[发明专利]一种用于创建和使用多级矩阵密码的方法

摘要

本发明公开了一种可验证的、安全的、高效的多级矩阵密码，用于密码输入的矩阵，所述矩阵是是字段位置的n维结构，字符可以在密码输入期间通过导航矩阵以任何顺序占据任何一个字段位置，每个第n级配置有一个或多个字段位置，一个或多个第n‑1级字段位置中的每一个都可以具有第n级字段位置，不同的第n级与不同的第n‑1级字段位置相关联，并且不同的第n级可以具有相同或不同数量的字段位置，不同的字符在不同的级别上被导航矩阵导航到不同位置并锁定，同时提出了一种改进的双空间密钥管理与导航系统，该密钥分配方案显著节约了存储空间，降低了计算开销，提高了密钥的计算速度。

主权项

1.一种用于创建和使用多级矩阵密码的方法，其特征在于，所述信息安全系统包括用于密码输入的矩阵，所述矩阵是是字段位置的n维结构，n≥2，字符可以在密码输入期间通过导航矩阵以任何顺序占据任何一个字段位置，一个n维矩阵的结构如下:每个第n级配置有一个或多个字段位置，一个或多个第n-1级字段位置中的每一个都可以具有第n级字段位置，不同的第n级与不同的第n-1级字段位置相关联，并且不同的第n级可以具有相同或不同数量的字段位置，不同的字符在不同的级别上被导航矩阵导航到不同位置并锁定，其中包括组内导航和组间导航，/n所述组内导航包括如下步骤：/nS11.由服务器构造出大小为(m×n)的公开矩阵G和大小为(m×m)的秘密对称矩阵D，其中N为同一级别位置的数量，/nS12.计算矩阵A＝(D·G)^T；/nS13.服务器向同一级别位置中的每一个位置N_i分发信息；/nS14.通过分发的信息来产生会话密钥，首先双方各自产生随机数R_A和R_B，字段A进行逻辑左移位计算，即先将随机数转化为二进制数,然后计算两个随机数的和，然后对和进行左移位操作，最后再进行逻辑左移操作，记为R_A′＝LLS(R_BS+R_A)，密码字段通过服务器将消息(ID_A,R_A′)传递给位置同一级别的字段位置；/nS15.同一级别的字段位置也计算R_B′＝LLS(R_BS+R_B)，然后将消息(ID_B,R_B′)传递给A；/nS16.在两者的会话密钥建立过程完成以后，服务器删除所有预分配的参数，只保留会话密钥和各自产生的随机数；/n所述组间导航包括如下步骤：/nS21.服务器在有限域GF(q)上构造一个公开矩阵G,大小为(λ+l)×n；/nS22.服务器在有限域GF(q)上随机产生一个保密矩阵D，大小为(λ+l)×(λ+l)；/nS23.矩阵G第i行j列的产生采用式G[i,j]＝(s^j)^i-1,其中s是有限域GF(q)的一个素数；/nS24.一个合法节点只需存储矩阵G的s^h，完整的列信息可通过s^h得到，生成的G矩阵为：/n /nS25.将(D·G)^T中的各行和相对应G的列分发给各个节点。/n