[发明专利]一种高效无证书公钥加密方法

权利要求书

1.一种高效无证书公钥加密方法，用户能在无证书环境对通信内容进行加密，其特征在于，包括下列步骤：

步骤1：系统参数设置：

选择素数p，设置循环加法群G₁和循环乘法群G₂，G₁、G₂阶数均为p；设置P为G₁的某一生成元；设置双线性映射定义5个安全哈希函数，H₁:H₂:H₃:G₂→{0,1}ⁿ，H₄:H₅:{0,1}ⁿ→{0,1}ⁿ；密钥生成中心KGC从有限域中随机选择主密钥s并计算出主公钥P_pub＝sP和参数

其中，{0,1}^*表示任意比特长的二进制序列组成的集合，n为明文长度，{0,1}ⁿ表示n比特长的二进制序列组成的集合，表示有限域；

公开系统参数

步骤2：提取部分私钥：

用户将自己的身份ID_U发送给KGC，KGC计算部分私钥并把部分私钥D_U返回给用户；

步骤3：设置公钥：

用户从有限域中随机选择秘密值x_U，并生成公钥PK_U＝x_U(H₁(ID_U)P+P_pub)；

步骤4：设置私钥：

用户使用部分私钥D_U，秘密值x_U，公钥PK_U和用户身份ID_U，计算完整私钥

步骤5：加密：

作为发送方的用户生成明文m∈{0,1}ⁿ，获取作为接收方的用户的身份信息ID_U和公钥PK_U；

发送方生成密文c并发送给接收方，其中生成密文c的具体过程为：

随机选择n比特长的二进制序列，记为σ∈{0,1}ⁿ，计算参数x＝H₄(σ,m)；

计算参数r＝g^x和

计算参数U＝x(PK_U+H₂(PK_ID)(H₁(ID_U)P+P_pub))；

计算参数

生成密文c＝(T,U,W)；

步骤6：解密：

作为接收方的用户获取密文c，并使用本端的完整私钥S_U进行解密处理：

根据公式计算参数r，根据公式得到参数σ，以及根据公式得到明文m；

验证本端计算得到的r是否等于若是，则返回明文m，解密成功；如果不等，则返回错误信息。