[發明專利]一種支持批驗證的SM2數字簽名方法及介質

在審

• 申請號: 202011458227.2
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112491560A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 何德彪;楊伊;張韻茹;李莉;羅敏
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: H04L9/32
• 分類號: H04L9/32;H04L9/30
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 魯力

本發明屬于信息安全技術領域，尤其是涉及一種支持批驗證的SM2數字簽名方法及介質。批驗證是一種特殊的數字簽名算法驗證方法，它允許驗證者一次驗證多個簽名，可以有效地提高數字簽名的驗證效率，在車聯網、智能醫療系統等多個領域有著廣泛的應用。SM2數字簽名算法安全性高、存儲空間小、簽名速度快，但目前沒有支持批驗證的SM2數字簽名方案。原始的SM2數字簽名算法的驗證過程需要恢復R_i，本發明將R_i作為簽名的一部分，有效減少了批量驗證的計算量，具有安全性高、實現簡單、驗證高效的特點。

技術領域

本發明屬于信息安全技術領域，尤其是涉及一種支持批驗證的SM2數字簽名方法及介質。

背景技術

數字簽名是保障網絡安全的密碼技術之一，能夠保證數據的完整性、真實性和不可抵賴性。為了實現數字簽名的高效驗證，Naccache等人提出了批驗證的概念。批驗證能夠在保證高正確率的前提下，一次驗證多個簽名，極大地提高了驗證效率。其原理是利用群的同構性，找到相同的項，簡化運算，以此減少驗證所需時間。批驗證因其安全性與高效性，在車聯網、智能醫療系統等領域有著廣泛的應用，成為當前研究的一個熱點。

隨著數字簽名的不斷發展，國家密碼管理局于2010年12月17日發布了SM2橢圓曲線數字簽名算法，它具有安全性高、存儲空間小和簽名速度快的優勢，被廣泛使用在各個領域，但目前并沒有支持批驗證的SM2數字簽名方案。本發明設計了支持批驗證的SM2數字簽名方案，保證了簽名的完整性、真實性、不可偽造性和高效性。

發明內容

本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：

一種支持批驗證的SM2數字簽名方法，其特征在于，基于以下定義

n：n為素數且n2²⁵⁶；

mod n：模n運算；

由整數1,2,…,n-1組成的整數集合；

A_i：簽名者，為第i個用戶；

V：驗證者；

x_i：用戶i的私鑰，且

E:由有限域上的元素a和b定義的一條橢圓曲線；

階為素數q的加法循環群，元素為橢圓曲線上的點；

G：循環群的一個生成元；

Q_i：用戶i的公鑰，計算方式為Q_i＝x_i·G；

ID_i:用戶i的可辨別標識；

h()：輸入為任意長度比特串{0,1}^*，輸出為固定長度的密碼雜湊函數；

Z_i:用戶i的簽名標識，計算方式為Z_i＝h(ID_i,a,b,x_G,y_G,x_Q,y_Q)；

方法包括

步驟1、生成簽名，具體是給定消息M_i，私鑰x_i，公鑰Q_i＝x_i·G，簽名者A_i執行以下步驟產生數字簽名：

步驟1.1、A_i計算e_i＝h(Z_i||M_i)；

步驟1.2、A_i隨機選擇計算