[发明专利]基于对称密钥池的抗量子计算签密方法和系统

权利要求书

1.基于对称密钥池的抗量子计算签密方法，其特征在于，参与签密的签密方和验密方均配置有密钥卡，密钥卡内存储有对称密钥池；

所述抗量子计算签密方法包括在签密方：

利用密钥卡内的对称密钥池与验密方以密文方式交互双方的公钥；

利用第一随机数和第二随机数生成第一、第二、第三中间参数，包括：

利用第一随机数结合验密方的第一公钥生成参数k1和参数k2；

利用第二随机数生成参数rk1、参数rk2和参数rk3；

将参数k1和参数rk1进行运算得到第一中间参数；

将参数k2和参数rk2进行运算得到第二中间参数；

所述参数rk3作为第三中间参数；

利用第一中间参数加密原文得到密文；

利用哈希函数作用于原文和第二中间参数得到参数r；

利用第一随机数、参数r和签密方的私钥计算得到参数s，再利用第三中间参数加密所述参数s得到参数s’；

将所述第二随机数，所述密文，所述参数r以及所述参数s’作为签密发送给验密方用以进行验密。

2.如权利要求1所述的基于对称密钥池的抗量子计算签密方法，其特征在于，所述利用第一随机数结合验密方的第一公钥生成参数k1和参数k2，包括：

根据公式k＝yb^xmod p计算得到参数k，其中：

yb为验密方的公钥；

x为第一随机数；

p为一素数；

再将所述参数k拆分为所述参数k1和参数k2。

3.如权利要求2所述的基于对称密钥池的抗量子计算签密方法，其特征在于，所述利用第一随机数、参数r和签密方的私钥计算得到参数s的方式为：s＝x/(r+xa)；

其中：

x为第一随机数；

xa为签密方的私钥；

r为参数r。

4.如权利要求2所述的基于对称密钥池的抗量子计算签密方法，其特征在于，所述利用第一随机数、参数r和签密方的私钥计算得到参数s的方式为：s＝x/(1+xa*r)；

其中：

x为第一随机数；

xa为签密方的私钥；

r为参数r。

5.如权利要求3或4所述的基于对称密钥池的抗量子计算签密方法，其特征在于，所述抗量子计算签密方法还包括在验密方：

从签密方接收所述第二随机数，所述密文，所述参数r以及所述参数s’；

利用所述第二随机数生成参数rk1、参数rk2和参数rk3；

利用作为第三中间参数的参数rk3解密所述参数s’得到参数s；

利用签密方的公钥、所述参数r、所述参数s以及验密方的私钥计算得到参数k，再将所述参数k拆分为参数k1和参数k2；

将所述参数k1和所述参数rk1进行运算得到第一中间参数，利用所述第一中间参数解密所述密文得到原文；

将所述参数k2和所述参数rk2进行运算得到第二中间参数，用哈希函数作用于所述原文和所述第二中间参数得到参数r；

将所述参数r与来自签密方的参数r进行对比得到相应的验密结果。

6.如权利要求5所述的基于对称密钥池的抗量子计算签密方法，其特征在于，利用签密方的公钥、所述参数r、所述参数s以及验密方的私钥计算得到参数k的方式为：

k＝(ya*g^r)^s*xbmod p；或k＝(g*ya^r)^s*xbmod p；

其中：

ya为签密方的公钥；

r为参数r；

s为参数s；

xb为验密方的私钥；

p为一素数；

g∈Z_p*是一个q阶生成元，q是p-1的一个素因子。