[发明专利]一种基于SM2签名算法的门限签名方法

说明书

本发明公开了一种基于SM2签名算法的门限签名方法，包括系统建立阶段、签名阶段和验证签名阶段，其中：在系统建立阶段，参与的多个用户联合生成DSA密钥对(x，y＝g^x)，其中y是公开值，x在用户之间共享；在生成签名阶段，采用DSA的签名算法，DSA签名中的随机数k由n个用户共同产生，然后通过同态性加密的性质共同计算得到DSA签名的加密值，最后对该值解密就生成消息摘要的签名。本发明提出一种新的基于sm2算法的门限签名方法，该方法中总成员数n仅要求大于等于t+1，且用户输出的每一步中间结果都可以验证。因此，本发明提出的门限签名方法尚铭等人提出门限签名方案更加灵活，应用范围更广。

技术领域

本发明涉及一种基于SM2签名算法的门限签名方法。

背景技术

国家密码管理局于2010年12月17日发布了SM2椭圆曲线公钥密码算法。SM2算法旨在保障各类信息系统的安全，对我国商用密码产品和信息安全体系建设意义重大。其中，SM2椭圆曲线公钥密码算法包括了数字签名算法、密钥交换协议和公钥加密算法。

普通的签名算法中，私钥仅由1个用户持有。如果该用户私钥被攻击者窃取，则攻击者可以伪造签名。为了避免该风险，Desmedt等人提出了门限签名的思想。在门限签名中，私钥由n个用户组成的群体共享，任意t或更多个成员合作能生成代表群的有效签名，少于t个成员的合作则不能产生代表群的有效签名。

2014年，尚铭等人提出基于sm2算法的门限签名算法。但是，该算法存在以下局限性：(1)群总成员数n必须至少大于等于2t+1。因此不适合(2，3)，(2，2)等区块链签名场景。(2)群中每个用户给出的签名的合法性无法验证，仅能通过最后结果认证。如果签名结果不正确，无法确定出非诚实用户。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供了一种基于SM2签名算法的门限签名方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于SM2签名算法的门限签名方法，包括系统建立阶段、签名阶段和验证签名阶段，其中：在系统建立阶段，参与的多个用户联合生成DSA密钥对(x，y＝g^x)，其中y是公开值，x在用户之间共享；在生成签名阶段，采用DSA的签名算法，DSA签名中的随机数k由n个用户共同产生，然后通过同态性加密的性质共同计算得到DSA签名的加密值，最后对该值解密就生成消息摘要的签名。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：

本发明提出一种新的基于sm2算法的门限签名方法，该方法中总成员数n仅要求大于等于t+1，且用户输出的每一步中间结果都可以验证。

因此，本发明提出的门限签名方法尚铭等人提出门限签名方案更加灵活，应用范围更广。

本发明方法可以应用在区块链系统中支持各类应用，例如：

(1)用户将数字资产存放在合成地址中，双方各掌握一把私钥，不能独自支配资产。在交易资产时双方都需要为交易签名。

(2)例如在一笔交易中，三方分别来自购买方、销售方和仲裁方，每次交易需要购买方、销售方和仲裁方三方签名才能完成交易。

具体实施方式

本方法提出的基于SM2签名算法的门限签名包含三个阶段：系统建立阶段，签名阶段，和验证签名阶段。

在本方法中，引用了以下三个文献中的技术来构造我们的方案。