[发明专利]基于非对称密钥池的抗量子计算代理数字签名方法、签名系统以及计算机设备

权利要求书

1.一种基于非对称密钥池的抗量子计算代理数字签名方法，其特征在于，参与的各方分别持有密钥卡，各密钥卡存储有相同的公钥池、各方的公钥指针随机数以及已方的签名私钥，所述公钥指针随机数用于在公钥池中提取对应的签名公钥，同一方的签名私钥和签名公钥用于相应的加解密运算；

各密钥卡中还存储有已方的传输私钥，所述公钥指针随机数还用于在公钥池中提取对应的传输公钥，所述传输私钥和传输公钥用于相应的加解密运算；

所述抗量子计算代理数字签名方法包括：

步骤1，原始签名方利用原始签名方的签名私钥生成代理密钥，并将待签名的原文、所述代理密钥以及与原始签名方的签名公钥相应的公钥指针随机数发送给代理签名方，其中原始签名方向代理签名方发送所述公钥指针随机数时，采用代理签名方的传输公钥加密；

步骤2，代理签名方利用已方的传输私钥相应解密后，根据所述公钥指针随机数从已方的密钥卡中得到原始签名方的签名公钥，利用该签名公钥对所述代理密钥进行验证；验证通过后代理签名方利用代理密钥对所述原文进行签名运算生成文件签名，并将所述原文、所述文件签名以及所述公钥指针随机数发送给验证方；

步骤3，验证方根据所述公钥指针随机数从已方的密钥卡中得到原始签名方的签名公钥，利用该签名公钥对所述文件签名进行验证。

2.如权利要求1所述基于非对称密钥池的抗量子计算代理数字签名方法，其特征在于，所述公钥指针随机数公钥池中提取对应的公钥时，包括用公钥指针函数作用于该公钥指针随机数到公钥指针，公钥池中，该公钥指针指向的位置所存储的即为对应的公钥。

3.如权利要求1所述基于非对称密钥池的抗量子计算代理数字签名方法，其特征在于，步骤2中，代理签名方向验证方发送所述公钥指针随机数时，采用验证方的传输公钥加密；步骤3中，验证方利用已方的传输私钥相应解密。

4.如权利要求3所述基于非对称密钥池的抗量子计算代理数字签名方法，其特征在于，步骤1中，原始签名方向代理签名方发送所述代理密钥时，所述代理密钥采用第一随机数加密，且该第一随机数利用代理签名方的传输公钥加密发送给代理签名方；步骤2中，代理签名方相应解密获得所述代理密钥。

5.如权利要求4所述基于非对称密钥池的抗量子计算代理数字签名方法，其特征在于，步骤2中，代理签名方向验证方发送所述文件签名时，所述文件签名采用第二随机数加密，且该第二随机数利用验证方的传输公钥加密发送给验证方；步骤3中，验证方相应解密获得所述文件签名。

6.一种基于非对称密钥池的抗量子计算代理数字签名系统，包括原始签名方、代理签名方和验证方，其特征在于，各方分别持有密钥卡，各密钥卡存储有相同的公钥池、各方的公钥指针随机数以及已方的签名私钥，所述公钥指针随机数用于在公钥池中提取对应的签名公钥，同一方的签名私钥和签名公钥用于相应的加解密运算；

各密钥卡中还存储有已方的传输私钥，所述公钥指针随机数还用于在公钥池中提取对应的传输公钥，所述传输私钥和传输公钥用于相应的加解密运算；

所述抗量子计算代理数字签名系统包括：

第一模块，用于原始签名方利用原始签名方的签名私钥生成代理密钥，并将待签名的原文、所述代理密钥以及与原始签名方的签名公钥相应的公钥指针随机数发送给代理签名方，其中原始签名方向代理签名方发送所述公钥指针随机数时，采用代理签名方的传输公钥加密；

第二模块，用于代理签名方利用已方的传输私钥相应解密后，根据所述公钥指针随机数从已方的密钥卡中得到原始签名方的签名公钥，利用该签名公钥对所述代理密钥进行验证；验证通过后代理签名方利用代理密钥对所述原文进行签名运算生成文件签名，并将所述原文、所述文件签名以及所述公钥指针随机数发送给验证方；

第三模块，用于验证方根据所述公钥指针随机数从已方的密钥卡中得到原始签名方的签名公钥，利用该签名公钥对所述文件签名进行验证。