[发明专利]一种基于身份的公钥系统的密钥分配方法

说明书

技术领域

本发明涉及信息安全技术，具体地说是一种基于身份的(基于ID-Based)公钥系统的密钥分配方法。

背景技术

密钥分配是通信和网络安全中的一个主要问题。从安全的角度考虑，大多数网络，尤其是无线网络，都可以看成是广播网络，也就是接入网络的任何用户可以访问经过的所有信息。这就导致了信息在网络上传输的安全问题，例如信息的机密性和认证性问题。加密是通常采用的方法来保护网络上传输的信息。如果采用传统的对称加密方法，例如DES，则必须以安全的方式将密钥分配给相应的网络用户，这通常由在线的密钥服务器来完成。密钥分配指的是一个中心可以将秘密信息以安全的方式分配给特定的网络用户群。广播加密包括一个密钥的预分配阶段，也就是加密的广播信息可以被指定的用户群解密，而解密的信息就是分配给特定用户群的会话密钥，这个密钥可以用于随后的广播信息的加密。采用广播加密进行密钥分配是非常有效的方法，这是因为在线的密钥中心和各个用户之间不再需要存在安全保密的信道用于密钥分配和更新。传统群密钥分配方法，包括以下的步骤：

1.密钥中心产生会话密钥k

2.密钥中心利用用户1的公钥对会话密钥进行加密，得到密文E_PK1(k)

3.密钥中心广播密文E_PK1{k}

4.用户1收到密文E_PK1{k}

5.用户1利用自己的私钥对其进行解密，D_SK1(E_PK1(k))＝k

6.对于用户群中的其它用户{用户2，用户3，…用户n}，重复步骤2到步骤3，直到所有用户获得会话密钥k。

该方法密钥中心需要进行n次加密，n次广播才能完成会话密钥的分配。

发明内容

本发明是为了克服现有技术存在的上述缺点而提供的一种基于身份的公钥系统的密钥分配方法，只要经过一次加密和一次广播便可完成会话密钥的分配。

本发明提供一种基于身份的公钥系统的密钥分配方法，其特点是采用广播加密方法，

一个密钥中心，负责会话密钥的产生和分配；

一个包括n个用户的用户群，会话密钥的使用者；

每个用户向密钥中心提交一个标识符，密钥中心提供每个用户一个公钥和一个私钥；

密钥中心通过一次加密广播分发密文，完成向n个用户分配加密后的会话密钥，用户群中的用户利用一次解密获得会话密钥，从而完成会话密钥的分配；

上述一种基于身份的公钥系统的密钥分配方法，其中，所述的会话密钥的分配包括：

a-1、密钥中心产生系统主密钥；

a-2、密钥中心根据用户的身份信息确定并分发用户的公钥和私钥；

a-3、密钥中心产生会话密钥；

a-4、密钥中心利用n个用户的公钥产生n个辅助密钥；

a-5、密钥中心利用系统主密钥和n个辅助密钥对会话密钥进行加密；

a-6、密钥中心将会话密钥的密文进行广播发送；

b、解密获得密钥过程，包括以下步骤：

b-1、n个用户中的任意一个利用自己的私钥对密文进行解密，从而获得密钥中心分配的会话密钥。

上述一种基于身份的公钥系统的密钥分配方法，其中，所述的用户群中的每个用户向密钥中心提交的标识符为用户自己的身份信息，包括表示用户身份信息的任意字符串。

上述一种基于身份的公钥系统的密钥分配方法，其中，所述的表示用户身份信息的任意字符串包括姓名、电子邮件地址。

上述一种基于身份的公钥系统的密钥分配方法，其中，所述的用户的公钥由密钥中心利用Hash函数计算(对用户的身份信息进行Hash运算)得到。

上述一种基于身份的公钥系统的密钥分配方法，其中，所述的用户的私钥由系统主密钥与用户公钥的标量乘积得到。

上述一种基于身份的公钥系统的密钥分配方法，其中，所述的系统主密钥由密钥中心从集合{1，2，3，.....，q-1}中随机选择一个整数得到。

由于本发明采用了以上的技术方案，和传统的非对称密码系统相比，具有以下的特点：验证用户公钥的有效性和使用用户的公钥进行加密、签名可以在一个广播中完成。具有加密可靠、方法简单的优点。

附图说明

本发明的具体特征、性能由以下的实施例及其附图进一步描述。

图1是本发明密钥分配方法的流程示意图。

具体实施方式