利索能及
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专利号: 2020109648284
申请人: 淮阴工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-12
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于生物特征的异构签密通信方法,其特征在于:包括有以下步骤:S1:初始化系统:KGC选择一个循环加法群G1,阶为素数p,G2为具有相同阶的循环乘法群;P为循环加法群G1的一个生成元, 是一个双线性映射;定义四个安全哈希函数: H3:G2→{0,1}n, 其中n是发送明文信息的比特数;KGC随机选择一个主密钥 并且计算公钥Ppub=sP;KGC选择H5:b→{0,1}*,一个加密(编码)函数Ce和一个解码函数Cd,并且使用一个生物特征提取的方法Fe;公开系统参数 并且保密s,其中

S2:在无证书环境的发送端生成公钥和完全私钥,包括有以下步骤:S2.1:发送端使用特征提取器Fe获得自己的生物特征数据bA,则发送端的身份字符串可以计算为IDA=H5(bA),KGC计算相应的部分私钥 并且将DA发送给发送端,其中s为随机数,H1(IDA)为发送方身份ID的hash值,IDA为发送方的身份信息;

S2.2:无证书环境的发送端随机生成一个秘密值xA, 计算PKA=xA(H1(IDA)P+Ppub)作为其公钥;

S2.3:发送端根据xU与接收到的来自私钥生成中心发送的部分私钥DA设置发送端的完全私钥S3:在基于身份环境的接收方端生成公钥和私钥:基于身份环境的接收端使用特征提取器Fe获得用户的生物特征数据bB,则用户的身份信息可以计算为IDB=H5(bB),KGC计算相应的私钥 并将SB发送给用户,其中H1(IDB)为接收方身份ID的hash值。

S4:无证书环境的发送端向基于身份环境的接收端发送消息m以及签密,包括有以下步骤:S4.1:无证书环境的发送端获取基于身份环境的接收端的一段生物特征数据b′B以及相关的公共参数PARB,同时计算基于身份环境接收端的身份信息ID′B=Rep(b′B,PARB);

S4.2:无证书环境的发送端获取他自己的生物特征数据bA,并且计算其身份信息IDA=H5(bA);

S4.3:无证书环境的发送端随机生成一个随机数x, 并且计算承诺值r,r=gx;

S4.4:无证书环境的发送端计算消息m的密文 其中 是异或运算,H3(r)是对承诺r进行hash运算;

S4.5:无证书环境的发送端计算Hash值h,h=H4(m,IDA,PKA,r);

S4.6:无证书环境的发送端生成签名S,S=(x+h)SA;

S4.7:无证书环境的发送端生成验证值T,T=x(H1(ID′B)P+Ppub),其中H1(ID′B)为基于身份环境的接收端的身份信息ID′B的hash值;

S4.8:无证书环境的发送端计算与产生身份信息有关的公共参数S4.9:最后生成消息m的签密密文σ,σ=(c,S,T,PARA),其中c为消息m的密文。

S5:在基于身份环境的接收端解签密来自发送端的签密密文σ,包括以下步骤:S5.1:基于身份环境的接收端计算基于无证书环境发送端选择的一段生物特征数据b′A以及相关的公共参数PARA,并且计算基于无证书环境发送端的身份信息ID′A=Rep(b′A,PARA);

S5.2:基于身份环境的接收端使用特征提取器Fe获得他自己的生物特征数据bB,计算其相应的身份信息IDB=H5(bB);

S5.3:基于身份环境的接收端计算承诺值

S5.4:基于身份环境的接收端恢复消息

S5.5:基于身份环境的接收端计算Hash值h′,h′=H4(m,ID′A,PK′A,r),S5.6:验证等式 是否成立,如果成立,输出消息m,如果不成立,输出表示错误的符号。

2.根据权利要求1所述的一种基于生物特征的异构签密通信方法,其特征在于:所述表示不包括0的整数群。

3.根据权利要求1所述的一种基于生物特征的异构签密通信方法,其特征在于:所述公钥PKA无需认证就可以发布。

4.根据权利要求1所述的一种基于生物特征的异构签密通信方法,其特征在于:所述发送的明文信息m∈{0,1}n。

5.根据权利要求1所述的一种基于生物特征的异构签密通信方法,其特征在于:所述Rep()是一个确定性的复制函数。