[发明专利]一种基于非对称双线性对的匿签密方法

摘要

本发明提供了一种非对称环境下基于身份的匿签密方法，包括：生成系统主私钥在非对称双线性对类型‑1和类型‑2下，身份为的匿签密发送方的私钥为身份为的匿签密验证方的私钥为选取计算并将{X,C}发送给其中是双线性映射。在非对称双线性对类型‑3下，身份为的匿签密发送方的私钥为 一种 基于 对称 双线 匿签密 方法

主权项

1.一种高效的基于非对称双线性对的身份基匿签密方法，所述方法包括：系统建立：生成系统公开参数，包括：一个安全参数n，双线性对G₁×G₂→G_T，整数q，其中G₁、G₂和G_T是三个q阶循环群，q的二进制长度(记为|q|)为n的多项式；两个哈希函数：H₁:{0,1}^*→G₁，H₂:{0,1}^*→G₂，一个可有效计算的同构ψ:G₁→G₂，一个密钥导出函数KDF:{0,1}^*→{0,1}ⁿ；令g₁∈G₁为G₁的生成元，g₂∈G₂为G₂的生成元，为群G_T的单位元；E为一个对称加密函数；系统公开参数记为：系统公开参数可以由系统内的用户协商决定，或由可信第三方给定；私钥生成器(Private Key Generator,简称为PKG)生成用户主密钥(Master Secret Key)(msk从中随机选取，其中的取值范围为1到q‑1中的整数，且q为一个大素数)；公开发布SysPar，保密保存msk。用户私钥生成：具有身份ID∈{0,1}^*的用户在PKG注册，PKG根据主密钥msk和用户身份生成用户私钥：其中用来签密，用来验证签密。为了描述方便起见，下述的描述中签密生成方记为签密和验证签密私钥分别为签密验证方记为签密和验证签密私钥分别为匿签密生成：令M∈{0,1}*为匿签密的信息；构造方法一(基于Type 1双线性对)：用户选取计算计算若(否则重新选取x)，计算K＝KDF(PS,aux_K)，aux_K或为空，或为的一个子集，aux_K的具体形式或者双方事先约定或者是协议规范的一部分，aux_d可为空或包含一些不会泄露通信双方身份的附加信息；计算即：将K作为对称加密函数E的密钥对按照规定或约定编码方式进行加密，其中aux_M是可为空或包含一个时间戳信息的集合；最后，用户将{X,C}发送给用户构造方法二(基于Type 2双线性对)：用户选取计算计算若(否则重新选取x)，计算K＝KDF(PS,aux_K)，aux_K或为空，或为的一个子集，aux_K的具体形式或者双方事先约定或者是协议规范的一部分，aux_d可为空或包含一些不会泄露通信双方身份的附加信息；计算即：将K作为对称加密函数E的密钥对按照规定或约定编码方式进行加密，其中aux_M是可为空或包含一个时间戳信息的集合；最后，用户将{X,C}发送给用户构造方法三(基于Type 3双线性对)：用户选取计算计算若(否则重新选取x)，计算K＝KDF(PS,aux_K)，aux_K或为空，或为的一个子集(这里，哈希函数H₁将的身份映射到群G₁，哈希函数H₂将的身份映射到群G₂，且并且aux_K的具体形式或者双方事先约定或者是协议规范的一部分，aux_d可为空或包含一些不会泄露通信双方身份的附加信息；计算即：将K作为对称加密函数E的密钥对按照规定或约定编码方式进行加密，其中aux_M是可为空或包含一个时间戳信息的集合；最后，用户将{X,C}发送给用户匿签密验证：用户接收到{X,C}后，针对如上的三种匿签密算法分别做如下解密及验证：验证方法一(基于Type 1双线性对)：计算若返回无效字符，表明匿签密无效；否则，计算K＝KDF(PS,aux_K)，利用K对C解密得到若且且aux_M有效，则接受匿签密信息M，否则拒绝接受。验证方法二(基于Type 2双线性对)：计算若返回无效字符，表明匿签密无效；否则，计算K＝KDF(PS,auxK)，利用K对C解密得到若且且aux_M有效，则接受匿签密信息M，否则拒绝接受。验证方法三(基于Type 3双线性对)：计算若返回无效字符，表明匿签密无效；否则，计算K＝KDF(PS,aux_K)，利用K对C解密得到若且且aux_M有效，则接受匿签密信息M，否则拒绝接受。