[发明专利]适于物联网的无证书签名方法

权利要求书

1.一种适于物联网的无证书签名方法，其特征在于它是由下述步骤组成：

A、系统初始化

（A1）确定有限域Zr

Zr∈{0, 1, 2,…, r-1}

其中r是一个大素数，r的长度取值在160～256比特；

（A2）输入安全参数l，密钥生成中心选择一个在有限域Zr上的椭圆曲线y：

,

，，

是椭圆曲线上的一个点，且以P为生成元生成一个阶为q的椭圆曲线群G，其中q是一个l 比特的素数，G上的离散对数问题是难解的，l是长度在160～256比特的正整数；

（A3）产生随机数

密钥生成中心选取随机数，为系统主密钥；

（A4）计算系统公钥

（A5）选择三个安全密码哈希函数：

，

其中是由0和1构成的长度不固定的0、1比特串，∈，H₁是，表示把0和1 构成的长度不固定的0、1比特串和三个G上的元素从左到右联接，再通过哈希算法变换成上的元素；H₂是，表示把0和1 构成的长度不固定的0、1比特串、一个G上的元素、长度不固定的0、1比特串和三个G上的元素从左到右联接，再通过哈希算法变换成上的元素；H₃是，表示把长度不固定的0、1比特串、一个G上的元素、长度不固定的0、1比特串、两个G上的元素和一个上的元素从左到右联接，再通过哈希算法变换成上的元素；

（A6）密钥生成中心公布系统参数 Params

Params:

B、部分私钥解析，输入系统参数Params和传感器节点SN的身份ID，；

（B1）选取随机数

其中，q为椭圆曲线群G的阶；

（B2）确定传感器节点SN的部分私钥部分数据

其中，是椭圆曲线上的一个点；

（B3）计算哈希值

（B4）计算传感器节点SN的部分私钥部分数据

（B5）确定传感器节点SN的部分私钥D_ID

D_ID=(y_ID, d_ID)

（B6）密钥生成中心通过安全信道把部分私钥D_ID 发送给传感器节点SN，传感器节点SN收到部分私钥D_ID后，用户验证是否满足，如果满足则接受该部分私钥，否则要求密钥生成中心重新发送数据；

C、建立秘密值与公钥

（C1）身份为ID的传感器节点 SN随机选取随机数作为自己的秘密值；

（C2）计算部分公钥

（C3）计算传感器节点SN的公钥PK_ID

D、生成签名

（D1）选取随机数；

（D2）计算部分签名

（D3）计算哈希值、

其中，为待签消息；

（D4）计算部分签名

（D5）确定用户签名

（D6）将消息-签名对(m, )通过公开信道发送给验证者；

E、验证签名

（E1）接收方获得传感器节点SN 的消息-签名对(m, )和公钥后，计算哈希值、、；

，

（E2）检查等式是否成立；

如果该等式成立，则签名验证成功，接受该消息-签名对(m, )，否则，签名验证失败，说明签名无效。

2.根据权利要求1所述的适于物联网的无证书签名方法，其特征在于：在系统初始化步骤A中所述的大素数r的取值为160比特、200比特、256比特；系统初始化步骤A、部分私钥解析步骤B、密钥生成步骤C、用户签名步骤D中，椭圆曲线群的阶 q 的长度取值为160比特、200比特、256比特。