[发明专利]一种高效无证书公钥加密方法

摘要

本发明公开了一种高效无证书公钥加密方法，属于信息安全技术领域。为了使用户能在无证书环境对通信内容进行加密，本发明的方法包括初始化系统参数后，密钥生成中心生成部分私钥并发送给接收方；接收方基于系统参数随机生成一个秘密值，并根据部分私钥设置完整私钥和公钥；明文发送方根据系统参数、接收方身份信息、公钥和消息，生成密文，并将该密文发送给接收方；接收方通过自己保存的私钥解密密文，生成明文。如果密文未被更改，经验证正确则输出“接受”，否则输出“拒绝”。本发明用于通信网络中的消息加密，提供机密性服务。

主权项

1.一种高效无证书公钥加密方法，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，H₃:G₂→{0,1}ⁿ，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。