[发明专利]资源受限的独立群密钥更新方法

摘要

本发明公开资源受限的独立群密钥更新方法，包括以下步骤S1、消息发送者发送明文m；S2、密钥管理中心KMC分发更新密钥Kl′和Kj′，进行注册或注销；S3、更新密钥Kl′和加密算法对明文m加密得到密文c＝EKl′(m)；S4、将密文c发送给下一节点；S5、更新密钥Kj′和解密算法对密文c解密得到明文m；S6、执行独立密钥管理协议；对于非更新节点的密钥保持不变；对于更新节点，若m＝Dkj′(c)，则密钥kj′更新；S7、网络运行；通过门限密钥共享秘密乘积机制和双线性对设计独立密钥管理协议，群组成员具有满足密钥独立性的解密密钥，公开加密密钥更新不会破坏非更新成员解密密钥的有效性，减少密钥更新延时和计算开销，适用计算和延时受限的无线网络场景。

主权项

资源受限的独立群密钥更新方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、消息发送者发送明文m；S2、密钥管理中心KMC分发更新密钥Kl′和Kj′，进行注册或注销；S3、更新密钥Kl′和加密算法对明文m加密得到密文c＝EKl′(m)；S4、将密文c发送给下一节点；S5、更新密钥Kj′和解密算法对密文c解密得到明文m；S6、执行独立密钥管理协议；对于非更新节点的密钥保持不变；对于更新节点，若m＝Dkj′(c)，则密钥kj′更新；S7、网络运行；所述步骤S6的独立密钥管理协议中包含n个空间实体消息接收方，定义Ek(·)为对称密钥加密算法、Dk(·)为对称密钥解密算法、H(·)为哈希函数，具体包含以下步骤：S61、独立密钥管理协议的初始化；S62、独立密钥管理协议加密阶段；S63、独立密钥管理协议更新阶段；所述步骤S61执行以下子步骤：S611、密钥管理中心KMC从整数域ZP内随机选择α+β个随机数{a1,a2,...,aα‑1,b1,b2,...,bβ‑1,Sk1,Sk2}并秘密保存；S612、密钥管理中心KMC随机选择x+yn(x+y＞α+β‑2,y＜β‑1,x＞α‑1)个不同的元素；S613、密钥管理中心KMC将Sk1Sk2作为主加密密钥，计算消息发送者的加密主密钥QS；S614、密钥管理中心KMC选择两个元素Q1，Q2∈G1，并计算：V*＝f(V)P＝g1(V)g2(V)P＝{g1(v0,1)g2(v0,1)P,g1(v0,2)g2(v0,2)P,...,g1(v0,x)g2(v0,x)P}步骤S62执行以下子步骤：S621、随机选择一个秘密数r，计算S622、密钥管理中心KMC计算加密密钥k＝(k1,k2)＝H(id||P*||Qs||r)、以及mac＝H(m,k2)和λ＝e(QS,Q2)rk；S623、密钥管理中心KMC计算S**＝rS*＝{rg1(v0,1)g2(v0,1)P,rg1(v0,2)g2(v0,2)P,...,rg1(v0,x)g2(v0,x)P}和S624、密钥管理中心KMC公布加密信息所述步骤S63具体包含：a、当有新节点加入时，定义新加入的节点为usern+1，执行以下子步骤：S631、密钥管理中心KMC为usern+1选择y个随机数Rn+1＝{vn+1,1,vn+1,2,...,vn+1,y}，得到新集合{Rj|j∈{1,2,...,n+1}}；S632、密钥管理中心KMC注销方程g2(x)，随机选择系数{b′1,b′2,...,b′β‑1,S′k2}，得到方程令一元α+β‑2次方程f'(x)为：S633、密钥管理中心KMC重新计算V*和V*＝f′(V)P＝g1(V)g′2(V)P＝{g1(v0,1)g'2(v0,1)P,g1(v0,2)g'2(v0,2)P,...,g1(v0,x)g'2(v0,x)P}b、当有节点退出时，定义退出的节点为usern，执行以下子步骤：S634、密钥管理中心KMC注销方程g2(x)，将usern对应的值Rn＝{vn,1,vn,2,...,vn,β}从集合{Rj|j∈{1,2,...,n}}中删除；S635、密钥管理中心KMC随机选择系数{b1′,b′2,...,b′β‑1,S′k2}，得到方程则令一元α+β‑2次方程f'(x)为:S636、密钥管理中心KMC重新计算V*和V*＝f'(V)P＝g1(V)g'2(V)P＝{g1(v0,1)g'2(v0,1)P,g1(v0,2)g'2(v0,2)P,...,g1(v0,x)g'2(v0,x)P}