[发明专利]资源受限的独立群密钥更新方法

权利要求书

1.资源受限的独立群密钥更新方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、消息发送者发送明文m；

S2、密钥管理中心KMC分发更新密钥Kl′和Kj′，进行注册或注销；

S3、更新密钥Kl′和加密算法对明文m加密得到密文c＝EKl′(m)；

S4、将密文c发送给下一节点；

S5、更新密钥Kj′和解密算法对密文c解密得到明文m；

S6、执行独立密钥管理协议；对于非更新节点的密钥保持不变；对于更新节点，若m＝D_kj′(c)，则密钥kj′更新；

S7、网络运行；

所述步骤S6的独立密钥管理协议中包含n个空间实体消息接收方，定义E_k(·)为对称密钥加密算法、D_k(·)为对称密钥解密算法、H(·)为哈希函数，具体包含以下步骤：

S61、独立密钥管理协议的初始化；

S62、独立密钥管理协议加密阶段；

S63、独立密钥管理协议更新阶段；

所述步骤S61执行以下子步骤：

S611、密钥管理中心KMC从整数域Z_P内随机选择α+β个随机数{a₁,a₂,...,a_α-1,b₁,b₂,...,b_β-1,S_k1,S_k2}并秘密保存；

S612、密钥管理中心KMC随机选择x+yn(x+y＞α+β-2,y＜β-1,x＞α-1)个不同的元素；

S613、密钥管理中心KMC将S_k1S_k2作为主加密密钥，计算消息发送者的加密主密钥Q_S；

S614、密钥管理中心KMC选择两个元素Q₁，Q₂∈G₁，并计算：

V^*＝f(V)P＝g₁(V)g₂(V)P

＝{g₁(v_0,1)g₂(v_0,1)P,g₁(v_0,2)g₂(v_0,2)P,...,g₁(v_0,x)g₂(v_0,x)P}

步骤S62执行以下子步骤：

S621、随机选择一个秘密数r，计算

S622、密钥管理中心KMC计算加密密钥k＝(k₁,k₂)＝H(id||P^*||Q_s||r)、以及mac＝H(m,k₂)和λ＝e(Q_S,Q₂)^rk；

S623、密钥管理中心KMC计算

S^**＝rS^*＝{rg₁(v_0,1)g₂(v_0,1)P,rg₁(v_0,2)g₂(v_0,2)P,...,rg₁(v_0,x)g₂(v_0,x)P}和

S624、密钥管理中心KMC公布加密信息

所述步骤S63具体包含：

a、当有新节点加入时，定义新加入的节点为user_n+1，执行以下子步骤：

S631、密钥管理中心KMC为user_n+1选择y个随机数R_n+1＝{v_n+1,1,v_n+1,2,...,v_n+1,y}，得到新集合{R_j|j∈{1,2,...,n+1}}；

S632、密钥管理中心KMC注销方程g₂(x)，随机选择系数{b′₁,b′₂,...,b′_β-1,S′_k2}，得到方程令一元α+β-2次方程f'(x)为：

S633、密钥管理中心KMC重新计算V^*和

V^*＝f′(V)P＝g₁(V)g′₂(V)P

＝{g₁(v_0,1)g'₂(v_0,1)P,g₁(v_0,2)g'₂(v_0,2)P,...,g₁(v_0,x)g'₂(v_0,x)P}

b、当有节点退出时，定义退出的节点为user_n，执行以下子步骤：

S634、密钥管理中心KMC注销方程g₂(x)，将user_n对应的值R_n＝{v_n,1,v_n,2,...,v_n,β}从集合{R_j|j∈{1,2,...,n}}中删除；

S635、密钥管理中心KMC随机选择系数{b₁′,b′₂,...,b′_β-1,S′_k2}，得到方程

则令一元α+β-2次方程f'(x)为:

S636、密钥管理中心KMC重新计算V*和

V^*＝f'(V)P＝g₁(V)g'₂(V)P

＝{g₁(v_0,1)g'₂(v_0,1)P,g₁(v_0,2)g'₂(v_0,2)P,...,g₁(v_0,x)g'₂(v_0,x)P}