[发明专利]一种在标准模型下可证安全的基于属性的签密方法

说明书

本发明公开了一种在标准模型下可证安全的基于属性的签密方法，所述签密为在一个逻辑步骤内同时实现数字签名和加密两种功能。所述签名为发送方以电子形式签名一个消息或文件,签名后的消息或文件能在计算机网络中传送,并表示签名人对该消息或文件的内容负有责任；所述加密为利用技术手段把重要数据进行编码传送。既可以做到对消息的保密传输，还可以对签密者所含的属性进行认证。同时，该方法在标准模型下满足机密性,即在MBDH假设下适应性选择密文攻击下的不可区分性。

技术领域：

本发明属于计算机信息安全技术领域,涉及一种签密方法,尤其是一种在标准模型下可证安全的基于属性的签密方法。

背景技术：

1984年Shamir提出了基于身份的公钥密码体制，其基本思想是用户采用自己的身份信息作为公钥，而用户的私钥由一个可信的第三方产生。基于身份的公钥密码体制以较低的代价解决了基于证书的公钥体制中证书与用户身份的绑定问题，但是也带来了另一个问题就是会泄漏用户身份信息。2005年在欧密会上首次提出了模糊身份的概念，这就是基于属性密码系统的雏形。在一个属性基加密方法中,每个用户都拥有一组属性,一个中心机构拥有一个主密钥。当用户第一次加入属性基加密系统时,中心机构根据该用户的属性,利用主密钥为其产生一个密钥。加密者可以利用一组属性来加密消息,使得只有属性与密文中要求的属性相匹配的用户才能利用其密钥解密密文。由于不同的用户可能有部分相同的属性,所以属性基加密方法可以实现一对多的安全的数据传输，同时它也可以容易地实现解密者身份的隐藏。

在基于属性密码的实际应用中解密者有可能需要对自己收到的密文进行认证。比如，属性集合为A₁的用户收到属性集合为A₂的用户发送的密文C，接收者不仅要解密该密文，而且要验证C的发送者是属性集合为A₁的用户。这时，就要同时用到基于属性的加密和签名两项功能。如果用传统的先签名后加密，则它的计算量和通信成本都将会增加。同时，由于在随机预言机模型中,哈希函数被看作为一个完全随机的理想模型,是一个很强的要求。因此在随机预言机模型下是可证安全的签密方案在具体应用中却无法构造出相应的实例。所以,构造标准模型下安全的基于属性的签密方案既具有较高的安全性同时也具有现实意义,是亟待解决的问题。

发明内容：

本发明的目的在于将线性码上的属性基密码构造方法引入签密之中，提出了一个线性码上的基于属性的签密方法。该方法可以在一个合理的逻辑步骤内同时完成基于属性加密和基于属性签名两项功能，既可以做到对消息的保密传输，还可以对签密者所含的属性进行认证。同时，该方法在标准模型下满足机密性,即在MBDH假设下适应性选择密文攻击下的不可区分性。

本发明的目的是通过以下技术方案来解决的：

本发明是标准模型下安全的基于属性的签密方法。所述签密为在一个逻辑步骤内同时实现数字签名和加密两种功能。所述签名为发送方以电子形式签名一个消息或文件,签名后的消息或文件能在计算机网络中传送,并表示签名人对该消息或文件的内容负有责任；所述加密为利用技术手段把重要数据进行编码传送。

该方法按照以下步骤实施

步骤一、系统建立

1)给定安全系数κ,密钥生成中心(PKG)任意选取素数p阶的循环群G₁，G₂,g是G₁的生成元，双线性映射e：G₁*G₁→G₂，全部属性集合A＝{1，2，…，n-1}；

2)PKG选取一个密码学哈希函数H：{0，1}^*→Z_p；

3)PKG随机选取y∈Z_p，计算Y＝e(g,g)^y；