[发明专利]非对称加解密方法和装置

说明书

本发明揭示了一种的非对称加解密方法和装置，拥有标识ID的解密端向密钥生成中心申请标识私钥，密钥生成中心采用满足一定条件的基于离散对数问题的数字签名方法生成对标识ID的签名，并将预签名Π和签名结果的第二部分S作为标识私钥，解密端使用S作为解密私钥，并将Π作为其公钥的生成因子进行公开；加密端获取Π通过公式计算出S对应的公钥，采用基于离散对数问题构造的加密方法加密消息，解密端使用S进行解密；如果有必要，解密端可以对S进行变换加入其选择的随机数，并对Π作相应变换后再公开；本申请提供的方法和装置无需交换证书，用户只需公开公钥生成因子即可，加密方法简单、安全。

技术领域

本发明涉及到数字签名解密领域，特别是涉及到一种非对称加解密方法和装置。

背景技术

标识密码算法使用用户的标识和系统的公开信息计算用户的标识公钥，用户间通信无需交换证书或公钥。这类系统的显著优点是管理简单，但大多数标识密码算法都采用双线性对进行构造，因双线性对运算复杂，这类算法在一些计算能力很低的嵌入式设备上执行面临挑战。使用该方法无需交换证书，用户只需公开公钥生成因子。

发明内容

本发明的主要目的为提供一种使用该方法无需交换证书，用户只需公开公钥生成因子的非对称加解密方法和装置。

为了实现上述发明目的，本发明提出一种非对称加解密方法，包括：

解密端获取密钥生成中心生成对应所述解密端的标识ID的标识私钥T；其中，所述密钥生成中心执行预设的数字签名方法MA，随机生成签名公私密钥对作为标识密码系统参数P和主密钥ms，所述密钥生成中心执行所述数字签名方法MA的签名过程对所述标识ID进行数字签名，产生预签名∏以及包含两部分的签名值(R，S)，将所述预签名∏及第二部分签名值S作为标识私钥T＝(∏，S)；

解密端使用预签名∏作为其公钥的生成因子X公开，在获得加密端的密文C后，使用S作为解密私钥Y按照预设的非对称加密方法MB的解密过程对密文C解密，其中，所述密文C由加密端根据系统参数P、标识ID、公开的公钥生成因子X，计算S对应的公钥Q后使用所述非对称加密方法MB的加密过程加密消息M后生成。

进一步地，所述数字签名方法MA是基于离散对数问题的签名方法，所述密钥生成中心基于离散对数问题构造，其给定循环群的生成元G和群中一个随机元素[k]G，其中[k]G表示k个G按照循环群的运算规则进行k次乘法运算；根据公开的系统参数P、标识ID、公钥生成因子X，能够计算出Y作为私钥对应的公钥[Y]G。

进一步地，通过所述密钥生成中心执行预设的数字签名方法MA的过程，包括：

选择阶为q的循环群的生成元G，随机生成整数ms满足0msq，计算H＝[ms]G，设置系统参数P＝G,H＝[ms]G，ms作为主密钥。

进一步地，所述数字签名方法MA生成所述标识私钥T的过程，包括：

通过密钥生成中心随机生成整数k满足0kq；

通过密钥生成中心计算预签名∏＝[k]G；

通过密钥生成中心计算签名第一部分R＝HASH(F(ID,其他信息Α),∏)modq,其中Α包括循环群的生成信息、G，[k]G，其中F操作为哈希运算或者字符串拼接；

通过密钥生成中心计算签名值第二部分S＝W(k,R,ms)，其中，W运算要求当X＝∏,Y＝S时,根据P＝G，H＝[ms]G，X能够计算Q＝[Y]G；

通过密钥生成中心生成标识私钥T＝(∏，S)。

进一步地，所述标识私钥T和公钥生成因子X的生成方法，包括：

解密端随机生成成整数n满足0nq；

计算解密端部分公钥[n]G后提供给所述密钥生成中心；