[發明專利]一種基于身份密碼的文件完整性驗證方法

在審

• 申請號: 202110324482.6
• 申請日: 2021-03-26
• 公開（公告）號: CN112989418A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 張權
• 申請（專利權）人: 國科信安科技研究院(杭州)有限公司
• 主分類號: G06F21/62
• 分類號: G06F21/62;G06F21/60
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 朱月芬

1.一種基于身份密碼的文件完整性驗證方法，其特征在于包括如下內容：首先對參數進行設置，然后文件擁有者創建每個文件的驗證私鑰η和驗證公鑰r；文件擁有者對文件進行分割，計算每個文件塊m_i的標簽驗證標簽σ_i并保存；文件驗證者對文件的任意文件塊進行隨機抽查，對每個待檢查的文件塊m_i生成臨時隨機挑戰；文件驗證者每次檢查生成隨機參數以及參數文件持有者計算中間參數μ、σ和響應參數m′；文件驗證者驗證響應參數m′，若響應參數求解的等式成立，表示驗證通過。

2.根據權利要求1所述的一種基于身份密碼的文件完整性驗證方法，其特征在于具體包括如下步驟：

步驟1、參數設置：

密鑰生成中心KGC收到安全參數sp后，首先選取兩個素數q階的乘法循環群G₁和G₂，其中G₁的生成元為g；存在雙線性映射e:G₁×G₁→G₂；其次密鑰生成中心KGC隨機選取α作為全局主私鑰，其中并設全局公鑰P_pub＝g^α；最后密鑰生成中心KGC選取3個哈希函數H₁、H₂：{0,1}^*′→G₁、H₃:G₂→{0,1}^l；由此得到整個系統的參數為(G₁,G₂,e,g,P_pub,H₁,H₂,H₃,l)，其中中的*表示有限域，哈希函數H₂中的*′表示任意長度，哈希函數H₃中的l表示長度；

步驟2、私鑰提取：

根據全局主私鑰α和文件擁有者的身份標識ID＝{0,1}^*′計算文件擁有者的用戶私鑰s＝H₁(ID)^α；

步驟3、標簽生成：

給定一個名稱為f的文件，文件擁有者首先將文件f分割為n個文件塊，文件f可表示為m₁,m₂,…m_n，其中m_i∈Z_q,i＝1,2,…n，Z_q表示q階整數域；然后隨機選取驗證私鑰η，并計算驗證公鑰r，r＝g^η；其次計算每個文件塊m_i的標簽驗證標簽σ_i，最后文件擁有者將文件f以及驗證信息(r,{σ_i}_i＝1,2,…n,IDS(r||f))發送給文件持有者存儲，其中IDS(r||f)是文件擁有者對消息r||f的身份簽名；其中r||f和f||i中的||均表示拼接；

步驟4、驗證挑戰：

為驗證文件f的完整性，文件驗證者從集合[1,n]中選取包含c個隨機元素的子集I,從子集I中隨機選取元素v_i，其中i∈I,記集合Q＝{(i,v_i)}，為創建一個挑戰，文件驗證者隨機選取參數計算參數并且同時計算參數c₁和c₂：c₁＝g^ρ,生成知識證明：文件驗證者將挑戰chal發送給文件持有者，chal＝(c₁,c₂,Q,pf)；

步驟5、生成證明：

文件持有者收到文件驗證者發送的挑戰chal后，首先計算參數Z～＝e(H₁(ID),P_pub)，然后驗證知識證明pf；若無效則退出；否則文件持有者計算中間參數μ、σ，其中中間參數σ是子集對應的驗證標簽集合，然后計算響應參數m′；

其中

然后將信息(m′,r,IDS(r||f))發送給文件驗證者；

步驟6、完成驗證：

文件驗證者收到文件持有者發送過來的信息(m′,r,IDS(r||f))，讀取其中響應參數m′后，首先檢查IDS(r||f)是否是文件擁有者對消息r||f的有效身份簽名，若不是則驗證失敗，否則文件驗證者進一步檢查響應參數m′，若響應參數求解的等式(1)成立，表示驗證通過，否則驗證失敗；

所述驗證過程正確性的判斷如下：