[发明专利]数字指纹压缩模块生成器及其应用

权利要求书

1.一种数字指纹压缩模块生成器，其特征在于：包括有参数设定模块和压缩函数生成模块；

所述参数设定模块用于设定数字指纹压缩模块的相关参数，相关参数包括有数字指纹压缩模块输出的数字指纹长度m、有限域F_q大小及多变元多项式方程组中每个方程的次数d和项数r，其中数字指纹长度m＝nk，q＝2^k，k为正整数；

所述压缩函数生成模块用于在有限域F_q上随机生成满足上述相关参数的一个多变元多项式方程组，将该多变元多项式方程组作为数字指纹压缩模块；所生成的多变元多项式方程组内所有方程的最高项次数必须大于2，设定多变元多项式方程组中的方程个数为n，根据n设定多变元多项式方程组中的变元个数为p，其中p＞n。

2.利用权利要求1所述的数字指纹压缩模块生成器，其特征在于：多变元多项式方程组的变元个数p设定为2n。

3.利用权利要求2所述数字指纹压缩模块生成器实现的数字指纹生成方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤1，填充报文，将填充后的报文分为L个分组M₀，…，M_L-1，其中任一分组M_i的长度为m位，i的取值范围为{0，……，L-1}；再将每个分组M₀，…，M_L-1分别编码成有限域F_q上一个n维向量；

步骤2，设定一个n维向量作为初始向量IV；

步骤3，采用数字指纹压缩模块生成器所生成的数字指纹压缩模块对报文逐步进 行分组压缩，压缩过程从初始向量IV采用用户密钥Key加密后，与分组M₀的级联开始；按分组号逐步执行将第i步的状态变量CV_i和分组M_i级联起来作为第i+1步的状态变量CV_i+1，即CV_i+1＝CF(CV_i||M_i)，其中CF为数字指纹压缩模块，CV_i||M_i表示将有限域F_q上两个n维向量级联为一个2n维向量；最后第L-1步中，状态变量CV_L-1和分组M_L-1级联得到状态变量CV_L；

步骤4，将状态变量CV_L作为数字指纹输出。

4.如权利要求3所述的数字指纹生成方法，其特征在于：所述用户密钥Key采用有限域F_q上的一个n维向量，通过初始向量IV与用户密钥Key逐位异或实现加密。

5.如权利要求4所述的数字指纹生成方法，其特征在于：当数字指纹机制不需带密钥时，将用户密钥Key设为n维零向量。

6.利用权利要求1所述数字指纹压缩模块生成器实现的数据完整性检测方法，其特征是：首先将数字指纹压缩模块生成器所生成数字指纹压缩模块整体作为数据发送方和数据接收方共同的私钥；数据发送方根据私钥生成数据文件的数字指纹，并将数据文件和数字指纹一起发送给数据接收方；数据接收方收到数据发送方发送的数据文件和数字指纹后，用自己的私钥生成所接收到数据文件的数字指纹，并与收到的数字指纹相比较，若两个数字指纹相同，则判断数据文件未被篡改，否则数据文件已被篡改；

其中数据发送方和数据接收方根据私钥生成数字指纹包括以下步骤，

步骤一，将数据文件作为报文进行填充，将填充后的报文分为L个分组M₀，…，M_L-1，其中任一分组M_i的长度为m位，i的取值范围为{0，……，L-1}；再将每个分组M₀，…，M_L-1分别编码成有限域F_q上一个n维向量； 

步骤二，设定一个n维向量作为初始向量IV；

步骤三，采用数字指纹压缩模块生成器所生成的数字指纹压缩模块对报文逐步进行分组压缩，压缩过程从初始向量IV与分组M₀的n维向量级联开始；按分组号逐步执行将第i步的状态变量CV_i和分组M_i级联起来作为第i+1步的状态变量CV_i+1，即CV_i+1＝CF(CV_i||M_i)，其中CF为数字指纹压缩模块，CV_i||M_i表示将有限域F_q上两个n维向量级联为一个2n维向量；最后第L-1步中，状态变量CV_L-1和分组M_L-1级联得到状态变量CV_L；

步骤四，将状态变量CV_L作为数字指纹输出。