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专利号: 2019105147522
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-11-28
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于属性的可链接网络环签名方法,所提方法过程如下:(1)系统建立阶段

a)系统公开参数生成

首先,属性授权中心AA在有限域 中随机选择一个整数α作为系统主密钥MSK,其中q为大于2512的安全素数;然后,属性授权中心AA随机选取两个阶为p的循环乘法群G1、G2,并定义双线性映射e:G1×G1→G2;最后,属性授权中心AA从群G1中随机选择两个元素作为公钥一g1和公钥三g3,同时将公钥一g1进行模指数运算得到公钥二 利用公钥二g2、公钥三g3进行双线性对运算生成公钥四g4,g4=e(g2,g3);

属性授权中心AA将输出公开参数PK={G1,G2,e,g1,g2,g3,g4},并将系统主密钥MSK=α秘密保存;

b)散列函数的选取

属性授权中心AA定义三个散列函数,首先是文件散列函数H1:H1:m→G,其中m→G为文件m映射为循环乘法群G1上元素的散列运算;其次是函数散列函数H2:H2:wi→G,其中wi→G为属性wi映射为群G1上元素的散列运算;最后是身份散列函数 其中为将任意长度的{0,1}字符串映射为有限域 上元素的散列运算;最后,属性授权中心AA将散列函数H1、H2、H3公布;

(2)属性密钥生成阶段

a)Shamir秘密共享多项式生成

假定用户ID根据其拥有属性集合WID={WID,1,…,WID,i,…,WID,I},其中wID,i为用户属性集合WID的第i个属性,向属性授权中心AA进行密钥申请;

属性授权中心AA收到用户ID密钥申请后,随机选取d-1阶多项式f(x),其中d为AA预定义恢复秘密的门限值,其中f(0)=α,其余系数为AA在有限域 中随机选取的d-1个元素;

b)属性密钥产生

首先,对于用户拥有的属性WID={WID,1,…,WID,i,…,WID,I},属性授权中心AA为每一个属性i∈WID随机选择一个整数tID,i,同时利用公钥三g3、函数散列函数H2以及身份散列函数H3生成属性密钥一S1,i, 然后,属性授权中心AA利用身份散列函数H3与公钥一生成属性密钥二S2,i,

c)属性密钥传送

首先,属性授权中心AA将属性密钥一 属性密钥二秘密发送给用户ID;

(3)签名阶段

网络服务器给定待签名文件m,并随机选取N个属性作为声明签名属性集合W*: *

其中 为声明签名属性集合W第n个声明签名属性子集;

当用户ID访问网络服务时,签名者即用户ID从声明签名属性集合W*和其用户属性集合WID的交集中,随机选出d个属性,构成签名属性集合W′ID,W′ID={wID',1,…,wID',i,…,wID',d};

其中,wID',i为签名属性集合W′ID的第i个属性;

a)第一签名生成

首先,签名者计算第一部分签名σ1的第一部分σ1,1,σ1,1=H1(m)v,其中 为签名者选择的文件随机因子;

然后,签名者选择随机数 得到T=g1t,并将T作为链接标签,进而计算出σ1的第二部分σ1,2, 其中, 为签名者随机选取出的签名属性集合中属性wID',i的属性随机因子; 为多项式f'(x)在x=0处的拉格朗日系数,其计算方法为 其中wID',j为W′ID中的第j个元素,且j≠i;

其次,计算σ1的第三部分签名σ1,3, 其中 是声明属性集合W*与签名属性集合W′ID的差集W*\W′ID中的第i个属性, 是签名者为W*\W′ID中的每一个属性选取的相应的属性随机因子;

最后,签名者将签名σ1,1、σ1,2、σ1,3进行乘法运算,得到第一部分签名σ1:σ1=σ1,1σ1,2σ1,3;

b)第二签名生成

签名者利用上述在有限域 随机选取文件随机因子v,计算出文件m的签名σ第二部分签名σ2:σ2=g1vc)第三签名生成

签名者利用上述选取的属性随机因子r′i、ri#,进而计算得出文件m的签名σ的第三部分签名σ3:d)第四签名生成

签名者通过以下方式计算出文件m的第四部分签名:当wID',i∈W′ID,计算:

当 计算:

e)输出签名

签名者将产生的签名 传输给网络服务

器;

(4)验证阶段

当网络服务器接收到运用上述签名算法生成的签名后,进行如下验证,验证该签名是否合法:如果上面等式(1)两端成立,则表明该签名是合法的;否则,则表明该签名是不合法的;

(5)可链接性验证

网络服务器收到两个不同的文件m和m′使用上述签名算法生成的签名,分别为σ(m): 和σ(m′):其中;σ′1为签名者采用第(3)签名阶段中a步骤为消息m′生成的第一签名,σ′2为签名者采用第(3)签名阶段中b步骤为消息m′生成的第二签名,σ′3为签名者采用第(3)签名阶段中c步骤为消息m′生成的第三签名, 为签名者采用第(3)签名阶段中d步骤为消息m′生成的第四签名,T′为签名者采用第(3)签名阶段中a步骤为消息m′生成链接标签;

进行如下验证:

若等式T=T′成立,则判定文件m的签名σ(m)和文件m′的签名σ(m′)签名具有可链接性;

否则,判定文件m的签名σ(m)和文件m′的签名σ(m′)签名不具有可链接性。