發(fā)送給簽名者N_k，其中，N_k∈{N₁,N₂,…,N_t}；

(D4)簽名者N_k確定v、pk、h_i'、h：

h＝H(m,pk_B,pk,v)

(D5)簽名者N_k驗證h_i'與h是否相等；如果都相等，部分簽名σ_i成功，簽名者N_k計算w：

簽名者N_k確定最終的多重簽名σ：

σ＝(u,w)

并發(fā)送多重簽名σ給指定驗證者B；否則，部分簽名σ_i失敗；

E、驗證

(E1)指定驗證者B確定pk、v'、h:

v'＝sk_B(u)

h＝H(m,pk_B,pk,v')

(E2)指定驗證者B確定h:

(E3)指定驗證者B驗證h與h是否相等，如果相等，多重簽名成功；否則，多重簽名失敗；

F、簽名副本

(F1)指定驗證者B隨機選取r₁',r₂',...,r_t'∈Fⁿ，確定v_i':

v_i'＝Q'(r_i')

(F2)指定驗證者B確定v_τ、pk、h_τ:

h_τ＝H(m,pk_B,pk,v_τ)

(F3)指定驗證者B確定u_τ、w_τ:

u_τ＝pk_B(v_τ)

σ'＝(u_τ,w_τ)

其中，σ'是簽名副本。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無證書環(huán)境下具有強指定驗證者的多變量多重簽名方法，其特征在于：在建立系統(tǒng)參數(shù)A的(A1)步驟中，所述的密鑰生成中心定義特征為p、階為q的有限域F，特征p為2，

q＝p^l

其中，l是正整數(shù)。