一种三方口令认证密钥交换方法

摘要

本发明公开了一种三方口令认证密钥交换方法，包括：用户设备A和用户设备B分别计算并发送请求通信的信息、第一Diffie-Hellman密钥成分信息和向服务器S证明自身合法身份的验证信息；服务器S验证所述的验证信息，如果验证成功，服务器S分别计算用户设备A和用户设备B的第二Diffie-Hellman密钥成分信息，并发送给对端用户，服务器S计算并发送向用户设备A和用户设备B证明服务器S自身合法身份的验证信息；用户设备A和用户设备B分别验证所述的证明服务器S自身合法身份的验证信息，如果通过验证，用户设备A和用户设备B分别计算产生会话密钥。

主权项

1.一种三方口令认证密钥交换方法，其特征在于，包括以下步骤：1)用户设备A和用户设备B分别计算请求通信的信息、掩码后的第一Diffie-Hellman密钥成分信息和向服务器S证明自身合法身份的验证信息；2)用户设备A和用户设备B分别向所述服务器S发送所述请求通信的信息、掩码后的第一Diffie-Hellman密钥成分信息和向服务器S证明自身合法身份的验证信息；3)服务器S分别验证所述用户设备A和用户设备B发送的证明自身合法身份的验证信息，如果通过验证，服务器S分别利用所述掩码后的第一Diffie-Hellman密钥成分信息，分别计算得出用户设备A和用户设备B的第二Diffie-Hellman密钥成分信息，并发送给对端用户，分别计算并发送向用户设备A和用户设备B证明服务器S自身合法身份的验证信息和会话的标识ID；4)用户设备A和用户设备B分别验证所述的证明服务器S自身合法身份的验证信息，如果都通过验证，用户设备A和用户设备B分别计算产生会话密钥；所述步骤1)，包括：11)用户设备A和用户设备B分别随机选择参数x和y，利用参数x和y，分别计算得出用户设备A和用户设备B的第一Diffie-Hellman密钥成分X和Y；其中，X＝xP，Y＝yP，x∈Z_q^*，y∈Z_q^*，Z_q是整数模q的一个剩余类群，P是G₁的生成元，G₁表示椭圆曲线上阶为大素数q的加法循环群；12)用户设备A和用户设备B分别利用与服务器S共享的口令pw_A和pw_B，通过哈希函数对所述第一Diffie-Hellman密钥成分X和Y进行掩码计算，得出用户设备A的掩码后的第一Diffie-Hellman密钥成分X^*，和用户设备B的掩码后的第一Diffie-Hellman密钥成分Y^*；其中，X^*＝X+δ(pw_A)Q，Y^*＝Y+δ(pw_B)Q，δ是的哈希函数，Z_q是整数模q的一个剩余类群，Q是G₁的生成元，G₁表示椭圆曲线上阶为大素数q的加法循环群；13)用户设备A和用户设备B分别利用提前获得的服务器S的公钥P_s以及所述第一Diffie-Hellman密钥成分X和Y，并通过利用双线性对和哈希函数运算分别计算得出用户设备A的第一秘密值Z_A和请求通信的信息ID_AS、用户设备B的第一秘密值Z_B和请求通信的信息ID_BS；其中，Z_A＝e(xP_s，H(ID_AS，X))，ID_AS＝(A，B，S)，ID_AS是将用户设备A、用户设备B和服务器S的身份信息经过一定编码组合起来得到的一个整体信息，Z_B＝e(yP_s，H(ID_BS，Y))，ID_BS＝(B，A，S)，ID_BS是将用户设备B、用户设备A以及服务器S的身份信息经过一定编码组合起来得到一个整体信息，P_s＝sP，H是{0，1}^*→G₁的哈希函数，e是G₁×G₁→G₂的双线性对，G₁表示椭圆曲线上阶为大素数q的加法循环群，G₂表示阶为大素数q的乘法循环群，P是G₁的生成元；14)用户设备A和用户设备B分别利用所述请求通信的信息、掩码后的第一Diffie-Hellman密钥成分和第一秘密值，计算得出用户A向服务器S证明其合法身份的验证信息Auth_A，和用户设备B向服务器S证明其合法身份的验证信息Auth_B；其中，Auth_A＝H₂(ID_AS，X^*，Z_A)，Auth_B＝H₂(ID_BS，Y^*，Z_B)，H_i是(i＝1，2)的哈希函数，其中l_i(i＝1，2)是哈希函数的安全参数。