[發明專利]秘密共享機制下無證書門限簽密方法

有效

• 申請號: 202011128520.2
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112260830B
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 俞惠芳;廖春生;馬祥
• 申請（專利權）人: 青海交通職業技術學院
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08;H04L9/32;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

1.一種秘密共享機制下無證書門限簽密方法，其特征在于它是由下述步驟組成：

A、系統初始化

(A1)密鑰生成中心選取一個k比特大素數q，k是安全參數、為有限的正整數，設定G₁和G₂是兩個q階乘法循環群、e是G₁×G₁→G₂為一個雙線性映射；

(A2)密鑰生成中心選取三個密碼學安全的哈希函數H₁、H₂、H₃：H₁:{0,1}^*×G₁×G₁→G₁，H₂:G₁×G₁→{0,1}^λ，H₃:{0,1}^λ×G₁³×G₂→Z_q^*，其中λ表示消息長度，Z_q^*表示{1,2,...,q-1}，{0,1}^*表示由0和1所組成的任意長度的身份，{0,1}^λ表示由0和1所組成的長度為λ的消息，H₁表示把任意長度的身份和兩個G₁上的元素聯接，通過散列算法變換成G₁上的元素，H₂表示把兩個G₁上的元素聯接，通過散列算法變換成長度為λ的中間信息，H₃表示把一個長度為λ的消息、三個G₁上的元素和一個G₂上的元素聯接，通過散列算法變換成有限域Z_q^*上的元素；

(A3)密鑰生成中心從有限域Z_q^*中隨機選取系統私鑰s，確定系統公鑰y_pub：

y_pub＝g^s∈G₁

其中g是群G₁的一個生成元；

(A4)密鑰生成中心保密系統私鑰s，公開系統全局參數L：

L＝{G₁,G₂,e,g,y_pub,q,λ,H₁,H₂,H₃}

B、確定用戶公私鑰

(B1)擁有身份I_D的密鑰分發者隨機選取其私鑰x_D∈Z_q^*，確定其公鑰u_D：

(B2)擁有身份I_r的接收者隨機選取私鑰x_r∈Z_q^*，確定其公鑰u_r；

C、提取用戶部分私鑰

(C1)密鑰生成中心確定擁有身份I_D的密鑰分發者的部分私鑰d_D：

d_D＝ξ_D^s∈G₁

其中ξ_D是哈希值H₁(I_D||y_pub||u_D)，密鑰生成中心發送部分私鑰d_D給密鑰分發者，如果e(g,d_D)與e(y_pub,ξ_D)相等，密鑰分發者接受部分私鑰d_D，否則，要求重發；

(C2)密鑰生成中心確定擁有身份I_r的接收者的部分私鑰d_r：

d_r＝ξ_r^s∈G₁

其中ξ_r是哈希值H₁(I_r||y_pub||u_r)，密鑰生成中心發送部分私鑰d_r給接收者，如果e(g,d_r)與e(y_pub,ξ_r)相等，接收者接受部分私鑰d_r，否則，要求重發；

D、共享密鑰

(D1)設定{U₁,U₂,…,U_n}是n個簽密者的集合，n是有限的正整數，密鑰分發者隨機選取b₁,b₂,…,b_t-1，構造(t-1)次多項式：

f(x)＝s₀+b₁x+b₂x+...+b_t-1x^t-1

其中t是門限值；

(D2)密鑰分發者確定s_i：

s_i＝f(i)，i∈{0,1,2,...,n}

其中s₀＝x_D；發送s_i給簽密者U_l，U_l∈{U₁,U₂,…,U_n}，l∈{1,2,…,n}；

(D3)密鑰分發者確定y₀、y_j：

廣播y₀、y_j，其中j∈{1,2,...,t-1}；

(D4)如果

簽密者U_l接受密鑰份額，否則，要求重發；

E、門限簽密

(E1)簽密者U_l從有限域Z_q^*中隨機選取私鑰μ_i，確定中間值r_i、v_i：

發送r_i和v_i給密鑰分發者；

(E2)密鑰分發者收到r_i和v_i，確定部分密文r、中間值v、對稱密鑰κ、加密密文c、哈希值

κ＝e(v,ξ_r)∈G₂

發送哈希值給簽密者U_l；

(E3)簽密者U_l確定中間值h_i：

發送中間值h_i給密鑰分發者，其中

(E4)如果

成立，密鑰分發者接受中間值h_i，否則，要求重發；

(E5)密鑰分發者確定部分密文h：

發送密文σ給擁有身份I_r的接收者：

σ＝{r,c,h}

F、解簽密

(F1)擁有身份I_r的接收者收到密文σ，確定對稱密鑰κ、明文m、哈希值

(F2)如果

成立，接受明文m；否則，密文無效。