[发明专利]基于公共非对称密钥池的抗量子计算的签章方法和签章系统

说明书

本发明公开了一种基于公共非对称密钥池的抗量子计算的签章方法和签章系统，签章方法包括：预颁发密钥卡，密钥卡内存储有电子印章和非对称密钥池，且进行签章和验章所使用的密钥卡中配置有相同的非对称密钥池；签章时利用密钥卡内的电子印章对文件进行签章，生成带有电子签章的文件；所述电子签章中至少包括由印章公钥参与生成的印章签名，以及利用印章公钥结合密钥卡内的非对称密钥池生成的抗量子计算公钥；验章时利用非对称密钥池从所述抗量子计算公钥中提取印章公钥，并利用印章公钥对印章签名进行验证。

技术领域

本发明涉及安全通信领域，尤其是一种使用密钥卡实现抗量子计算的电子印章方法。

背景技术

电子印章，也叫做数字印章，是数字签名的一种可视化的表现形式，亦可以理解为传统的印章及手写签名的电子化，它的功能类似于使用在纸质文档上的传统印章或手写签名。需要加盖电子印章的对象是电子文档，这些电子文档也要在网络环境中传输，这使得电子印章应用系统变得相对复杂。因此，电子印章并不等同于简单的电子印章图片，它必须具备易用性、安全性、扩展性等三种基本特性。

电子印章系统主要用于保障在开放的网络环境下，系统中流转的公文的真实有效、不被篡改。系统以密码学为理论基础，为依托，结合数字水印技术、数据库技术、组件技术等，实现电子文档的盖章效果，文档验证、打印控制、权限控制、证书管理等功能。同时，电子印章系统解决了当下传统印章所遇到的最大问题，就是传统印鉴技术与现代无纸化办公之间的矛盾。在一个信息自动化的环境下，所有的公文都以数字文档的形式存在，传统的盖章或签名的确认方式在这种环境下将无法继续使用。另外，在网络技术如此发达的今天，很多文件却必须靠邮寄的方式来传递，这对于一个跨地域、多部门的工作来说，也会严重影响其效率和成本。

目前，用户对电子印章及其相关产品的需求也越来越迫切，很多政府机关和企业已经明确提出希望能够使用电子印章，从而促进办公电子化，提高现有系统的安全性，增加效率。政府和专家也对电子签名、电子印章技术相当重视，可靠的电子签名与手写签名或者盖章具有同等的法律效力。并指出，安全电子印章是我国印章史上的一场革命。中国安全电子印章管理应用系统将世界上先进的数字认证技术应用于印章治安管理中，强化对电子印章的制作和应用各个环节的管理，确保电子印章持有者身份真实可靠。相信不远的将来电子印章一定会在办公自动化、企业信息化、电子商务和电子政务等许多领域广泛应用。

量子计算机在密码破解上有着巨大潜力。当今主流的非对称(公钥) 加密算法，如RSA加密算法，大多数都是基于大整数的因式分解或者有限域上的离散对数的计算这两个数学难题。它们的破解难度也就依赖于解决这些问题的效率。传统计算机上，要求解这两个数学难题，花费时间为指数时间(即破解时间随着公钥长度的增长以指数级增长)，这在实际应用中是无法接受的。而为量子计算机量身定做的秀尔算法可以在多项式时间内(即破解时间随着公钥长度的增长以k次方的速度增长，其中k为与公钥长度无关的常数)进行整数因式分解或者离散对数计算，从而为RSA、离散对数加密算法的破解提供可能。

现有技术存在的问题:

1.现有技术中，由于量子计算机能快速通过公钥得到对应的私钥，因此基于公私钥的数字签名方法被量子计算机破解，导致基于数字签名技术的电子印章也被量子计算机破解。

2.现有技术中，基于公私钥的数字签名的输入和输出均可被他方所知，在量子计算机存在的情况下，可能被推导出私钥，导致电子印章被量子计算机破解。

发明内容

为了进一步提高签章的安全性，本发明提供一种利用电子印章进行签章的方法。

一种基于公共非对称密钥池的抗量子计算的签章方法，包括：

分别向印章服务器以及各客户端预颁发密钥卡，其中客户端的密钥卡内存储有印章图片和非对称密钥池；

印章服务器密钥卡内存储有电子印章和非对称密钥池，且各密钥卡中均配置有随机数发生器以及相同的非对称密钥池；