[发明专利]生成数字签名的系统和方法、非瞬时计算机可读存储介质

说明书

生成数字签名的系统和方法、非瞬时计算机可读存储介质。描述了一种用于生成基于椭圆曲线数字签名算法(ECDSA)的数字签名的系统。在客户端与一组服务器之间初始化Secret‑Share协议，以在该组服务器中共享私匙s的一组共享份额。该组服务器在不重构或揭示私匙A的情况下使用私匙s的一组共享份额来初始化协议以在消息上生成数字签名。该组服务器在私匙A的各共享份额上定期地初始化Secret‑Redistribute协议，以使该组共享份额重新随机化。初始化Secret‑Open协议，以向预期接收方揭示该私匙s，其中，私匙A用于计算该数字签名。

相关申请的交叉引用

这是2014年4月17日提交的标题为“A Method for Secure and ResilientDistributed Generation of Elliptic Curve Digital Signature Algorithm(ECDSA)Based Digital Signature with Proactive Security”的美国第61/981,191号临时专利申请的非临时申请，在此以引证的方式将该申请的全文并入。

技术领域

本发明涉及用于生成基于椭圆曲线数字签名算法(ECDSA)的数字签名的系统，更具体地涉及用于以分布式方式生成基于ECDSA的数字签名的系统。

背景技术

数字签名对安全分布式系统的操作以及认证和访问控制是重要的。基于椭圆曲线数字签名算法(ECDSA)的数字签名例如用于确保在线传输数据的完整性，可以用于在线认证数据和实体，并且还用于各种数字货币和金融交易中。

存在描述生成用于安全系统的数字签名的一些以前的方法。在所并入参考文献列表的第15号参考文献中，协议和算法仅考虑被动攻击方且并不提供主动安全性。被动攻击方仅能够监视被损坏的节点，这与恶意攻击方相反，恶意攻击方能够监视被损坏的节点且使得它们如攻击方期望的发送任意消息。主动安全性使得能够在恶劣环境中以安全、分布式的方式存储信息。在第8号参考文献中，协议和算法考虑针对恶意攻击方的阈值n/3并且不提供主动安全性。

由此，持续需要用使数字签名的计算和存储主动化的一组协议，其中在仍然维持数字签名的机密性和正确性的同时更高阈值的服务器可以被损坏或破坏。

发明内容

本发明涉及一种用于生成基于椭圆曲线数字签名算法(ECDSA)的数字签名的系统，更具体地涉及一种用于以分布式方式生成基于ECDSA的数字签名的系统。该系统包括：一个或更多个处理器和存储器，该存储器具有指令，使得在指令被执行时，一个或更多个处理器执行多个操作。在客户端C与一组n个服务器之间初始化Secret-Share协议，其中，所述客户端C在所述一组n个服务器中共享私匙s的一组共享份额。所述一组n个服务器在不重构或揭示所述私匙s的情况下使用所述私匙s的所述一组共享份额来初始化协议以在消息m上生成数字签名。所述一组n个服务器在所述私匙s的各共享份额上定期初始化Secret-Redistribute协议以使所述一组共享份额重新随机化。

在另一个方面中，初始化Secret-Open协议，以向预期接收方揭示私匙s，其中，所述私匙s用于计算所述数字签名。

在另一个方面中，攻击方为了取得所述私匙s，所述攻击方必须破坏所述一组n个服务器中的多个服务器。

在另一个方面中，所述一组n个服务器中多达n/2的阈值t服务器个可以被完全损坏或破坏，同时所述私匙s的机密性和所述数字签名的正确性保持未被破坏。

在另一个方面中，如果所述私匙s的所述一组共享份额中的大部分未被损坏，那么所述一组n个服务器联合恢复任何被损坏的共享份额。

在另一个方面中，被损坏的服务器被恢复为未损坏状态。

在另一个方面中，本发明还包括一种用于使处理器执行这里所述的操作的方法。