一种身份隐藏且强安全的签密方法

摘要

本发明提供了一种身份隐藏且强安全的签密方法，包括：第一设备计算X′＝AX^d，其中X＝g^x和d＝h_d(X，aux_d)，并根据DH-指数x、私钥a以及第二设备的公钥B＝g^b确定预先共享密钥S，基于S确定K_A，并根据K_A确定C_A＝AE(K_A，(I_A，A，CERT_A，X，Data_A))，并将{X′，C_A}发送给第二设备；第二设备根据收到的X′以及第二设备的私钥b确定预先共享密钥S，基于S确定K_A，并根据K_A对C_A进行解密得到(I_A，A，CERT_A，X，Data_A)；若公钥证书CERT_A有效且X′＝AX^d有效则接受Data_A。在发明的签密方法中，第一设备的身份和公钥信息得到了隐藏，并且第一设备仅需运行2.5个模指数运算，而第二设备仅需运行1.5个模指数运算。另外，本发明方法耗费的带宽比现有签密方案更少，并且临时DH-指数x的泄露不会影响发明方案的安全性。

主权项

一种身份隐藏且强安全的签密方法，其特征在于，所述方法包括：第一设备根据其生成的DH‑指数x∈Z_q和第一设备的公钥A＝g^a∈G，第一辅助信息aux_A其可为空的数据集合，以及第一设备需加密传输的数据集合Data_A，确定第一参数X′＝AX^d∈G或X′＝A^dX∈G，其中X＝g^x∈G，d＝h_d(X，aux_d)，是一个转换函数，1≤L_d≤|q|，|q|表示q的二进制长度，${\mathrm{aux}}_d\subseteq {\mathrm{aux}}_A\cup \{I_A,A,{\mathrm{CERT}}_A,I_B,B,{\mathrm{CERT}}_B\}\cup {\mathrm{Data}}_A,$g表示有限群G′的循环子群G的阶为q的生成元，a∈Z_q是第一设备的私钥，I_A表示第一设备的身份，CERT_A是第一设备的公钥证书，CERT_B是第二设备的公钥证书，I_B表示第二设备的身份，B＝g^b∈G是第二设备的公钥，b∈Z_q是第二设备的私钥，所述第一设备根据(a，x，I_B，B，CERT_B)以及辅助信息aux_A和aux_d确定预先共享密钥S，根据S以及{X′aux_A，I_A，A，I_B，B}的一个子集利用密钥导出函数KDF确定第一设备和第二设备的加密密钥K_A和K_B以及辅助密钥K′，其中K_A和K_B相等或不等且K′可为空，第一设备计算C_A＝AE(K_A，(I_A，A，CERT_A，X，Data_A))，其中AE是一个对称加密算法，第一设备将{X′，aux_A，C_A}发送给第二设备；收到第一设备发送过来的{X′，aux_A，C_A)后，第二设备根据其私钥b∈Z_q以及{X′，aux_A)，确定预先共享密钥S，根据S以及{X′，aux_A，I_A，A，I_B，B}的一个子集利用密钥导出函数KDF确定第一设备和第二设备的加密密钥K_A和K_B以及辅助密钥K′，所述第二设备利用K_A解密接收到的所述C_A得到(I_A，A，CERT_A，X，Data_A)，验证公钥证书CERT_A和第一参数X′的有效性，若验证结果不正确则终止运行，若验证结果正确则接受Data_A。