[发明专利]一种无证书的组合密钥产生及应用方法

权利要求书

1.一种无证书的组合密钥产生及应用方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.服务器端生成椭圆曲线和2^h×2^k的私钥种子矩阵skm、2^h×2^k的公钥种子矩阵pkm，并公布所述椭圆曲线的参数和所述公钥种子矩阵pkm，所述椭圆曲线的参数包括椭圆曲线基点G；

S2.客户端生成个体标识ID、部分签名私钥xID和部分签名公钥PK_uk，并把个体标识ID、部分签名公钥PK_uk上传至服务器端；

S3.服务器端生成个体标识私钥SK_ID和个体标识公钥PK_ID，并生成服务器端随机私钥rID和服务器端随机公钥PK_rID；

S4.服务器端根据所述个体标识私钥SK_ID、个体标识公钥PK_ID、服务器端随机私钥rID和服务器端随机公钥PK_rID生成个体加密公钥PKE和个体解密私钥SKE，并生成个体验签名公钥PKS；

S5.服务端将所述个体解密私钥SKE通过安全渠道下发至客户端，并广播个体标识ID、个体加密公钥PKE和个体验签名公钥PKS；

S6.客户端通过所述部分签名私钥xID和个体解密私钥SKE生成个体签名私钥SKS，通过个体解密私钥SKE解密加密信息，通过个体签名私钥SKS签名验证信息；

S7.一般客户端通过个体加密公钥PKE加密解密信息，通过个体验签名公钥PKS验证签名信息。

2.根据权利要求1所述的无证书的组合密钥产生及应用方法，其特征在于，所述私钥种子矩阵skm中任意两元素的值均不相同，所述公钥种子矩阵pkm中任意两元素的值均不相同。

3.根据权利要求2所述的无证书的组合密钥产生及应用方法，其特征在于，所述步骤S1中服务器端生成私钥种子矩阵skm的方法包括：以m个比特位的二进制整数表示所述私钥种矩阵中的每一个元素，并将每个元素按比特位从低至高依次划分为占Lr个比特位的低位随机区、占h个比特位的低位常值区、占2^h×k个比特位的中位构造区和占h+2个比特位的高位常值区，其中Lr>2^h×k+2h；所述低位随机区中各比特位随机填充，所述低位常值区中各比特位均为0；所述高位常值区中各比特位均为0；构造所述中位构造区使得所述私钥种矩阵skm中任意两个元素的中位构造区的二进制值均不相同；

所述步骤S1中服务器端生成公钥种子矩阵的方法包括：将所述椭圆曲线基点G与所述私钥种子矩阵skm中的每个元素相乘，得到所述公钥种子矩阵pkm。

4.根据权利要求3所述的无证书的组合密钥产生及应用方法，其特征在于，构造所述中位构造区使得所述私钥种矩阵skm中任意两个元素的中位构造区的二进制值均不相同的步骤包括：

S1.1.对于所述私钥种子矩阵skm中的第i(i＝1,2,...,2^h)行，该行每个元素的中位构造区从低位至高位的第k×(i-1)+1位至第k×i位随机填充占k个比特位的不重复的二进制数；所述每个元素的中位构造区的其它比特位均填充0；

S1.2.对所述私钥种子矩阵skm中的第i(i＝1,2,...,2^h)行，生成一个占2^h×k个比特位随机二进制数，所述私钥种子矩阵skm的第i(i＝1,2,...,2^h)行中的每个元素中位构造区的二进制数与所述随机二进制数相加，得到增加随机数后的私钥种子矩阵skm的第i(i＝1,2,...,2^h)行。