[发明专利]一种可净化签名的生成、净化和验证方法及其隐私保护方法

说明书

本发明涉及一种具有隐私保护功能的可净化签名的生成、净化和验证方法。其中可净化签名的生成方法具体包括：步骤101，利用等价类签名算法为所述签名者S的公钥生成等价类签名θ和ω；步骤102，将给定消息m分解为消息块，根据所述给定消息和签名者私钥，生成每一消息块m_i的签名σ_i，其中为i为消息块的标识；步骤103，将签名σ_i组合为原始签名σ；步骤104，选取随机数r，利用加法循环群算法生成点R和点Q的二维坐标；步骤105，为所述给定消息m相关的辅助信息生成对应密文c；步骤106，将生成上述信息发送给所述净化者Z。基于本发明中所述方法，能够在确保数据的完整性、真实性和可用性的同时，保证数据的隐私性和不可伪造性。

技术领域

本发明涉及数字签名，更具体地，涉及一种基于可净化签名的生成、净化和验证方法及基于可净化签名的隐私保护方法。

背景技术

数字签名是保障网络安全的密码技术之一。签名消息一旦被修改将会导致原始签名无效的特性，因而通过对原始消息添加签名能够实现数据的完整性、真实性和不可抵赖性。然而，在许多实际应用场景中，用户希望在保证数据完整性和可用性的同时，其隐私敏感信息也能够得以保护。解决上述问题的一种方案就是要求签名者仅对当前应用相关的数据进行签名。但是，每当有该信息的新子集需要共享时，就必须重复签名这一过程。这将产生过高的开销，在实际场景中不实用。

Ateniese等人提出了可净化签名的概念。可净化签名是一类支持对签名消息进行受控修改的数字签名技术，净化者在不与原始签名者产生任何交互的情况下，可以实现对已签名消息的修改，同时能够派生修改后的消息的有效签名，因此能够在保证数据的完整性和真实性的同时有效隐藏用户的敏感信息。

然而，目前基于可净化签名的隐私保护方案中，仍然缺少安全高效的保护方案。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种可净化签名的生成、净化和验证方法及其隐私保护方法。该方法在确保数据的完整性、真实性和可用性的同时还能够保证数据的隐私性和不可伪造性，具有安全性高、实现简单、验证高效等特点。

本发明采用如下的技术方案。

本发明第一方面，提供一种可净化签名的生成方法，包括以下步骤：步骤101，根据签名者S的私钥和公钥、净化者Z的公钥，利用等价类签名算法为签名者S的公钥生成等价类签名和ω；步骤102，将给定消息m分解为l个相同长度的消息块m₁，m₂，…，m_l，根据给定消息m＝{m₁，m₂，…，m_l}和签名者S的私钥，生成签名者S对给定消息中每一消息块m_i的签名σ_i，其中为i为消息块的标识，且i∈ {1，…，l}；步骤103，将生成的每一消息块m_i的签名σ_i组合为原始签名σ，其中，σ＝{σ₁，σ₂，…，σ_l}；步骤104，选取一个随机数r，根据净化者Z的公钥和随机数r，利用加法循环群算法生成点R和点Q的二维坐标；步骤105，根据点R和点Q的二维坐标和给定消息m中允许修改的消息块的信息，为给定消息m相关的辅助信息生成对应密文c；步骤106，将生成的签名者S的公钥的等价类签名和ω、签名者S的公钥、给定消息m的原始签名σ和辅助信息密文c发送给净化者Z。