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专利号: 2021105833399
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:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种保护私钥的基于身份的多重代理签名方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)构建基于身份的多重代理签名系统并建立系统参数;所述系统包括用户设备和协助器设备;

(2)生成实时用户私钥和协助器密钥;所述用户包括1个原始签名者和n个代理签名者;

(3)生成n个代理签名者的实时子代理密钥;

(4)n个代理签名者联合起来生成实时多重代理签名;

(5)消息验证者收到实时多重代理签名后用原始签名者的身份和n个代理签名者的身份对实时多重代理签名进行验证。

2.根据权利要求1所述的保护私钥的基于身份的多重代理签名方法,其特征在于,步骤(1)所述的参数建立过程如下:

κ是一个安全参数,G1是一个阶为素数q的加法循环群,P是G1的生成元;G2是一个阶为q的乘法循环群,且e:G1×G1→G2是一个双线性映射;Zq表示集合{0,1,2,…,q‑1},用 表示Zq\{0};密钥生成中心选取一个随机的主私钥 计算并公开主公钥Ppub=sP;选取五个* * * *

哈希函数H1:{0,1}→G1,H2:{0,1}→G1,H3:{0,1}→G1, H5:{0,1}→G1。

3.根据权利要求1所述的保护私钥的基于身份的多重代理签名方法,其特征在于,所述步骤(2)包括以下步骤:

*

(21)用户身份信息ID∈{0,1} ,密钥生成中心随机选取协助器密钥HKID∈G1,计算QID=H1(ID),TID=HKIDP,生成用户ID在第一个时间片的实时私钥dID,1=(DID,1,TID)=(sQID+HKIDH5(ID||TID||1),TID);

(22)生成用户ID在时间片t′到t的实时协助器更新码:用户ID计算UIID,t′,t=HKID(H5(ID||TID||t)‑H5(ID||TID||t′));

(23)生成用户ID在时间片t的实时私钥:用户ID计算dID,t=(DID,t,TID)=(DID,t′+UIID,t′,t,TID)=(sH1(ID)+HKIDH5(ID||TID||t),TID);

*

(24)生成用户ID在时间片t的对消息m∈{0,1}的签名:将实时私钥分解为dID,t=(DID,t,TID),随机选取 计算U=rP,Pm=H2(t||ID||m||U),V=DID,t+rPm,在时间片t的对消息m的签名为(t,σ)=(t,(U,V,TID));

(25)验证时间片t的对消息m的签名(t,σ)=(t,(U,V,TID))是否有效,验证者计算:QID,t=H1(ID),Pm=H2(t||ID||m||U),验证等式为:e(P,V)=e(Ppub,QID)e(TID,H5(ID||TID||t))e(U,Pm)。

4.根据权利要求1所述的保护私钥的基于身份的多重代理签名方法,其特征在于,所述步骤(3)包括以下步骤:

(31)代理授权:原始签名人O通过发放代理授权文件w授权给代理签名人群P1,…,Pn;原始签名人随机选取 计算Uo=roP,Pw=H2(t||IDo||w||Uo),Vo=Do,t+roPw,原始签名人将(t,(w,Uo,TIDo))发送给代理签名人群P1,…,Pn;

(32)代理授权验证:对于(i=1,…,n),代理签名人Pi计算Pw=H2(t||IDo||w||Uo),检验等式e(P,V)=e(Ppub,QIDo)e(TIDo,H5(ID||TID||t))e(U,Pw);如果等式成立,代理签名人接受授权;否则,代理签名人拒绝授权;

(33)生成实时子代理密钥:如果代理签名人Pi(i=1,…,n)接受了代理授权(t,(w,Uo,TIDo)),则计算他在时间片t的实时子代理密钥为:skpi,t=Vo+H4(t||IDo||w||Uo)Di,t;其中Di,t=sH1(IDi)+HKIDiH5(IDi||TIDi||t)。

5.根据权利要求1所述的保护私钥的基于身份的多重代理签名方法,其特征在于,所述步骤(4)实现过程如下:

对于消息m,代理签名人Pi按如下方式进行多重代理签名:对于1≤i≤n,Pi随机选取 然后计算Ui=riP∈G1,而后将Ui广播给其他n‑1个代理签名人;

对于1≤i≤n,Pi计算 H=H3(t||w||m||Uo),Vi,t=skpi,t+riH;

对于1≤i≤n,Pi将(Ui,Vi,t)作为消息m的实时部分代理签名发送给代理团主席Pn;所述代理团主席Pn检验为:

e(P,Vi,t)

=e(Ppub,Qo)e(TIDo,H5(IDo||TIDo||t))e(Uo,H2(t||IDo||w||Uo))H4(t||IDo||w||Uo) H4(t||IDo||w||Uo)e(Ppub,H1(IDi)) e(TIDi,H5(ID||TIDi||t)) e(Ui,H3(t||w||m||Uo))是否成立,若成立,就接受,否则要求Pi重发实时部分代理签名;若所有的实时部分代理签名都正确,代理团主席Pn计算 则关于消息m的实时多重代理签名为(t,σ)=(t,(w,Uo,U,Vt,Tt,TIDo))。

6.根据权利要求1所述的保护私钥的基于身份的多重代理签名方法,其特征在于,所述步骤(5)实现过程如下:

检查消息m是否满足代理授权文件w的要求,如果不满足要求,则算法结束;否则,算法继续;

检查代理签名人P1,…,Pn是否被原始签名人O在授权文件w中认证,如果没有被认证,则算法结束;否则,算法继续;

检验以下等式来完成上述二项检查是否成立,如果等式成立,则接受实时多重代理签名有效,否则该实时多重代理签名无效:e(P,Vt)

=e(Ppub,n H1(IDo))e(TIDo,n H5(IDo||TIDo||t))e(Uo,nH2(IDo||w||Uo))e(P,H4(IDo||w||Uo)Tt)e(U,H3(t||w|||m||Uo)。

7.一种保护私钥的基于身份的多重代理签名装置,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被加载至处理器时实现根据权利要求1‑6任一项所述的保护私钥的基于身份的多重代理签名方法。