[发明专利]一种轻量级隐私增强的群组消息传送方法

权利要求书

1.一种轻量级隐私增强的群组消息传送方法，其特征在于，包括群组消息签密阶段和群组消息验证阶段二个阶段：

A1群组消息签密阶段；

群组消息签密阶段包括以下具体步骤：

A11群组消息的发送方随机选择整数x，满足x∈[1，q-1]；

整数x是取自乘法群的随机数，q是p-1的一个大素因子，p是一个大素数；

A12群组消息的发送方计算临时加密密钥和临时消息密钥k＝hash(g^xmod p)；

hash是强无碰撞的单向哈希函数，i是特定接收群组内的一个合法成员，满足i∈[1，t]，t是特定接收群组内的合法成员的数目，特定接收群组内的合法成员i的私钥为x_bi，满足x_bi∈_R[1，q-1]，x_bi∈_R[1，q-1]中的R表示私钥x_bi是取自乘法群的随机数，特定接收群组内的合法成员i的相应公钥g是乘法群中的一个q阶元素，q是p-1的一个大素因子，p是一个大素数，mod是代数模运算，g^xmod p和是幂指数模p运算；

A13群组消息的发送方计算消息摘要h₁＝hash(m，ID_a，ID_g，TS_a)，使用临时消息密钥k加密群组通信消息m，得到密文c＝E_k(m，h₁，ID_a，ID_g，TS_a)；

hash是强无碰撞的单向哈希函数，m是群组消息的发送方发往特定接收群组的群组通信消息，ID_a是群组消息的发送方的标识，ID_g是特定接收群组的标识，TS_a是群组消息的发送方使用的保持消息新鲜性的新鲜值，TS_a是一个时间戳，或者是一个随机数，或者是一个序列号，E_k是使用密钥k的对称密钥加密算法；

A14群组消息的发送方计算消息摘要h₂＝hash(k，ID_a，ID_g，TS_a)，使用临时加密密钥k_i加密临时消息密钥k，得到密文

hash是强无碰撞的单向哈希函数，k是所述A12中计算得到的临时消息密钥，ID_a是群组消息的发送方的标识，ID_g是特定接收群组的标识，TS_a是群组消息的发送方使用的保持消息新鲜性的新鲜值，TS_a是一个时间戳，或者是一个随机数，或者是一个序列号，i是特定接收群组内的一个合法成员，满足i∈[1，t]，t是特定接收群组内的合法成员的数目，是使用密钥k_i的对称密钥加密算法；

A15群组消息的发送方计算签名r＝hash(c，c₁，c₂，…，c_t)，s＝x/(r+x_a)mod q；

hash是强无碰撞的单向哈希函数，(c，c₁，c₂，…，c_t)是所述A13和A14计算得到的密文，t是特定接收群组内的合法成员的数目，x是所述A11选取的随机数，x_a是群组消息的发送方的私钥，满足x_a∈_R[1，q-1]，x_a∈_R[1，q-1]中的R表示私钥x_a是取自乘法群的随机数，群组消息的发送方的相应公钥mod是代数模运算，x/(r+x_a)mod q是代数模q运算，是幂指数模p运算；

A16群组消息的发送方广播发送签密密文消息{c，c₁，…，c_i，…，c_t，r，s}给特定接收群组内的合法成员i，(i∈[1，t])；

A2群组消息验证阶段；

群组消息验证阶段包括以下具体步骤：

A21群组消息的接收者i接收签密密文消息{c，c₁，…，c_i，…，c_t，r，s}；

i是特定接收群组内的一个合法成员，满足i∈[1，t]，t是特定接收群组内的合法成员的数目；

A22群组消息的接收者i计算消息摘要r^*＝hash(c，c₁，c₂，…，c_t)，如果r^*与r一致，则继续群组消息验证过程A23，否则，放弃接收到的签密密文消息{c，c₁，…，c_i，…，c_t，r，s}，终止群组消息验证过程，群组消息安全传送失败；

hash是强无碰撞的单向哈希函数；

A23群组消息的接收者i恢复临时加密密钥和临时消息密钥(k,h2)=Dki(ci);]]>

hash是强无碰撞的单向哈希函数，y_a是群组消息的发送方的公钥，x_bi是特定接收群组内的合法成员i的私钥为x_bi，满足x_bi∈_R[1，q-1]，x_bi∈_R[1，q-1]中的R表示私钥x_bi是取自乘法群的随机数，i是特定接收群组内的一个合法成员，满足i∈[1，t]，t是特定接收群组内的合法成员的数目，g是乘法群中的一个q阶元素，q是p-1的一个大素因子，p是一个大素数，mod是代数模运算，是幂指数模p运算，是使用密钥k_i的对称密钥解密算法，与使用密钥k_i的对称密钥加密算法相对应；

A24群组消息的接收者i恢复群组通信消息(m，h₁，ID_a，ID_g，TS_a)＝D_k(c)，如果TS_a是新鲜的，ID_a和ID_g是有效的，则继续群组消息验证过程A25，否则，放弃接收到的签密密文消息{c，c₁，…，c_i，…，c_t，r，s}，终止群组消息验证过程，群组消息安全传送失败；

k是所述A23计算得到的临时消息密钥，D_k是使用密钥k的对称密钥解密算法，与使用密钥k的对称密钥加密算法E_k相对应；

A25群组消息的接收者i计算和如果与h₁一致，与h₂一致，则接受群组消息m，群组消息安全传送结束，否则，放弃接收到的签密密文消息{c，c₁，…，c_i，…，c_t，r，s}，终止群组消息验证过程，群组消息安全传送失败；

hash是强无碰撞的单向哈希函数，(k，h₂)是所述A23计算得到的临时消息密钥，(m，h₁，ID_a，ID_g，TS_a)是所述A24计算得到的群组通信消息。