[發明專利]具備加同態性的加密方法、系統及可讀存儲介質

有效

• 申請號: 202110450360.1
• 申請日: 2021-04-25
• 公開（公告）號: CN113162751B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 李健;吳重寅
• 申請（專利權）人: 重慶都會信息科技有限公司
• 主分類號: H04L9/00
• 分類號: H04L9/00;H04L9/08;H04L9/06;H04L9/32;H04W12/03
• 代理公司: 重慶強大凱創專利代理事務所(普通合伙) 50217
• 代理人: 康奇剛

本發明涉及信息安全技術領域，具體公開了具備加同態性的加密方法、系統及可讀存儲介質，其中具備加同態性的加密方法中，采用群Gsubgt;T/subgt;中元素中g的明文M加上隨機數r次冪產生主要密文Csubgt;2/subgt;，其中群Gsubgt;T/subgt;為階為素數N的乘法循環群。采用本發明的技術方案能夠在保證安全性的同時，使加密算法具有加同態性質。

技術領域

本發明涉及信息安全技術領域，特別涉及具備加同態性的加密方法、系統及可讀存儲介質。

背景技術

標識密碼(identity-based?encryption，IBE)是1984年Shamir提出的概念，在標識密碼系統中，用戶的私鑰由密鑰生成中心(key?generation?center，KGC)根據主密鑰和用戶標識計算得出，用戶的公鑰由用戶標識唯一確定，從而用戶不需要通過第三方保證其公鑰的真實性。與基于證書的公鑰密碼系統相比，標識密碼系統中的密鑰管理環節可以適當得到簡化。

標識密碼體制(identity-based?cryptography，IBC)算法的優勢使其具有很大的發展潛力和應用前景，引起了國內外信息安全管理機構、密碼專家和應用系統的關注。至2014年，國際上已有多家機構將IBC算法采納為行業或組織的密碼標準，例如RFC?5091基于身份加密標準#1；超奇異曲線在BF和BB1密碼體制中的應用；RFC?5409使用BF和BB基于身份加密；密碼消息語法的算法(CMS)；RFC?6267MIKEY-IBAKE；多媒體因特網(MIKEY)中基于身份的認證密鑰交換(IBAKE)分發的模式；RFC?6508Sakai-Kasahara密鑰加密(SAKKE)；RFC6509MIKEY-SAKKE；多媒體因特網(MIKEY)Sakai-Kasahara密鑰加密；ISO/IEC?18033-5信息技術-安全技術-加密算法-第五部分：基于標識的密碼；IEEE?P1363.3基于對的算法加密標準(草案)。

而同態加密是一種對密文進行運算的加密方案，計算后的密文進行解密可以得到與直接對原始數據進行計算相同的結果。如今，越來越多人喜歡使用公有云或互聯網存儲數據。然而，不管是任何信息系統，均需要安全性來保證它的完整性、機密性、可用性。例如使用標識密碼算法將數據加密后再存入數據庫中，但是如果需要對加密數據進行操作或運算，則有必要對加密數據進行解密。但是，解密后的數據就不再安全了。同態加密可以很好的解決這一問題，因為它可以直接對密文進行運算，而不需要解密為明文。但現有的標識密碼算法不具有加同態的性質。

發明內容

本發明提供了具備加同態性的加密方法、系統及可讀存儲介質，能夠在保證安全性的同時，使加密算法具有加同態性質。

為了解決上述技術問題，本申請提供如下技術方案：

具備加同態性的加密方法，采用群G_T中元素中g的明文M加上隨機數r次冪產生主要密文C₂，其中群G_T為階為素數N的乘法循環群。

基礎方案原理及有益效果如下：

本方案中，C₂是主要密文，即包含M的密文。不僅采用群G_T中元素中g的明文M次冪，還加上隨機數r次冪產生主要密文C₂，使得主要密文C₂的安全性高。對兩個主要密文C₂和C′₂進行乘法運算時，由于C₂和C′₂均為群G_T中元素，可以直接運算，即指數部分相加，因此該加密過程具有加同態性。而且，當多個主要密文C₂進行運算后，為了得到每一個參與運算的主要密文C₂，對運算結果進行破解的難度大于單獨對一個未進行運算的主要密文C₂進行破解的難度，安全性更高。綜上本方案能夠在保證安全性的同時，使加密算法具有加同態性質。